Погрешности измерений.Совершенствование проведения прямых и косвенных измерений
Задание 1.Погрешности измерений.
Цель. Закрепление знаний по погрешностям измерений и умения определять точные значения измеряемых параметров.
Задачи. Научиться определять точные значения измеряемых параметров и учитывать погрешности, возникающие при измерениях.
Учебные задания
Ответить на вопросы:
Что такое погрешность измерения?
отклонение измеренного значения величины от её истинного (действительного) значения
Что такое относительная погрешность.измерения. Привести пример
это отношение абсолютной погрешности измерений к истинному значению измеряемой величины, в долях или процентах.
Например:
Для x = 1, 7±0,2 относительная погрешность измерений δδ=0,21,7⋅100%≈11,8%≈12% - погрешность достаточно велика.
Что такое абсолютная погрешность измерения. Привести пример
это модуль разности между измеренным и истинным значением измеряемой величины.
Например:
При пяти взвешиваниях гири с маркировкой 100 г были получены различные значения массы. Если принять маркировку за истинное значение, то получаем следующие значения абсолютной погрешности:
№ 1 2 3 4 5
Mi.r 98,4 99,2 98,1 100,3 98,5
Dmi.r 1,6 0,8 1,9 0,3 1,5
2. Определить интервалы, в которых находятся точные значения собственного роста и массы тела, и ответить на вопрос: «Что из них измерено точнее?» Абсолютная погрешность измерения роста Н = ±0,5 см, а абсолютная погрешность измерения массы Р = ±0,5кг.
Решение.
1. Найдем интервалы, в которых находятся точные значения показателей роста и массы:
194см – 0,5смточн
Ризм - РРточнизм + Р.
85кг-0,5кгточн
2. Найдем относительные погрешности измерений роста и массы:
eH=0,5/194*100%≈0,26%
еН=0,5/85*100%≈0,58%
Вывод. Более точно проведено измерение роста, так как относительная погрешность меньше.
3) Определить, что измерено точнее пальпаторным методом: пульс покоя за 1 мин (р1 = 72 уд.) или за 10 с (р2= 11 уд.), если абсолютная погрешность измерения р = ± 1 уд.
Решение.
1х 100% =1/72*100%=1,39%
22 х 100% =1/11*100%=9,1%;
Вывод: Более точно проведено измерение пульса за минуту, так как относительная погрешность меньше.
Используя показатели измерения ЧСС на себе-Определить, что измерено точнее пальпаторным методом: пульс покоя за 1 мин (р1 =70 уд.) ,за 10с (р2 =10уд.) за 15 с (р3= 17уд.), если абсолютная погрешность измерения р = ± 1 уд
Предоставить алгоритм решения и выполнить выводы
1х 100% =1/70*100%=1,43%
22 х 100% =1/10*100%=10%;
3х 100% =1/17*100%=5,88%
Вывод:Более точно проведено измерение пульса за минуту, так как относительная погрешность меньше.
Литература
Закон Российской Федерации «О стандартизации». — М., 1993.
Закс Л. Статистическое оценивание. — М., 1976.
Исаев Л. К., Малинский В. Д. Метрология и стандартизация в сертификации. — М., 1996.
Крылова Т.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии. —М, 1998.
Смирнов Ю. И., Полевщиков М. М. Спортивная метрология. — М., 2000.
Задание 2.Лабораторная работа по метрологии спорта № 6
Цель. Закрепление знаний , умений ,проведения прямых и косвенных измерений.
Задачи. Научиться проводить прямые и косвенные измерения с интерпретацией полученных показателей.
Учебные задания
Вам предлагается серия тестов, которые вы должны выполнить на себе и показатели выполнения прислать в качестве ответов. Работа проводится с целью совершенствования прямых и косвенных измерений , а также интерпретации результатов подготовленности. Тесты должны быть описаны в работе.
