ભૌતિક રાશિઓના અવલોકન (માપન)માં ઉદ્ભવતી ત્રુટિઓના પ્રકારો લખીને સમજાવો.
વ્યવસ્થિત ત્રુટિ $(Systematic Error)$ :
આપેલા પ્રયોગમાં કોઈ એક જ રાશિના સંખ્યાબંધ અવલોકનો લઈએ અને તે બધા અવલોક્નો સાચા અવલોકન કરતાં જુદા હોય, તો તેવી ત્રુટિને વ્યવસ્થિત ત્રુટિ કહે છે. એક જ પ્રકારની ત્રુટિ કે ધન અથવા ઋણ જ હોય છે. પરંતુ, બંને પ્રકારની truટિ એક સાથે હોતી નથી. આ ત્રુટિઓના અમુક ઉદ્રગમો નીચે મુજબ છે.
સાધનની ત્રુટિ (Instrumental Error) :
આ પ્રકારની ત્રુટિ સાધનમાં રહેલ કોઈ ખામીવાળી રચના કે સાધનમાં ખામીયુક્ત અંકના કૃલિબ્રેશન, સાધનની શૂન્ય ત્રુટિ વગેરેના કારણે ઉદ્ભવે છે.
ઉદાહરણ : કોઈ એક થરમૉમીટરના તાપમાનનું અંકન બરાબર ન થયું હોય,($STP$ એ ઉકળતા પાણીનું તાપમાન $100^{\circ} \mathrm{C}$ ने जદલે $104^{\circ} \mathrm{C}$ દર્શાવતું હોય).
વર્નિયર કૈલિપર્સના બંને જડબાં ($Jaws$) ભેગા હોય ત્યારે વર્નિયર માપક્રમનો શૂન્યાંક, મુખ્ય સ્કેલના શૂન્યાંક સાથે સંપટ થતો ન હોય
સામાન્ય મીટર પટ્ટી નો છેડો ઘસાઈ ગયેલો હોય તો દરેક વખતે માપેલું અવલોકન કઈ જુદૂ જ મળે.
$(ii)$પ્રયોગની ટૅકનિક અથવા પદ્ધતિમાં રહેલી અપૂર્ણાતા $(Imperfection in Experimental Technique or Procedure):$
ઉદાહરણ તરીકે ડૉક્ટરના થરમૉમીટરની મદદથી શરીરનું તાપમાન માપવામાં આવે ત્યારે થરમૉમીટરના શક્યતઃ અપૂર્ણ સંપર્કને કારણે શરીરનું સાચું તાપમાન મપાતું નથી.
આા ઉપરાંત શરીરનું તાપમાન માપતી વખતે બાહ્ય પરિબળો (જેવાં કે તાપમાન, દબાણ, પવનની ઝડપ, ભેજમાં થતાં ફેરફરો) પણ માપનમાં વ્યવસ્થિત ત્રુટિ ઉત્પન્ન કરે છે.
$(iii)$વ્યક્તિગત ત્રુટિ(personal Error):
પ્રયોગ દરમિયાન અવલોકન લેનાર વ્યક્તિની અવલોકન ની ખોટી ખાસિયાત (પૂર્વગ્રહ), ખોટી પદ્ધતિ,સાધનની અયોગ્ય ગોઠવણી,બેદરકારી લીધેલ અવલોકનના કારણે ઘણી ત્રુટિ ઉદભવે છે..
ઉદાહરણ:મીટરપત્તિ પર સોયણી સ્થિતિ નું અવલોકન કરતી વખતે તમારી ટેવ મુહબ તમારું માથું સાચા સ્થાન ને બદલે જમણી કે ડાબી ભજુ રાખી અવલોકન કરશો તો દ્રષ્ટિસ્થાનભેદ ના કારણે અવલોકન માં ત્રુટિ આવશે.
પ્રયોગ પદ્ધતિમાં સુધારો કરી તથા સારી ગુણવત્તાવાળા સાધનો પસંદ કરીને તથા શક્ય હોય તેટલી વ્યક્તિગત ખાસિયતો અને બેકાળજી દૂર કરીને અવલોકનમાં વ્યવસ્થિત ત્રુટિને લઘુતમ કરી શકાય અથવા ઘટાડી શકાય.
$(b)$અવ્યવસ્થિત ત્રુટિ $(Random Erorr)$:
પ્રયોગ કરતી વખતે અવલોકન પર અસર કરતા પરિબળોમાં અચાનક અનિયમિત ફેરફારના કારણે આગાહી ન કરી શકાય તેવા પરિબળોને કારણે અવ્યવસ્થિત ત્રુટિ ઉદભવે છે.
જેના કારણે જો કોઈ વ્યક્તિ એક જ ભૌતિક રાશિનું અવલોકન વારંવાર અવલોકન કરે તો દર વખતે અવલોકનનું સમાન મળતું નથી.
આ પ્રકાર ની ત્રુટિ ધન કે ઋણ. એમ બંને પ્રકાર ની હોય છે.
કોઇ એક પ્રયોગમાં $a,b, c $ અને $d$ એમ ચાર રાશિઓનું ક્રમશ: $1 \% ,2\% ,3 \%$ અને $4\%$ ની પ્રતિશત ત્રુટિ સાથે માપન કરવામાં આવે છે. $P$ રાશિની ગણતરી $P = \frac{{{a^3}{b^2}}}{{cd}}$ પ્રમાણે કરવામાં આવે છે. $P $ માં પ્રતિશત ત્રુટિ કેટલી હશે?
કોપરના બનેલા $l$ મીટર લંબાઇના તારનું તાપમાન $10^oC$ વધારતાં તેની લંબાઇ $2\%$ વધે છે.તો $l$ મીટર ચોરસ કોપરની પ્લેટનું તાપમાન $10^oC$ વધારતાં તેના ક્ષેત્રફળમાં ....... $\%$ વધારો થાય.
અવરોધ $R_1 = 300 \pm 3\Omega $ અને અવરોધ $R_2 = 500 \pm 4\Omega$ ને શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે, તો આ જોડાણનો સમતુલ્ય અવરોધ કેટલો થાય ?
એક સ્ટોપ વોચ ની લઘુત્તમ માપ શક્તિ $0.2\, second$ છે. કોઈ લોલક ના $20\, oscillations$ માટે તે $25\, second$ દર્શાવે છે.તો સમય ના માપન માં રહેલી ટકાવાર ત્રુટિ ........ $\%$ થાય.
ડાયોડનું પ્રવાહ સ્થિતિમાન સમીકરણ $I=(e^{1000V/T} -1)\;mA$ છે.જયાં વાયુ પાડેલ વિદ્યુતસ્થિતિમાન $V$ વોલ્ટમાં અને તાપમાન $T$ $K$ માં છે.જો વિદ્યાર્થી $300$ $K$ તાપમાને $5$ $mA$ વિદ્યુતપ્રવાહની માપણી દરમિયાન $ \mp $ $0.01$$V$ ની ત્રુટિ કરે,તો પ્રવાહની માપણીમાં થતી ત્રુટિ $mA$ માં કેટલી હશે?