Fehlerrechnung in Physik: Messfehler und Unsicherheit verstehen

Question 1

Welche Maßeinheit wird verwendet, um die Messunsicherheit anzugeben?

Accepted Answer

Prozent

Answer

Meter

Answer

Sekunde

Answer

Ampere

Question 2

Welcher Fehlertyp tritt auf, wenn das Messergebnis vom wahren Wert systematisch abweicht?

Accepted Answer

Systematischer Fehler

Answer

Zufallsfehler

Answer

Grober Fehler

Answer

Anomalie

Question 3

Wie muss ein Messergebnis mit Fehlergrenze korrekt angegeben werden?

Accepted Answer

10,0 cm ± 0,3 cm

Answer

10 cm +/- 0,3 cm

Question 4

Was versteht man unter der absoluten Messunsicherheit?

Accepted Answer

Die gesamte Fehlergrenze

Answer

Die Hälfte der Fehlergrenze

Question 5

Welche Fehlerquelle ist systematisch?

Accepted Answer

Nullpunktabweichung

Answer

Ablesefehler

Question 6

Wie berechnet man die relative Messunsicherheit?

Accepted Answer

Absolute Messunsicherheit geteilt durch Messergebnis

Answer

Fehlergrenze geteilt durch absolute Messunsicherheit

Question 7

Welche Aussage zur Fehlerfortpflanzung bei Multiplikation/Division von Messgrößen ist korrekt?

Accepted Answer

Die relativen Messunsicherheiten addieren sich.

Answer

Die absoluten Messunsicherheiten addieren sich.

Question 8

Wie wird der mittlere quadratische Fehler (MQF) berechnet?

Accepted Answer

Summe der quadrierten Abweichungen vom Mittelwert geteilt durch die Anzahl der Messungen

Answer

Standardabweichung quadriert

Question 9

Wozu dient ein Konfidenzintervall?

Accepted Answer

Angabe eines Bereichs, in dem der wahre Wert mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit liegt

Answer

Die Minimierung der Messunsicherheit

Question 10

Wie kann der Einfluss zufälliger Fehler bei Messungen minimiert werden?

Accepted Answer

Mehrere Messungen durchführen und den Mittelwert bilden

Answer

Das Messgerät genauer kalibrieren

Answer

Die Umgebungsbedingungen konstant halten

Answer

Das Messgerät vor Erschütterungen schützen

Question 11

Ein Schüler misst die Masse eines Objekts mit einer Wage und erhält das Ergebnis 500 g. Die Fehlergrenze beträgt 20 g. Welche Aussage ist richtig?

Accepted Answer

Das Objekt hat eine Masse zwischen 480 g und 520 g.

Answer

Die Masse des Objekts beträgt genau 500 g.

Answer

Das Objekt hat eine Masse zwischen 400 g und 600 g.

Answer

Die Aussage lässt sich nicht treffen.

Question 12

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine gute Messmethode?

Accepted Answer

Sie liefert genaue und zuverlässige Ergebnisse.

Answer

Sie ist schnell und einfach durchzuführen.

Answer

Sie erfordert teure Ausrüstung.

Answer

Sie ist unabhängig von den Umweltbedingungen.

Question 13

Welche Aussage über Fehler bei Messungen ist richtig?

Accepted Answer

Fehler können systematisch oder zufällig sein.

Answer

Fehler entstehen immer zufällig.

Answer

Die Messunsicherheit ist immer kleiner als der Fehler.

Answer

Fehler werden niemals durch das Messgerät verursacht.

Question 14

Ein Schüler misst die Länge eines Gegenstands dreimal mit einem Lineal und erhält die Werte 10,2 cm, 10,3 cm und 10,4 cm. Wie lautet der Mittelwert dieser Messung?

Accepted Answer

10,3 cm

Answer

10,1 cm

Answer

10,4 cm

Answer

10,5 cm

Question 15

Was ist eine richtige Aussage zur Fehlergrenze?

Accepted Answer

Die Fehlergrenze gibt den Bereich an, in dem der wahre Wert liegen kann.

Answer

Die Fehlergrenze muss größer sein als die Messunsicherheit.

Answer

Die Fehlergrenze ist die Hälfte der Messunsicherheit.

Answer

Die Fehlergrenze kann nicht negativ sein.

Question 16

Ein Schüler misst die Masse eines Gegenstands mit einer Waage und erhält den Wert 500 g ± 10 g. Wie groß ist die absolute Messunsicherheit?

Accepted Answer

10 g

Answer

5 g

Answer

0,1 g

Answer

0,01 g

Question 17

Welche der folgenden Einheiten gibt die Messunsicherheit korrekt an?

Accepted Answer

Prozent

Answer

Meter

Answer

Sekunde

Answer

Watt

Question 18

Welche Aussage beschreibt eine Eigenschaft einer systematischen Messabweichung?

