Agaaxxd
Rozwiązane

Student dokonał pojedynczego pomiaru dwóch wielkości fizycznych L=1000m t=50s. Działka elementarna delta L=1m, t=0,5s, a=L/(2*t2) Obliczył następnie wielkość a= 4L/t^2. Podaj wartość niepewności uzyskanego wyniku u(a) zaokraglając do 2 cyfr znaczących



Odpowiedź :

Wyznaczanie niepewności pomiarowej

Wyniki pomiaru:

[tex] L=1000m \\t=50s\\\delta L=1m\\\delta t=0,5s[/tex]  

Chcemy wyznaczyć wielkość [tex] a= \frac{4L}{t^2} [/tex]

  1. Dla zadanych danych pomiarowych:  [tex] a= \frac{4000}{2500} =1,6 [\frac{m}{s^2}] [/tex]
  2. Z kolei niepewność zadanej funkcji opisuje wzór:
    [tex] \delta a = \frac{4t^2\;dL-8Lt\; dt}{t^4}[/tex]
    który to otrzymujemy licząc pochodną całkowitą funkcji przyspieszenia.
  3. Podstawiając wartości z treści dostajemy niepewność uzyskanego wyniku (zaokrągloną do dwóch cyfr znaczących):
    [tex]\delta a = \frac{4*50^2*1-8*1000*50*0,5}{50^4} = \frac{4}{50^2}-\frac{80}{50^2} = - \frac{76}{2500} = 0,0304 \approx 0,030 [\frac{m}{s^2}] [/tex]
  4. Wielkość badana wynosi więc: [tex] a= 1,60 \pm 0,03 [\frac{m}{s^2}] [/tex]

W ogólności dla funkcji  [tex] f(x_1, \ldots,x_n) [/tex] niepewność wielkości  [tex] f[/tex] jest równa z definicji pochodnej całkowitej tej funkcji:

[tex] \delta f(x_1, \ldots,x_n) = \frac{d f}{dx_1} \delta x_1 + \ldots +   \frac{d f}{dx_n} \delta x_n [/tex]