Загадка нитратомера

Маша была любительница озадачить Фомуви. Ее страсть к кулинарии и явная нелюбовь к физике и математике приводила к тому, что вопросы возникали часто. Впрочем, Фомуви не возражал. Ведь из Машиного любопытства частенько рождались интересные задачи. Так вышло и в этот раз.Физическая задача про нитратомер и уровень батареии

— Фомуви, только ты не сердись! Я снова к тебе с непонятками своими, — Маша сконфужено пряталась за очередным тортиком, принесенным к чаю. – Но мне без тебя никак не разобраться. А ты умный, ты точно знаешь, что к чему!

Пришелец, как обычно, не смог устоять перед натиском соседки:

— Заходи уже, — миролюбиво отозвался он, принимая торт, — да рассказывай, что случилось.

Уже на кухне, наслаждаясь ароматным горячим чаем, Маша стала рассказывать:

— Ты ведь знаешь, я та еще любительница экспериментов. Особенно таких, которые для здоровья полезны. Поэтому надумала тут купить нитратомер. Ведь давно и повсюду пишут, что нитраты эти самые жутко вредят организму, особенно детскому. А эта штучка легко и просто позволяет измерить уровень содержания вредности практически любого продукта. Особенно меня волнуют дыни и арбузы – в сезон так хочется ими полакомиться, а покупать страшно. Теперь же, с нитратомером, спокойнее будет – можно уже на рынке определить, стоит ли деньги на покупку тратить или дальше пойти. Но, собственно, я не об этом хотела спросить.

Дело в том, что в инструкции к прибору написано, что точность измерения зависит от заряда батареи. И продавец мне на это сразу указал, еще в магазине. Вот только почему это так – я у него спросить не решилась. Но почему-то подумала, что ты мне сможешь объяснить. Ведь сможешь, правда?

— Хороший вопрос, — улыбнулся Фомуви. – Отличная задача по физике. Конечно, я тебе прямо сейчас все объясню. А потом своих читателей спрошу о том же. И даже 1 фомувик вручу тому, кто первый объяснит, почему точность измерений нитратомера зависит от заряда батареи. Так что спасибо тебе, Машенька, и за тортик вкусный (уверен, что он без нитратов) и за вопрос.

Я уверен, дорогие читатели, что вы без труда сможете эту задачу решить, также быстро, как это сделал наш умник-пришелец. Осталось выяснить лишь то, кто сделает это быстрее других.

Оставить комментарий

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

  1. VirusE

    Когда батарейка садится меняется выдаваемое ей напряжение и ток который она может дать. А замерят прибор скорее всего сопротивление на датчике. Если батарейка севшая, то прибор увидит сопротивление больше реального. Думаю так.

  2. admin

    Правильно, так и есть! Точность измерение напрямую зависит от подаваемого заряда в объект!

  3. Echo

    Определение точности измерений — задача специалистов-метрологов. Нужно понимать, что погрешность измерения и погрешность измерительного прибора — это разные вещи. Погрешность измерительного прибора состоит из основной и дополнительной погрешностей. А погрешность измерения, кроме погрешности прибора, зависит ещё от методики, оператора, условий и самого объекта измерения.
    Это всё совсем непростые вопросы и даже отличного знания одной только физики гарантированно недостаточно. Нужно ещё иметь представление о коэффициентах влияния, поверочных схемах, видах погрешностей (систематические, случайные, дискретности), методах калибровки, интервалах поверки, статистических способах сложения погрешностей и многом-многом другом, что далеко выходит за область физики. Так что инопланетянин немного погорячился, когда решил проблему сплеча. Покрасоваться, видимо, решил перед девушкой :-)
    Теперь конкретно. Данный тип прибора сами производители не называют средством измерения, а именуют индикатором (можете убедиться на сайте продавца). Это очень старая уловка. Чтобы избежать вопросов и заморочек с калибровкой, межповерочными интервалами и т.д.
    А что такое индикатор? Это совсем даже не измерительный прибор. Индикатор можно уподобить лампочке, которая загорается, если цепь целостная и не горит, если в цепи разрыв. Естественно, что такой индикатор будет зависеть от состояния батареи питания :-)
    Нормально сделанный, прошедший метрологическую аттестацию и включённый в перечень средств измерения прибор нормируется по дополнительной погрешности в зависимости от допустимых пределов изменения напряжения питания. У нормально сделанных цифровых средств измерения такая погрешность составляет очень небольшую долю от суммарной погрешности. Так как стабилизировать напряжение в 21 веке не представляет никакой технической проблемы. Нормальный измеритель нитратов измеряет ЭДС, возникающую между 2 специальными электродами, т. е . представляет собой цифровой вольтметр. Далее, по специальной формуле с обратной логарифмической зависимостью идёт пересчёт замеренных значений ЭДС в количество нитратов. При этом, в нормальном приборе, ещё обязательно присутствует датчик температуры для исключения дополнительной погрешности, связанной с зависимостью показаний от температуры.
    Вывод. Продавец всучил наивной девушке не средство измерения нитратов, а некое электронное барахло, даже не имеющее, видимо из соображений экономии, встроенного стабилизатора напряжения замаскированное под средство измерения. Это не средство измерения, а индикатор. А на индикаторы понятие погрешности не распространяется.

