Практикум по курсу общей физики по специальностям "География", "Природопользование", "Геоэкология". Миловидова С.Д - 13 стр.

UptoLike

Рубрика: 

13
1. Измеряемая величина
находится по формуле
3
2
2
c
ab
N = .
Величины а , b и c находятся прямыми измерениями и для них
рассчитываются Δа, Δ b, Δ c. Необходимо найти абсолютную и
относительную ошибки величины N: Δ N-? E
N
-?
Найдем Δ N:
для этого вначале продифференцируем все выражение для 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
++=
=
+⋅+
=
+
=
затем значки дифференцирования заменяем на Δ и получаем
абсолютную ошибку Δ N:
.642
433
2
c
c
ab
b
c
ab
a
c
b
++=∆Ν
Теперь найдем Е , исходя из значения Δ N .
.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
первую очередь относительную погрешность , а затем абсолютную . В
самом деле :
,
2
3
2
c
ab
N = lnN=ln2+lna+2lnb-3lnc, после дифференцирования,
замены значков дифференцирования на Δ и изменения знаков так, чтобы
ошибка была максимальная получаем
c
c
b
b
a
a
E
+
+
=
Ν
∆Ν
= 32
.
А теперь, если нужно , можно найти и Δ N, зная, что Δ N=Е ·N.
                                                      13

                                                                                                    2ab 2
      1.     Из
              меряема я               величина на ходится по форму ле N =                                    .
                                                                                                         3
                                                                                                     c
В еличины а , b и c на ходятся прямы ми из       мерениями и для них
ра ссчиты ва ю тся Δ а , Δ b, Δ c. Н еобходимо на йти а бсолю тну ю и
относительну ю ош ибк и величины N:     Δ N-?    EN-?
      Н а йдем Δ N:
      дляэтого вна ча ле продифференциру ем все вы ра ж ение дляN:
             2ab 2 d (c 3 ) + c 3d (2ab 2 )                2ab3 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;
           c4              c3              c3
      з а тем зна чк и дифференцирова ния з
                                          а меняем на                                     Δ   и полу ча ем
      а бсолю тну ю ош ибк у Δ N:
                                           b2                 ab               ab
                                ∆Ν = 2         3
                                                   ∆a + 4         3
                                                                      ∆b + 6        ∆c.
                                           c                  c                c4
      Т еперь на йдем Е , исходяизз
                                  на ченияΔ 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       c 3 2ab 2     c 4 2ab 2     a     b      c
      И з этого примера видно, что з          десь прощ е бы ло бы на йти
относительну ю ош ибк у , а з а тем а бсолю тну ю . С к а ж ем сра зу , что во всех
тех слу чаях, к огда иск ома я величина есть произ    ведение и дробь величин,
из меренны х непосредственно на опы те, у добнее и легче на ходить в
перву ю очередь относительну ю погреш ность, а з            а тем а бсолю тну ю . В
са мом деле:
            2ab 2
      N=          3
                      , lnN=ln2+lna+2lnb-3lnc, после дифференцирова ния,
             c
за мены з на чк ов дифференцирова ния на Δ и из
                                              менения з
                                                      на к ов так , чтобы
ош ибк а бы ла ма к сима льна яполу ча ем
                                           ∆Ν ∆a     ∆b   ∆c
                                      E=      =   +2    +3 .
                                            Ν   a    b    c
      А теперь, если ну ж но, мож но на йти и Δ N, з
                                                   на я, что Δ N=Е ·N.