Курс общей физики. Введение. Миловидова С.Д - 12 стр.

UptoLike

Рубрика: 

12
Аналогично без вывода
b) N=cosα ; Δ N=
α
α
2
cos
sinαΔα ; E=tgαΔα..
c) N=tgα ; Δ N=
α
α
2
cos
; E=
α
α
2
sin
2
.
d) N=ctgα ; Δ N=
α
α
2
sin
; E=
α
α
2
sin
2
.
Из вышеприведенных примеров нахождения абсолютных и
относительных ошибок можно сделать следующий вывод , который
позволит упростить нахождение Δ N и Е :
1) средние абсолютные ошибки можно находить по правилам
дифференцирования, заменив значок дифференцирования (d)
значком ошибки (Δ). Знаки (+ или -) при этом надо выбирать так,
чтобы абсолютная ошибка была max.
2) Относительную погрешность результата можно найти следующим
образом : логарифмируем исходное выражение, а затем его
дифференцируем , заменяя в конечном итоге значки d на значок Δ .
Знаки + и опять таки выбираем таким образом , чтобы
абсолютная величина относительной ошибки была бы
максимальной.
Проиллюстрируем нахождение Δ N и Е косвенных измерений.
1. Дано
3
2
2
c
ab
N =
, Δа, Δ b, Δ c,
Δ N-? E
N
-?
Найдем Δ N:
;426
222(32
)(
)2()(2
33
2
4
2
6
2323
23
2332
db
c
ab
da
c
b
dc
c
ab
c
bdbabdacdccab
c
abdccdab
dN
++=
=
+⋅+
=
+
=
.642
433
2
c
c
ab
b
c
ab
a
c
b
++=∆Ν
Теперь найдем Е , исходя из значения ΔN .
.32
2
6
2
4
2
2
3
24
2
23
3
23
32
c
c
b
b
a
a
c
ab
c
cab
ab
c
bcab
ab
c
acb
+
+
=
+
+
=
Ν
∆Ν
Из этого примера видно, что здесь проще было бы найти
относительную ошибку , а затем абсолютную. Скажем сразу , что во всех
тех случаях, когда искомая величина есть произведение и дробь величин ,
измеренных непосредственно на опыте, удобнее и легче находить в
                                                              12
       А н а логичн о без вывод а
                                            ∆α
       b) N=cosα ;            Δ N=                   sinα Δ α ;        E=tgα Δ α ..
                                       cos 2 α
                                        ∆α                                2∆α
       c) N=tgα ;             Δ N=                   ;                E=        .
                                       cos 2 α                           sin 2α
                                         ∆α                               2∆α
       d) N=ctgα ;            Δ N=               ;                    E=        .
                                       sin 2 α                           sin 2α
       И з вышеп ривед ен н ых п рим еров н а хож д ен ия а бсолют н ых и
от н осит ель н ых ошибок м ож н о сд ела т ь след у ющ ий вывод , кот орый
п озволит у п рост ит ь н а хож д ен ие Δ N и Е :
    1) сред н ие а бсолют н ые ошибки м ож н о н а ход ит ь п о п ра вила м
         д иф ф ерен ц ирова н ия , за м ен ив зн а чок д иф ф ерен ц ирова н ия (d)
         зн а чком ошибки (Δ ). З н а ки (+ или -) п ри эт ом н а д о выбира т ь т а к,
         чт обы а бсолют н а я ошибка была max.
    2) От н осит ель н у ю п огрешн ост ь резу ль т а т а м ож н о н а йт и след у ющ им
         обра зом : лога риф м иру ем исход н ое выра ж ен ие, а              за т ем его
         д иф ф ерен ц иру ем , за м ен я я в кон ечн ом ит оге зн а чки d н а зн а чок Δ .
         З н а ки + и – оп я т ь – т а ки выбира ем т а ким обра зом , чт обы
         а бсолют н а я      величин а      от н осит ель н ой ошибки была             бы
         м а ксим а ль н ой.
       П роиллюст риру ем н а хож д ен ие Δ N и Е косвен н ых изм ерен ий.
                                   2ab 2
          1. Да н о N =                      , Δ а , Δ b, Δ c,
                                       c3
          Δ N-? EN -?
       На йд ем Δ N:
                2ab 2 d (c 3 ) + c 3d (2 ab 2 )                    2ab 3 3c 2 dc + c 3 ( 2da ⋅ b 2 + 2a ⋅ 2bdb
       dN =                                                   =                                                  =
                               (c 3 ) 2                                               c6
            ab 2               b2                ab
       =6           dc + 2             da + 4            db;
                4                  3                 3
            c                  c                 c
                        2
                    b                  ab                ab
       ∆Ν = 2               ∆a + 4          ∆b + 6             ∆ c.
                    c3                 c3                c4
       Т еп ерь н а йд ем Е , исход я из зн а чен ия Δ N .
           ∆Ν 2b 2 ∆ac 3     ab∆bc 3      ab 2 ∆c 3 ∆a       ∆b     ∆c
        Ε=   = 3         + 4         + 6           c =   + 2    + 3    .
           Ν  c ⋅ 2ab 2       3
                             c 2ab 2      4
                                         c 2 ab  2     a      b      c

       И з эт ого п рим ера вид н о, чт о зд есь п рощ е было бы н а йт и
от н осит ель н у ю ошибку , а за т ем а бсолют н у ю. С ка ж ем сра зу , чт о во всех
т ех слу ча я х, когд а иском а я величин а ест ь п роизвед ен ие и д робь величин ,
изм ерен н ых н еп осред ст вен н о н а оп ыт е, у д обн ее и легче н а ход ит ь в