Accepted Answer

Sie ist konstant.

Answer

Sie kann durch Kalibrierung beseitigt werden.

Answer

Sie tritt nur bei einzelnen Messungen auf.

Answer

Sie ist zufällig.

Question 19

Was ist der absolute Fehler?

Accepted Answer

Der Betrag der Abweichung vom wahren Wert

Answer

Der prozentuale Anteil des Fehlers

Answer

Die Differenz zwischen zwei Messwerten

Answer

Die Messunsicherheit

Question 20

In welcher Einheit wird der relative Fehler angegeben?

Accepted Answer

Prozent

Answer

Meter

Answer

Sekunde

Answer

Kilogramm

Question 21

Was versteht man unter der Messunsicherheit?

Accepted Answer

Der Bereich, in dem der wahre Wert liegen kann

Answer

Der maximale mögliche Fehler

Answer

Der Mittelwert aller Messwerte

Answer

Die Differenz zwischen Messwert und wahrem Wert

Question 22

Wie gibt man Messergebnisse mit Fehlergrenzen an?

Accepted Answer

Messwert ± Messunsicherheit

Answer

Messwert ± absoluter Fehler

Answer

Messwert ± relativer Fehler

Answer

Messwert / Messunsicherheit

Question 23

Wie wirkt sich die Verwendung eines ungeeigneten Messgeräts auf die Messunsicherheit aus?

Accepted Answer

Die Messunsicherheit wird vergrößert.

Answer

Die Messunsicherheit wird verringert.

Answer

Die Messunsicherheit bleibt unverändert.

Answer

Die Messunsicherheit kann nicht bestimmt werden.

Question 24

Welche zwei Fehlerquellen können bei digitalen Messungen auftreten?

Accepted Answer

Ablesefehler

Accepted Answer

Rundungsfehler

Answer

Temperaturfehler

Answer

Parallaxenfehler

Question 25

Wie wirkt sich die Messunsicherheit auf die Interpretation von Versuchsergebnissen aus?

Accepted Answer

Sie zeigt, wie weit das tatsächliche Ergebnis vom gemessenen Wert abweichen kann.

Answer

Sie gibt die Genauigkeit des Messgeräts an.

Answer

Sie ist für die Interpretation von Versuchsergebnissen irrelevant.

Question 26

Bei einer indirekten Messung wird y aus x1 und x2 berechnet: y = f(x1, x2). Wie beeinflusst ein Fehler Δx1 in x1 das Ergebnis y?

Accepted Answer

Δy kann je nach Funktion f größer, kleiner oder gleich Δx1 sein.

Answer

Δy ist immer größer als Δx1.

Answer

Δy ist immer kleiner als Δx1.

Question 27

Wie müssen die Fehlergrenzen bei der Angabe von Messergebnissen angegeben werden?

Accepted Answer

Die Fehlergrenzen müssen symmetrisch um den Messwert liegen.

Answer

Die obere Fehlergrenze ist immer größer als die untere Fehlergrenze.

Answer

Die Fehlergrenzen müssen auf die gleiche Anzahl an Nachkommastellen angegeben werden wie der Messwert.

Question 28

Welche Einheit wird üblicherweise zur Angabe der Messunsicherheit verwendet?

Accepted Answer

Standardabweichung (σ)

Answer

Meter (m)

Answer

Sekunde (s)

Answer

Prozent (%)

Question 29

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Messunsicherheit bei wiederholten Messungen des gleichen Wertes?

Accepted Answer

σ = (Summe der Abweichungsquadrate) / (Anzahl der Messungen - 1)

Answer

σ = (Maximalwert - Minimalwert) / 2

Answer

σ = (Standardabweichung der Messwerte) / (Anzahl der Messungen)

Answer

σ = (Messwert - Mittelwert) / (Anzahl der Messungen)

Question 30

Wie wird ein Messergebnis inklusive Fehlergrenze korrekt angegeben?

Accepted Answer

Messwert ± Fehlergrenze

Answer

Messwert x Fehlergrenze

Answer

(Messwert + Fehlergrenze) / 2

Answer

(Messwert - Fehlergrenze) x 100

Question 31

Warum ist es wichtig, die Messunsicherheit zu berücksichtigen?

Accepted Answer

Um die Aussagekraft von Messergebnissen zu beurteilen

Answer

Um Experimente richtig planen zu können

Answer

Um die Qualität von Geräten zu bewerten

Answer

Um Fehler in Formeln zu identifizieren

Question 32

Welche der folgenden Aussagen ist falsch?

Accepted Answer

Systematische Fehler können durch wiederholte Messungen reduziert werden.

Answer

Fehler sind bei allen Messungen unvermeidbar.

