Kwalifikacja: BUD.18 - Wykonywanie pomiarów sytuacyjnych, wysokościowych i realizacyjnych oraz opracowywanie wyników tych pomiarów
Zawód: Technik geodeta
Długość boku kwadratowej działki a = 100,00 m została zmierzona z średnim błędem ma = ±5 cm. Jaką wartość ma średni błąd mp w obliczeniu pola P tej działki?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Poprawna odpowiedź to mp = ±10 m2, co wynika z obliczeń dotyczących błędu pomiarowego. Pole kwadratu oblicza się ze wzoru P = a^2, gdzie a to długość boku kwadratu. W przypadku, gdy a = 100 m, pole wynosi 10 000 m2. Błąd średni pomiaru długości boku wynosi ±5 cm, co jest równoznaczne z ±0,05 m. Błąd ten wpływa na pole, które jest funkcją kwadratową długości boku. Przy obliczaniu błędu propagacji dla funkcji P = a^2, stosujemy wzór na błąd średni, który w tym przypadku wynosi: m_p = 2 * a * m_a. Podstawiając wartości: m_p = 2 * 100 m * 0,05 m = 10 m2. Zatem, błąd średni pól wynosi ±10 m2. Takie podejście jest zgodne z zasadami pomiarów w inżynierii i geodezji, gdzie kluczowe jest uwzględnienie błędów pomiarowych w dalszych obliczeniach. W praktyce, takie obliczenia są niezbędne przy projektowaniu i planowaniu przestrzennym, a także w geodezji, gdzie dokładność pomiarów ma fundamentalne znaczenie.
Niepoprawne odpowiedzi są rezultatem błędnych interpretacji zależności między błędami pomiarowymi a obliczanym polem. Wartości błędów przedstawione w odpowiedziach, takie jak mp = ±20 m2, mp = ±5 m2 czy mp = ±1 m2, nie są zgodne z zasadami propagacji błędów. Na przykład, mp = ±20 m2 sugeruje, że błąd pomiarowy jest większy niż rzeczywisty wpływ błędu długości boku na pole, co jest sprzeczne z logiką obliczeń. Taki błąd myślowy może wynikać z nieprawidłowego zastosowania wzoru na błąd średni lub nieuwzględnienia, że pole jest funkcją kwadratową. Odpowiedź mp = ±5 m2 z kolei nie uwzględnia całkowitego wpływu błędu pomiarowego na pole, co ogranicza dokładność obliczeń. Wydaje się, że w tym przypadku nie zrozumiano, że należy pomnożyć długość boku przez 2, aby uwzględnić wpływ błędu w obliczeniach. Z kolei mp = ±1 m2 jest zdecydowanie zaniżonym wynikiem, który również ignoruje zasadnicze zasady propagacji błędów. W praktyce, przy obliczeniach inżynieryjnych, niedoszacowanie błędów może prowadzić do poważnych konsekwencji, stąd tak istotne jest stosowanie odpowiednich wzorów i metod w celu uzyskania precyzyjnych wyników. Warto również pamiętać o standardach metrologicznych, które kładą nacisk na odpowiednie traktowanie błędów pomiarowych w każdym etapie pracy. Wysoka dokładność obliczeń jest kluczowa w wielu dziedzinach, w tym w budownictwie, geodezji i inżynierii, gdzie błędy mogą wpływać na bezpieczeństwo i efektywność realizowanych projektów.