Měření fyzikálních veličin

Filip Trnka

Bachelor's thesis

Measurement of physical quantities

Abstract:

Tato bakalářská práce se hlouběji zabývá problematikou měření fyzikálních veličin a jeho významem v různých oblastech vědy a techniky. Měření fyzikálních veličin představuje základní stavební kámen vědeckého bádání, inženýrství a průmyslových aplikací, a proto má klíčový vliv na spolehlivost a přesnost získaných dat. Práce začíná detailním popisem teoretické stránky měření, včetně definice fyzikálních veličin, jejich historie a použitých jednotek. Důraz je kladen zejména na jednotky SI, neboť právě tyto jednotky jsou nejvíce používané v každodenním životě. Dále se zaměřuje na základní koncepty spojené s měřením, jako je přesnost a opakovatelnost, a ukazuje, jak tyto pojmy ovlivňují interpretaci naměřených dat. Druhá polovina práce je věnována praktickým aspektům měření. Zahrnuje experimentální stanovení elektrického odporu, které bylo provedeno na konkrétním měření ve fyzikální laboratoři za pomoci přímé a nepřímé metody. V závěru práce jsou diskutovány výzvy spojené s měřením fyzikálních veličin, včetně chyb měření, nejistoty a vývoje nových technologií pro zlepšení přesnosti. Dále je zohledněna automatizace měření a využití moderních technologií, pro zefektivnění procesu měření. Tato bakalářská práce poskytuje komplexní a interdisciplinární pohled na problematiku měření fyzikálních veličin, kombinuje teorii s praktickou aplikací a přispívá k lepšímu porozumění významu měření ve vědeckém a technickém prostředí. Tato bakalářská práce se hlouběji zabývá problematikou měření fyzikálních veličin a jeho významem v různých oblastech vědy a techniky. Měření fyzikálních veličin představuje základní stavební kámen vědeckého bádání, inženýrství a průmyslových aplikací, a proto má klíčový vliv na spolehlivost a přesnost získaných dat. Práce začíná detailním popisem teoretické stránky měření, včetně definice fyzikálních veličin, jejich historie a použitých jednotek. Důraz je kladen zejména na jednotky, které se vyskytují v tabulce SI, neboť právě tyto jednotky jsou nejvíce používané v každodenním životě. Dále se zaměřuje na základní koncepty spojené s měřením, jako je přesnost a opakovatelnost, a ukazuje, jak tyto pojmy ovlivňují interpretaci naměřených dat. Druhá polovina práce je věnována praktickým aspektům měření. Zahrnuje experimentální stanovení elektrického odporu, které bylo provedeno na konkrétním pokusu ve fyzikální laboratoři za pomoci přímé a nepřímé metody. V závěru práce jsou diskutovány výzvy spojené s měřením fyzikálních veličin, včetně chyb měření, nejistoty a vývoje nových technologií pro zlepšení přesnosti. Dále je zohledněna automatizace měření a využití moderních technologií, pro zefektivnění procesu měření. Tato bakalářská práce poskytuje komplexní a interdisciplinární pohled na problematiku měření fyzikálních veličin, kombinuje teorii s praktickou aplikací a přispívá k lepšímu porozumění významu měření ve vědeckém a technickém prostředí.

Abstract:

This bachelor's thesis delves deeper into the issue of measuring physical quantities and its significance in various fields of science and technology. The measurement of physical quantities constitutes the fundamental building block of scientific research, engineering and industrial applications, therefore, it has a crucial impact on the reliability and accuracy of the acquired data. The thesis commences with a detailed description of the theoretical aspect of measurement, including the definition of physical quantities, their history and units. Emphasis is particularly placed on the units found in the SI table, as these units are the most commonly used in everyday life. Furthermore, it focuses on fundamental concepts related to measurement, such as precision and repeatability and demonstrates how these concepts influence the interpretation of measured data. The second half of the thesis is dedicated to the practical aspects of measurement. It includes the experimental determination of electrical resistance, which was conducted in a specific experiment in a physics laboratory using both direct and indirect methods. In the conclusion of the thesis, challenges associated with the measurement of physical quantities are discussed, including measurement errors, uncertainties, and the development of new technologies to enhance precision. Furthermore, it considers the automation of measurement and the utilization of modern technologies to streamline the measurement process. This bachelor's thesis provides a comprehensive and interdisciplinary perspective on the subject of measuring physical quantities, combining theory with practical application, and contributing to a better understanding of the importance of measurement in the scientific and technical environment. This bachelor's thesis delves deeper into the issue of measuring physical quantities and its significance in various fields of science and technology. The measurement of physical quantities constitutes the fundamental building block of scientific research, engineering and industrial applications, therefore, it has a crucial impact on the reliability and accuracy of the acquired data. The thesis commences with a detailed description of the theoretical aspect of measurement, including the definition of physical quantities, their history and units. Emphasis is particularly placed on the units found in the SI table, as these units are the most commonly used in everyday life. Furthermore, it focuses on fundamental concepts related to measurement, such as precision and repeatability and demonstrates how these concepts influence the interpretation of measured data. The second half of the thesis is dedicated to the practical aspects of measurement. It includes the experimental determination of electrical resistance, which was conducted in a specific experiment in a physics laboratory using both direct and indirect methods. In the conclusion of the thesis, challenges associated with the measurement of physical quantities are discussed, including measurement errors, uncertainties, and the development of new technologies to enhance precision. Furthermore, it considers the automation of measurement and the utilization of modern technologies to streamline the measurement process. This bachelor's thesis provides a comprehensive and interdisciplinary perspective on the subject of measuring physical quantities, combining theory with practical application, and contributing to a better understanding of the importance of measurement in the scientific and technical environment.

Keywords

Měření, Metody, Veličiny

Keywords

Methods, Quantities, Measurements

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 3. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 29. 5. 2024
• Supervisor: RNDr. Jan Sedláček, Ph.D.
• Reader: Jiří Kulička, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Engineering

Bachelor programme:
Trade and Business Dealing with Machinery