  4. admin

    Никто и не говорит, что это высокоточное средство измерения, но общую картину это прибор выдать может. И чем ближе напряжение элементов питания к номинальному, тем точнее этот прибор эту картину выдаст. Ведь в задаче лишь закономерность возможность рассматривается, ибо на сайте нет ученых. Я рад, что задача вызвала эмоции и мы получили столь развернутый ответ, почитать было крайне интересно! Кстати, эта задача была написана на основе реальных событий, как модно сейчас говорить, тему наш копирайтер подчерпнула на одном из форумов. И вот что по этому писал участник форума:

    он измеряет за счёт того что отправляет заряд в продукт. И тут уже логично что точность измерения зависит от заряда батареи. Собственно большинство измерительных приборов будь то нитрат- тестер, дозиметр, градусник, весы ( измеряющие процент жира в теле) на прямую зависят от заряда батареи.
    В инструкции к прибору указано, что низкий заряд батарейки напрямую влияет на показания. Это не первый мой измерительный прибор, до этого я покупал дозиметр фирмы Радекс, там показания тоже напрямую зависят от заряда батарейки, это вообще актуально для любых измерительных приборов, в особенности сложных.

  5. Echo

    В таком случае, по вашей логике, рука — это тоже средство измерения (СИ) температуры воды, например. Не высокоточное :-) Ещё раз: СИ — устройство, у которого нормирована основная и дополнительная погрешность (в том числе, зависимость показаний от напряжения питания).
    Всё остальное — не СИ. В том числе и устройства, которые, как вы выразились, «показывают общую картину». Это индикаторы, типа лакмусовой бумажки.
    Это не моё личное мнение, это стандарты + учебники по метрологии (посмотрите любые, погуглите).
    Смысл какой спорить со стандартами и учебниками?
    По моему, как-то не солидно для сайта, занимающегося интеллектуальными развлечениями. Но хозяин-барин :-)

  6. admin

    На то этот сайт и интеллектуальных развлечений, чтобы каждый мог своё мнение высказывать, отстаивать, доказывать. Или как-то должно быть по-другому? Сайт довольно долго живёт и многих повидал. Хотел сказать много по этому поводу (накипело), но всё-таки скажу вкратце: каждой задаче есть место здесь, чтобы любой интеллектуал мог где-то похвалить, где-то поругать. В общем-то, на то и задача, чтобы её обсуждать и находить истину. Жаль, что для некоторых истина не важна, важно (скажу современно) потроллить — это ведь так весело. Замечание в тоже время мы приняли, будем работать над улучшением качества задач, спасибо!

  7. Echo

    Вот я и высказываю своё мнение.
    Понятно, что если ударение делается на слове «развлечения», которое идёт в паре со словом «интеллектуальные», то высказывать мнение с акцентом на стандарты, учебники и практику разработки СИ — это не в формате понятия «развлечения».
    Это всем очень скучно…
    Особенно интеллектуалам и людям творческим!
    Так ведь учить таблицу умножения — тоже скучно.
    Если проголосовать, то думаю, что большинство учеников проголосовало бы за расстрел всех без исключения педагогов с их нудятиной.
    Зачем учиться, тратить лучшие годы жизни, когда буквально каждый себя уже от рождения считает самым умным и талантливым?
    Вот только куда без таблицы умножения?
    Но у меня даже в мыслях не было троллить или где-то поругать!
    А за унылую правду своего мнения, без полёта фантазии и интеллектуальности, которое к тому же общепринято среди разработчиков СИ, прошу извинить :-)

  8. VirusE

    Достаточно много приборов, работающих от батареек меняет показания если батарейка севшая. Для обеспечения точности замера проводится периодическая калибровка прибора. (Например ультразвуковые толщиномеры).

  9. Echo

    Приборы и СИ — не одно и то же. Линейка — СИ, но это не прибор.
    СИ должны обеспечивать единство и достоверность измерений.
    Калибровка — всего лишь один из множества методов определения и исключения систематической погрешности СИ.
    Кроме калибровки, которая нужна далеко не всем СИ, есть ещё поверка и привязка к поверочной схеме — это уже у всех СИ без исключения.
    Главные влияющие факторы, вносящие дополнительную погрешность — напряжение питания и температура внешней среды. Это давно и всем известно!
    Всё сказанное ранее относится к любым СИ, не только к СИ длин, толщин и расстояний.

Подпишись на обновления