KWALIFIKACJA BUD18 - CZERWIEC 2018

PYTANIE NR 38.
Wykonano dwa niejednakowo dokładne pomiary długości odcinka L1 i L2. Każdemu z pomiarów przypisana została inna waga p:

L1 = 20,000 m, p1 = 3
L2 = 20,050 m, p2 = 2

Najbardziej prawdopodobną długością tego odcinka jest długość

A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Najbardziej prawdopodobną długość z dwóch pomiarów o różnych wagach wyznacza się jako średnią ważoną: (p1L1 + p2L2)/(p1+p2). Po podstawieniu: (3·20,000 + 2·20,050)/5 = 20,020 m, więc ten wynik jest właściwy.

Pełne wyjaśnienie:

Gdy wykonano dwa pomiary tej samej wielkości, ale z różną dokładnością, nie powinno się ich uśredniać zwykłą średnią arytmetyczną. Zamiast tego stosuje się średnią ważoną, w której wynik bardziej wiarygodny (o większej wadze) ma większy wpływ na wartość przyjmowaną jako najbardziej prawdopodobna.

W geodezji waga obserwacji jest praktycznym sposobem opisania jej "siły" w wyrównaniu: większa waga oznacza, że obserwacja jest traktowana jako dokładniejsza i powinna silniej kształtować wynik końcowy.

Dla dwóch pomiarów długości:

Wzór:
(p1L1 + p2L2)/(p1+p2)

Podstawienie danych:
p1=3, L1=20,000 m
p2=2, L2=20,050 m

Obliczenia krok po kroku:

  • p1L1 = 3 · 20,000 = 60,000
  • p2L2 = 2 · 20,050 = 40,100
  • Suma iloczynów = 60,000 + 40,100 = 100,100
  • Suma wag = 3 + 2 = 5
  • Wartość najbardziej prawdopodobna = 100,100 / 5 = 20,020 m

Dlaczego pozostałe propozycje są niepoprawne? Wartość 20,010 m odpowiadałaby sytuacji, w której wpływ drugiego pomiaru jest zbyt mały (jakby wagi były inne). 20,000 m ignoruje drugi pomiar mimo nadanej mu wagi, więc nie jest wynikiem wyrównania. Z kolei 20,025 m jest zbyt blisko średniej arytmetycznej (która wynosi 20,025 m) i wynika z typowego błędu: nieuwzględnienia wag i przyjęcia, że oba pomiary są równie dokładne.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w treści pojawiają się wagi, pierwszym skojarzeniem powinien być uśrednianie ważone, a nie zwykłe dzielenie sumy przez liczbę pomiarów.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Waga pomiaru (waga obserwacji) to liczba opisująca, jak bardzo dany wynik ma wpływać na wartość przyjętą po wyrównaniu. Im większa waga, tym pomiar traktuje się jako dokładniejszy i bardziej "wiarygodny", więc silniej kształtuje wynik końcowy.
Stosuje się średnią ważoną: (p1·L1 + p2·L2)/(p1+p2). Najpierw mnożysz każdy pomiar przez jego wagę, sumujesz iloczyny, a potem dzielisz przez sumę wag. To standardowy sposób łączenia obserwacji o różnej dokładności.
Średnia arytmetyczna zakłada, że oba pomiary są równie dokładne. Gdy podano różne wagi, oznacza to różną jakość obserwacji. Użycie średniej arytmetycznej ignoruje tę informację i daje wynik, który może być zbyt mocno przesunięty w stronę mniej dokładnego pomiaru.
W praktyce wyrównania tak się to interpretuje: większa waga oznacza, że obserwacja jest traktowana jako dokładniejsza. W formalnym ujęciu waga jest powiązana z niepewnością (im mniejsza niepewność, tym większa waga), ale w zadaniach egzaminacyjnych zwykle wystarcza zasada: większa waga = większy wpływ.
Wynik musi leżeć między L1 a L2. Dodatkowo powinien być bliżej tego pomiaru, który ma większą wagę. Jeśli większą wagę ma L1, to wartość najbardziej prawdopodobna powinna być bliżej L1 niż L2. Taka kontrola pozwala wychwycić błędy rachunkowe.
Najczęstsze są: policzenie średniej arytmetycznej zamiast ważonej, pominięcie dzielenia przez sumę wag, użycie niewłaściwej sumy wag oraz zbyt wczesne zaokrąglenia (np. do centymetrów). Warto zapisać wzór i uzupełniać go krok po kroku.
Gdy masz kilka obserwacji tej samej wielkości, ale wykonanych różnymi metodami, instrumentami lub w różnych warunkach, przez co ich dokładność jest różna. Przykłady: pomiar długości taśmą i dalmierzem, powtórzenia pomiaru w kontroli jakości, łączenie obserwacji w prostych zadaniach wyrównawczych.
0,050 m to 50 mm (bo 1 m = 1000 mm). Takie przeliczenie pomaga ocenić skalę rozbieżności pomiarów i kontrolować, czy wynik końcowy ma sens. W zadaniach z wyrównania często łatwiej "widzieć" przesunięcia w milimetrach niż w częściach metra.
Na egzaminie zwykle zapisuje się wynik z dokładnością zgodną z danymi wejściowymi (liczba miejsc po przecinku). Jeśli pomiary podano do 0,001 m, to wynik też zapisuje się do 0,001 m, o ile zadanie nie wymaga inaczej. Unikaj zaokrągleń w trakcie obliczeń.
Niepewność (lub błąd) opisuje "rozrzut" wyniku, a waga mówi, jak mocno wynik ma działać w wyrównaniu. W uproszczeniu: większa niepewność oznacza mniejszą wagę. Jeśli w treści podano wagi, to zwykle nie trzeba już przeliczać niepewności — wystarczy zastosować wzór na średnią ważoną.
info

Statystycznie 48% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Eksperci podkreślają: "Najbardziej prawdopodobną długość z dwóch pomiarów o różnych wagach wyznacza się jako średnią ważoną: (p1L1 + p2L2)/(p1+p2)."

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z geodezji dotyczące wyrównania obserwacji i metody najmniejszych kwadratów (dział: średnia ważona)
  • Notatki z lekcji/pracowni: wagi obserwacji i łączenie pomiarów
  • Zestawy zadań rachunkowych z wyrównania prostych pomiarów (średnie ważone)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego