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Sichere/unsichere Ziffern - Signifikante Stellen

Schüler

Tags: gültige Ziffern, signifikante Ziffern

 
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hanswurst2

hanswurst2 aktiv_icon

21:43 Uhr, 17.07.2017

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Hallo,

in der Mathematik/Physik betrachten wir die so genannten sicheren Ziffern (signifikanten Stellen). Folgendes ist mir noch nicht klar:

(Quelle: paulwinterschule.de/wp-content/uploads/2017/01/grundlagenii.pdf

Warum ist bei einer Messung von 3,47m die letzte Ziffer unsicher? Wenn ich diesen Wert mit einem Zollstock messe, dann habe ich doch alle 3 Ziffern (3 Meter, 47 cm genau ermittelt). Ich bin mir doch sicher, dass die Einerstelle 7 cm beträgt.

Warum werden führende Nullen nicht gezählt? Warum sind hier nur 2 Ziffern gültig/signifikant?

0,00034m (signifikant sind nur 3 und 4)

Es macht doch einen Unterschied ob ich genau 0,00034 ermittelt habe oder eine größere Zahl wie 0,034m

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
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Roman-22

Roman-22

22:41 Uhr, 17.07.2017

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> Ich bin mir doch sicher, dass die Einerstelle 7 cm beträgt.
Nein, wenn dein Zollstock nur eine cm-Einteilung hat, dann kannst du dir bestenfalls sicher sein, dass du näher bei 7cm bist als bei 6cm oder bei 8cm.
Der mögliche Bereich geht also von 3,465m bis 3,475m. Die letzte Ziffer könnte also bei genauerer Messung auch eine 6 sein.

> Warum werden führende Nullen nicht gezählt?
> Warum sind hier nur 2 Ziffern gültig/signifikant?
>0,00034m (signifikant sind nur 3 und 4)
Denk dir all die Zahlen in normierter Gleitkommadarstellung geschrieben.
3,410-4m und auch 3,4103m sind beides Größen mit nur zwei signifikanten Stellen. Das bedeutet aber nicht, dass sie die gleiche Genauigkeit haben. Im einen Fall sind wie auf 10μm genau, im anderen auf 100m.

> Es macht doch einen Unterschied ob ich genau 0,00034 ermittelt habe oder eine größere Zahl wie 0,034m
Ja, wie gerade geschrieben. Die Genauigkeit ist eine andere. Wenn ein Wert mit 2 signifikanten Ziffern da steht, sagt das nichts über die absolute Genauigkeit des Werts aus, weil es eben darauf ankommt, welchen Stellenwert diese beiden Ziffern haben und bei physikalischen Größen auch darauf, in welcher Einheit gemessen wird.
Schließlich ist 0,034m ja das gleiche wie 34 mm.

hanswurst2

hanswurst2 aktiv_icon

23:55 Uhr, 21.07.2017

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Ich nochmal :-)

Wenn ich z.B die Länge eines Schranks messe und ich bin ein Stück vor 3,47 also irgendwo zwischen 3,46 und 3,47 dann kann ich doch nicht 3,47 hinschreiben denn dies ist ja nicht der "echte" Wert. Eigentlich kann ich dann gar keine Aussage über die Größe treffen, weil mein Messgerät zu ungenau ist. Ich dachte man darf 3,47 nur hinschreiben, wenn man auch exakt 3,47 gemessen hat. Oder habe ich das falsch verstanden.
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Roman-22

Roman-22

00:21 Uhr, 22.07.2017

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Ein Schrank kann nie die Länge 3,47 haben. Da fehlt auf jeden Fall mal die Einheit!
Und bei deinem Exaktheitsanspruch dürfte man nie Maße angeben, denn die ganz exakte Länge von irgendwas lässt sich nie messen. Egal welches Messgerät du verwendest, es ist immer eine Messungenauigkeit dabei. Ganz abgesehen davon, dass wir auch nie genauer sein können als die Planck-Länge.
Demnach müsste jede Messgröße das Präfix ca. oder haben. Das wäre zwar gerechtfertigt, aber unpraktisch.
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