Заполнение отчетности проводим по следующей таблице, прилагаем описание тестов и вычисление их результатов
| Тест | Назначение теста | Показатели,расчет | Норма | Оценка | Вывод |
| Кваса | Кв выносливости | КВ=(70*10)/40=17.5 | 16 | 17.5 | ослаблена функция Сердично-Сосудистой Системы. |
| Руффье | адаптация к нагрузке | ИР=(70+95+75)-200))/10=4 | 0-15 | 4 | Моя адаптация к нагрузке хорошая. |
| Адапционный потенциал (АП) | адапционный потенциал (АП) | АП=0.01*70+0.014*120+0.018*80+0.014*36+0.009*85-0.009*194-0.27=3.13 | 2.11-3.2 | 3.13 | У меня Напряжение механизмов адаптации |
| Теппинг – тест | функциональность состоянияЦНС и двигательного анализатора. | 1 кв.- 78точек 2 кв.-82 точек 3 кв.- 87 точек 4 кв.-91 точек | | | У меня хорошее состояние ЦНС и двигательного анализатора. |
| Кердо | состояние вегетативной нервной системы | ИК=1-80/(70*100)=0.01 | 0 | 0.01 | У менясимпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы находятся в сос тоянии динамического равновес |
| Суперлыжный тест | Тест позволяет проверить силу мышц спины | | 45 сек-3 мин. | 2 мин.31 сек. | Моя сила мышц спины отличная |
| Индекс Брока-Бругша | Оценочный индекс | ИВ=194-110=84 | | индекс 110 вес 84кг | Мой индекс 110. При росте 194 см. |
| Жизненный индекс | развитие дыхательной функции грудной клетки. | | 75-80 | | Мой показатель для мужчин — 75—80 мл/кг. |
| Индекс скелии | характеризует длину ног. | ИС=( 101/103)*100=98 | 90 и выше | 98.9 | У меня длинные ноги |
| Масса тела (вес) | Измерение массы тела | 85=(194*102)/240=82.45 | | 82.45 | Моя масса тела 82.45кг. |
| Kетле | Весо-ростовой индекс | 85000/194=438 | 416-450 | 438 | Мой показатель 438, что свидетельствует о излишнем весе |
| Хоске | Росто-весовой индекс | (85*100)/194=43.8 | | 43.8 | Мой индекс роста 43.8 |
Тесты с примерами.
1.По формуле Кваса определяем коэффициент выносливости, который характеризует функциональное состояние сердечно – сосудистой системы. Показатель КВ рассчитывается по формуле:
КВ = (ЧСС. 10)/ ПД,
где ЧСС– частота сердечных сокращений,
ПД – пульсовое давление - разница между систолическим и диастолическим давлением.
КВ=(70*10)/40=17,5
Оценка результата: нормальное значение показателя – 16 , увеличение показателя говорит об ослаблении функции сердечно-сосудистой системы, уменьшение – об усилении функции.
Вывод:Мой коэффициент выносливости превышает 16, значит у меня ослаблена функция Сердично-Сосудистой Системы.
2. определение индекса Руффье (ИР)
Данный индекс применялся для определения адаптации к нагрузке. Измерялся ЧСС сидя (Р1), затем выполнялись 30 глубоких приседаний за 30 сек. Считали ЧСС стоя (Р2), еще ЧСС через 1 минуту отдыха (Р3).
ИР =(( Р1 + Р2 + Р3) – 200)/ 10
ИР=(70+95+75)-200)/10=4
| ИР | 0-1 | 1-5 | 6-10 | 11-15 | Более 15 |
| Результат | отличный | хороший | удовлетворительный | слабый | неудовлетворительный |
Вывод:Моя адаптация к нагрузке хорошая.
3.адапционный потенциал (АП)
АП – потенциал, показывающий уровень приспособленности организма к окружающей среде.
Адаптационный потенциал рассчитывался по следующей формуле:
АП = 0,011. ЧСС + 0,014. АДС + 0,018 .АДД+ 0,014. В + 0.009. М - 0.009. Р- 0,27,
где ЧСС – частота сердечных сокращений,
АДС – артериальное давление систолическое,
АДД – артериальное давление диастолическое,
В – возраст
М – масса тела
Р– рост (в м)
АП=0.01*70+0.014*120+0.018*80+0.014*36+0.009*85-0.009*194-0.27=3.13
| АП | | 2.11 - 3.2 | 3.21- 4.3 | 4.3 |
| Результат | Удовлетворительная адаптация | Напряжение механизмов адаптации | Неудовлетворительная адаптация | Срыв механизмов адаптации |
Вывод:Мой результат 3,13,согласно табличным данным у меня Напряжение механизмов адаптации.
4. «Теппинг – тест»
При выполнении теста мы брали лист бумаги, делили его на 4 квадрата размером 10см . 10 см., квадраты нумеровали. В каждом из них движением кисти делали максимальное количество точек за 10 сек. Далее, путем зачеркивания точки подсчитываются.
Оптимальное количество точек в первом квадрате составляет 70. В последующих оно возрастает при хорошем функциональном состоянии ЦНС и двигательного анализатора. При утомлении количество точек меньше указанного и они либо уменьшаются в динамике, либо то возрастают, то уменьшаются.
1 кв.- 78точек
2 кв.- 82 точек
3 кв.-87 точек
4 кв.-91 точек
Вывод: количество точек возрастает, что свидетельствует о хорошем состояние ЦНС и двигательного анализатора.
5.) Определение индекса Кердо (ИК)
Индекс Кердо свидетельствует о состоянии вегетативной нервной системы и рассчитывался по формуле:
ИК = 1 –Д/(П.100),
где Д – Диастолическое давление, П – пульс
ИК=1-80/(70*100)=0.01
У здорового человека ИК равен нулю, т.е. симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы находятся в состоянии динамического равновесия. При преобладании симпатического тонуса индекс увеличивается, а при преобладании парасимпатического – снижается, становится отрицательным
Вывод:У менясимпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы находятся в состоянии динамического равновесия.
