Dział 1: Pomiary i obliczenia

Niepewności pomiarowe i wykresy

Teoria, przykłady i zadania z rozwiązaniami krok po kroku – fizyka, liceum – rozszerzenie.

Ćwicz ten temat

Trening z podpowiedziami i rozwiązaniami krok po kroku, szybkie strzały i za każdym razem nowe zadania – po założeniu konta. Konto demo jest bezpłatne.

Wynik pomiaru podajemy z niepewnością. Na wykresach zaznaczamy prostokąty niepewności i dopasowujemy prostą.

Niepewność względna

δ = Δx : x – często w procentach.

Wielkość złożona

Przy iloczynie i ilorazie niepewności względne (w przybliżeniu) się dodają; przy potędze mnożymy przez wykładnik: δ(x²) = 2δx.

Linearyzacja

Zależność nieliniową przekształcamy tak, by na wykresie wyszła prosta, np. T² od l dla wahadła – współczynnik nachylenia to 4π²/g.
Przykład 1
l = (2,00 ± 0,02) m. Niepewność względna?
Pokaż rozwiązanie
0,02 : 2 = 1%.

Uwaga! Prosta dopasowana powinna przechodzić przez prostokąty niepewności większości punktów.

Przykładowe zadania z rozwiązaniami

Zadanie 1
Punkty pomiarowe układają się na prostej przedstawionej na wykresie.05101520253035012345t [s]v [m/s]Odczytaj nachylenie prostej (przyspieszenie).
Pokaż rozwiązanie

Odpowiedź: 5

  1. a = (27 − 2) : 5 = 5 m/s²
Zadanie 2
Prosta dopasowana do pomiarów prędkości od czasu.02468101214161820222401234t [s]v [m/s]Ile wynosi prędkość początkowa (punkt przecięcia z osią v)?
Pokaż rozwiązanie

Odpowiedź: 5

  1. v₀ = 5 m/s
Zadanie 3
Wynik pomiaru: (3,15 ± 0,1) m. Oblicz niepewność względną w procentach (do 0,1%).
Pokaż rozwiązanie

Odpowiedź: 3,2

  1. δ = 0,1 : 3,15 · 100% ≈ 3,2%

Chcesz rozwiązywać takie zadania?

Załóż konto i ćwicz z podpowiedziami – każde zadanie sprawdzimy i pokażemy rozwiązanie. Konto demo jest bezpłatne.

Inne tematy w dziale „Pomiary i obliczenia”