Answer

Grobe Fehler können durch sorgfältiges Messen verhindert werden.

Answer

Zufällige Fehler lassen sich durch wiederholte Messungen reduzieren.

Question 33

Welcher Fehlertyp kann durch eine falsche Kalibrierung des Messgeräts verursacht werden?

Accepted Answer

Systematischer Fehler

Answer

Grober Fehler

Answer

Zufälliger Fehler

Answer

Personengebundener Fehler

Question 34

Welche Formel wird verwendet, um die absolute Messunsicherheit Δx zu berechnen?

Accepted Answer

Δx = |x - x_mittel|

Answer

Δx = x - x_mittel

Answer

Δx = (x - x_mittel) / x_mittel

Answer

Δx = x_mittel - x

Question 35

Wie gibst du ein Messergebnis mit Fehlergrenze korrekt an?

Accepted Answer

x ± Δx

Answer

Δx ± x

Answer

x - Δx

Answer

x + Δx

Question 36

Welcher Fehlertyp wird durch zufällige Schwankungen verursacht?

Accepted Answer

Zufälliger Fehler

Answer

Systematischer Fehler

Answer

Grober Fehler

Answer

Instrumentenfehler

Question 37

Wie kannst du einen systematischen Fehler verringern?

Accepted Answer

Durch Kalibrierung

Answer

Durch mehrfaches Messen

Answer

Durch Verwendung verschiedener Messgeräte

Answer

Durch Änderung der Messbedingungen

Question 38

Was ist der Unterschied zwischen Genauigkeit und Präzision?

Accepted Answer

Genauigkeit bezieht sich auf die Nähe zum wahren Wert, Präzision auf die Übereinstimmung der Messungen.

Answer

Präzision bezieht sich auf die Nähe zum wahren Wert, Genauigkeit auf die Übereinstimmung der Messungen.

Answer

Genauigkeit und Präzision bedeuten das Gleiche.

Answer

Genauigkeit ist weniger wichtig als Präzision.

Question 39

Welche Aussage über die Gaußsche Normalverteilung ist falsch?

Accepted Answer

Ihre Kurvenform verändert sich nie.

Answer

Sie ist symmetrisch um den Mittelwert.

Answer

Ihre Fläche unter der Kurve ist immer 1.

Answer

Sie ist die wahrscheinlichste Verteilung von Daten in der Natur.

Question 40

Was versteht man unter Messunsicherheit?

Accepted Answer

Die Abweichung zwischen dem wahren Wert und dem gemessenen Wert

Answer

Die Hälfte des Messfehlers

Answer

Der zufällig bestimmte Teil des Messfehlers

Answer

Der durch systematische Fehler verursachte Teil des Messfehlers

Question 41

Welches der folgenden Messgeräte hat die größte Messunsicherheit?

Accepted Answer

Lineal mit 1-mm-Skala

Answer

Messschieber mit 0,1-mm-Skala

Answer

Mikrometer mit 0,01-mm-Skala

Answer

Digitalwaage mit einer Auflösung von 0,001 g

Question 42

Welche der folgenden Einheiten wird für die Angabe der Messunsicherheit verwendet?

Accepted Answer

Prozent

Answer

Meter

Answer

Kilogramm

Answer

Sekunde

Question 43

Wie wird ein Messergebnis mit Fehlergrenzen angegeben?

Accepted Answer

Gemessener Wert ± Messunsicherheit

Answer

Messunsicherheit ± Gemessener Wert

Answer

Gemessener Wert / Messunsicherheit

Answer

Messunsicherheit / Gemessener Wert

Question 44

Welche der folgenden Aussagen ist eine korrekte Interpretation eines Messergebnisses?

Accepted Answer

Die Länge des Stabes beträgt 10,2 cm ± 0,1 cm

Answer

Die Länge des Stabes beträgt 10,2 cm

Answer

Die Messunsicherheit beträgt 0,1 cm

Answer

Der Stab ist 10,2 cm lang

Question 45

Welche Größe ist keine Grundgröße?

Accepted Answer

Geschwindigkeit

Answer

Länge

Answer

Masse

Answer

Zeit

Question 46

Welche Einheit wird zur Messung der Kraft verwendet?

Accepted Answer

Newton

Answer

Joule

Answer

Watt

Answer

Ampere

Question 47

Welcher der folgenden Fehler ist ein systematischer Fehler, der immer in die gleiche Richtung wirkt?

Accepted Answer

Fehler durch eine fehlerhafte Eichung

Answer

Fehler beim Ablesen des Messgeräts

Answer

Fehler durch eine zufällige Schwankung

Answer

Fehler durch eine Parallaxe

Question 48

Wie berechnet man die absolute Messunsicherheit?

Accepted Answer

Standardabweichung geteilt durch Wurzel aus der Anzahl der Messungen

Answer

Standardabweichung multipliziert mit der Anzahl der Messungen

Answer

Standardabweichung subtrahiert von der Messung

Answer

Standardabweichung addiert zur Messung

Question 49

Welche Einheit wird für die Angabe der absoluten Messunsicherheit verwendet?

Accepted Answer

Meter

Answer

Sekunden

Answer

Prozent

Answer

Grad Celsius

Question 50

Welche Aussage zur relativen Messunsicherheit ist korrekt?

Accepted Answer

Sie kann kleiner oder größer als die absolute Messunsicherheit sein.

Answer

Sie ist immer kleiner als die absolute Messunsicherheit.

Answer

Sie ist immer größer als die absolute Messunsicherheit.

Answer

Sie ist umgekehrt proportional zur absoluten Messunsicherheit.

Question 51

Welches Messgerät hat typischerweise die größte Messunsicherheit?

Accepted Answer

Lineal

Answer

Messschieber

Answer

Mikrometerschraube

Answer

Laserentfernungsmesser

Question 52

Welches Gerät misst die Länge eines Objekts?

Accepted Answer

Lineal

Answer

Thermometer

Answer

Stoppuhr

Answer

Waage

Question 53

Welche Einheit wird verwendet, um die Länge anzugeben?

Accepted Answer

Meter

Answer

Sekunde

Answer

Grad Celsius

Answer

Gramm

Question 54

Was beschreibt der absolute Fehler?

Accepted Answer

Die Differenz zwischen dem gemessenen und dem tatsächlichen Wert

Answer

Die Hälfte des Messbereichs

Answer

Die Standardabweichung der Messwerte

Answer

Den größten möglichen Messfehler

Question 55

Wie berechnet man die relative Unsicherheit?

Accepted Answer

Absoluter Fehler geteilt durch tatsächlichen Wert

Answer

Standardabweichung geteilt durch tatsächlichen Wert

Answer

Messwert geteilt durch absoluten Fehler

Answer

Messwert geteilt durch Standardabweichung

Question 56

Was bedeutet eine Messunsicherheit von 5 %?

Accepted Answer

Der tatsächliche Wert liegt innerhalb von ±5 % des Messwerts

Answer

Der Messwert liegt innerhalb von ±5 % des tatsächlichen Werts

Answer

Der absolute Fehler beträgt 5 % des Messwerts

Answer

Die Standardabweichung beträgt 5 % des Messwerts

Question 57

Welche Angabe ist korrekt geschrieben?

Accepted Answer

20,5 cm ± 0,5 cm

Answer

20,5 cm +/- 0,5 cm

Answer

(20,5 cm) ± 0,5 cm

Answer

20,5 cm (± 0,5 cm)

Question 58

Wofür werden Fehlergrenzen verwendet?

Accepted Answer

Um die Unsicherheit einer Messung anzugeben

Answer

Um die Genauigkeit einer Messung anzugeben

Answer

Um die Präzision einer Messung anzugeben

Answer

Um die Zuverlässigkeit einer Messung anzugeben

Question 59

Welche Fehlerquelle kann durch eine kalibrierte Waage verringert werden?

Accepted Answer

Instrumentenfehler

Answer

Parallaxenfehler

Answer

Ablesefehler

Answer

Zufallsfehler

Question 60

Welches Gerät besitzt die geringste Messunsicherheit?

Accepted Answer

Mikrometer

Answer

Lineal

Answer

Messschieber

Answer

Maßband

Question 61

Wie wird ein Messergebnis mit Fehlergrenze richtig angegeben?

Accepted Answer

10,0 ± 0,1 cm

Answer

10,0 cm (0,1 cm)

Answer

10,0 cm / 0,1 cm

Answer

10,0 cm x 0,1 cm

Question 62

Was bedeutet eine systematische Abweichung?

Accepted Answer

Ein Fehler, der immer in dieselbe Richtung wirkt

Answer

Ein Fehler, der zufällig auftritt

Answer

Ein Fehler, der durch Messgeräte verursacht wird

Answer

Ein Fehler, der durch menschliche Faktoren entsteht

Question 63

Wie kann eine systematische Abweichung behoben werden?

Accepted Answer

Durch Kalibrieren des Messgeräts

Answer

Durch Wiederholen der Messung

Answer

Durch Einsatz eines anderen Messgeräts

Answer

Durch Schätzen des Fehlers

Question 64

Was ist eine zufällige Abweichung?

Accepted Answer

Ein Fehler, der zufällig auftritt

Answer

Ein Fehler, der immer in dieselbe Richtung wirkt

Answer

Ein Fehler, der durch Messgeräte verursacht wird

Answer

Ein Fehler, der durch menschliche Faktoren entsteht