B9E8CA

Решение: Оценка точности измерений

ОГЭ · Естественнонаучная грамотность · Системы и данные
ПовышеннаяФИПИРазвёрнутое решение≈ 5 минутРазбор в 4 шага
Условие
Статья к заданиюИзмерение влажности воздуха

Оптимальное значение относительной влажности [1] в помещении лежит в пределах 40–60%. Отклонение от нормы становится причиной плохого самочувствия и в целом приносит дискомфорт человеку.

Измерить влажность воздуха можно при помощи специальных приборов: гигрометров и психрометров. Работа гигрометров основана на зависимости физических параметров различных материалов от влажности. Волосной гигрометр состоит из синтетического обезжиренного волоса, основания со шкалой, стрелки и шкива. При увеличении или уменьшении содержания водяных паров в воздухе сила натяжения волоса меняется, шкив проворачивается, меняя положение стрелки на шкале. В плёночном гигрометре в качестве чувствительного элемента выступает органическая плёнка, присоединённая к шкиву. При изменении влажности натяжение плёнки усиливается или уменьшается. Принцип действия конденсационного гигрометра состоит в измерении температуры, называемой точкой росы, при которой начинается конденсация влаги из воздуха. Механизм же работы психрометрических устройств основан на разности показаний сухого и влажного термометров.

[1] Абсолютная влажность характеризует массу водяных паров в кубическом метре воздуха, а относительная влажность – отношение абсолютной влажности к максимальной массе водяного пара, которая может содержаться в 1 м³ воздуха при данной температуре.

Согласно существующим требованиям температура в учебных кабинетах должна поддерживаться в пределах 18–24 °C, а относительная влажность — в пределах 40–60%. В таблице представлены результаты измерений, проведённых в некоторых школьных кабинетах. Можно ли с полной уверенностью утверждать, что во всех кабинетах соблюдены требования к температуре и влажности, если погрешность прямого измерения температуры составляет ±1 °C, а абсолютная погрешность измерения относительной влажности составляет ±5%? Ответ поясните.

№ кабинетаТемпература, °CОтносительная влажность, %
11945
22260
32050
42355
Результаты измерений в школьных кабинетах

Используйте данные таблицы и учтите интервалы возможных истинных значений измеряемых величин.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

Определим интервалы возможных значений температуры. Для показаний 19, 22, 20 и 23 °C с учётом погрешности ±1 °C получаем интервалы [18; 20], [21; 23], [19; 21] и [22; 24] °C. Все они находятся в пределах нормы 18–24 °C.

2

Определим интервалы возможных значений относительной влажности. Для показаний 45%, 60%, 50% и 55% с учётом погрешности ±5% получаем интервалы [40; 50]%, [55; 65]%, [45; 55]% и [50; 60]%.

3

В кабинете 2 верхняя граница возможного значения влажности равна 65%, что превышает допустимые 60%. Следовательно, по результату измерения нельзя с полной уверенностью утверждать, что влажность в этом кабинете соответствует норме.

В остальных кабинетах интервалы возможных значений влажности полностью лежат в пределах 40–60%. Однако для всех кабинетов в целом требуемый вывод сделать нельзя из-за кабинета 2.

Ответ

Нет, нельзя. В кабинете 2 относительная влажность с учётом погрешности может находиться в пределах 55–65%, поэтому она может превышать допустимые 60%. Температура во всех кабинетах с учётом погрешности остаётся в пределах 18–24 °C.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Игнорируют погрешность измерения и сравнивают с нормой только показания приборов.

Считают, что показание 60% гарантирует соответствие верхней границе нормы.

Проверяют только температуру и не учитывают относительную влажность.

Делают вывод о соблюдении требований по большинству кабинетов, хотя вопрос относится ко всем кабинетам.

Закрепить приёмВ теме «Системы и данные» ещё 34 задачи — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задачи по теме «Системы и данные»

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Системы и данные»: в ней 35 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.