题目
某待测长度的真值在28.56 , (mm) sim 30.12 , (mm)之间的概率为68.3%,下列测量结果表示哪个正确?A. (28.56 pm 1.56) , (mm), (P=68.3%)B. 29.34(0.78) , (mm)C. 29.34(0.8) , (mm), (P=68.3%)D. (29.34 pm 0.78) , (mm), (P=68.3%)
某待测长度的真值在$28.56 \, \text{mm} \sim 30.12 \, \text{mm}$之间的概率为$68.3\%$,下列测量结果表示哪个正确?
A. $(28.56 \pm 1.56) \, \text{mm}$, $(P=68.3\%)$
B. $29.34(0.78) \, \text{mm}$
C. $29.34(0.8) \, \text{mm}$, $(P=68.3\%)$
D. $(29.34 \pm 0.78) \, \text{mm}$, $(P=68.3\%)$
题目解答
答案
D. $(29.34 \pm 0.78) \, \text{mm}$, $(P=68.3\%)$
解析
本题考查测量结果的正确表示方法,解题思路是先根据已知的真值区间和概率确定测量值的平均值和不确定度,再根据测量结果的表示规范来判断各个选项的正确性。
- 计算测量值的平均值:
已知待测长度的真值在$28.56 \, \text{mm} \sim 30.12 \, \text{mm}$之间的概率为$68.3\%$,在正态分布中,$68.3\%$的概率对应的区间是$\bar{x} \pm \Delta x$($\bar{x}$为平均值,$\Delta x$为不确定度)。
平均值$\bar{x}$为区间的中点,根据公式$\bar{x}=\frac{28.56 + 30.12}{2}$
$\begin{align*}\bar{x}&=\frac{28.56 + 30.12}{2}\\&=\frac{58.68}{2}\\&= 29.34 \, \text{mm}\end{align*}$ - 计算不确定度:
不确定度$\Delta x$为区间长度的一半,区间长度为$30.12 - 28.56 = 1.56 \, \text{mm}$,则不确定度$\Delta x=\frac{30.12 - 28.56}{2}$
$\begin{align*}\Delta x&=\frac{30.12 - 28.56}{2}\\&=\frac{1.56}{2}\\&= 0.78 \, \text{mm}\end{align*}$ - 判断各选项的正确性:
- 选项A:平均值为$28.56 \, \text{mm}$,与我们计算的平均值$29.34 \, \text{mm}$不符,所以选项A错误。
- 选项B:只给出了$29.34(0.78) \, \text{mm}$,没有明确概率,不符合测量结果表示规范,所以选项B错误。
- 选项C:不确定度$0.8 \, \text{mm}$与我们计算的不确定度$0.78 \, \text{mm}$不符,所以选项C错误。
- 选项D:$(29.34 \pm 0.78) \, \text{mm}$,平均值为$29.34 \, \text{mm}$,不确定度为$0.78 \, \text{mm}$,且明确了概率$P = 68.3\%$,符合测量结果表示规范,所以选项D正确。