6.Суперлыжный тест (лодочка)
Тест позволяет проверить силу мышц спины. Лягте на живот, вытянув руки вперед. Засеките, сколько времени вы сможете удержать на весу руки, плечи, колени и стопы. Тест не рекомендуется выполнять тем, у кого ранее была или есть травма спины. Если у вас имеются проблемы со спиной, разработайте для нее комплекс оздоровительных упражнений. Нормативы в этом тесте для женщин и мужчин одинаковые.
| Уровень | Норматив |
| Мировой | 3 минут |
| Отличный | 1-3 минуты |
| Хороший | 45-60 секунд |
| Достаточный для лёгких тренировок | 20-45 секунд |
| | |
| Вывод: положение держал 2 минуты. 31 секунду, сила мышц спины отличная. | |
7.Оценочные индексы
Индекс Брока-Бругша:
рост — 100 при росте 155—165 см,
рост — 105, при росте 166—175 см,
рост — 110 при росте 175 и выше.
Вывод: мой индекс 110. При росте 194 см.
8.Жизненный индекс = жел (мл) / вес (кг)–выполняем по возможности
Чем выше показатель, тем лучше развита дыхательная функция грудной клетки.
Средняя величина показателя для мужчин — 65—70 мл/кг, для женщин — 55—60 мл/кг, для спортсменов — 75—80 мл/кг, для спортсменок — 65—70 мл/кг.
Вывод: мой показатель для спортсменов — 75—80 мл/кг.
9.Индекс скелии по Мануврие характеризует длину ног.
Разностный индекс определяется путем вычитания из величины роста сидя длины ног. Средний показатель для мужчин — 9—10 см, для женщин — 11—12 см. Чем меньше индекс, тем, следовательно, больше длина ног, и наоборот.
ИС = (длина ног / рост сидя) х 100
ИС=( 101/103)*100=99
Величина до 84,9 свидетельствует о коротких ногах, 85—89 — о средних, 90 и выше — о длинных.
Вывод: у меня длинные ноги.
10.Масса тела (вес)
для взрослых рассчитывается по формуле Бернгарда:
Вес = (рост х объем груди) / 240
85=(194*102)/240=82.45
Формула дает возможность учитывать особенности телосложения.
Если расчет производится по формуле Брока, то после расчетов из результата следует вычесть около 8%: рост — 100 — 8%.
Вывод: масса тела 82.45кг.
11.Весо-ростовой индекс Kетле:
показатель определяется делением веса в граммах на рост в сантиметрах:
Вес (г) / рост (см)
85000/194=438
Средний показатель — 370—400 г на 1 см роста у мужчин, 325—375 — у женщин. Для мальчиков 15 лет — 325 г на 1 см, для девочек того же возраста — 318 г на 1 см роста.
| Kоличество граммов на сантиметр роста | Показатель упитанности |
| Больше 540 | Ожирение |
| 451—540 | Чрезмерный вес |
| 416—450 | Излишний вес |
| 401—415 | Хорошая |
| | Наилучшая для мужчин |
| | Наилучшая для женщин |
| 360—389 | Средняя |
| 320—359 | Плохая |
| 300—319 | Очень плохая |
| 200—299 | Истощение |
| Вывод: мой показатель 438, что свидетельствует о излишнем весе | |
12.Росто-весовой индекс Хоске
(масса тела (кг) х 100) / (рост (см))
(85*100)/194=43.8
Индекс пропорциональности (индекс Эрисмана):
обхват грудной клетки в паузе (см) — (рост (см) / 2) = +5,8 см для мужчин и +3,3 см для женщин.
102-(194/2)=5
Полученная разница, если она равна или выше названных цифр, указывает на хорошее развитие грудной клетки. Разница ниже, или с отрицательным значением свидетельствует об узкогрудии.
Показатель пропорциональности физического развития = (рост стоя — рост сидя / рост сидя) х 100
Величина показателя позволяет судить об относительной длине ног: меньше 87% — малая длина по отношению к длине туловища, 87—92% — пропорциональное физическое развитие, более 92% — относительно большая длина ног.
(не выполняемПоказатель развития силы мышц спины = [становая динамометрия (кг) / вес (кг)] х 100)
(142/85)х100=167%
Малая сила спины — меньше 175% своего веса, сила ниже средней — от 175 до 190%, средняя сила — от 190 до 210%, сила выше средней — от 210 до 225%, большая сила — свыше 225% своего веса.
Список используемой литературы:
1. Закон Российской Федерации " О стандартизации".- М., 1993.
2.Закс Л. Статистическое оценивание. - М., 1976.
3.Исаев Л. К., Малинский В.Д. Метрология и стандартизация в сертификации. -М., 1996.
4. Крылова Т.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии. - М., 1998.
5. Смирнов Ю.И., Полевщиков М.М. Спортивная метрология. - М., 2000.