Практикум по курсу общей физики по специальности "Фармация". Миловидова С.Д - 10 стр.

UptoLike

Рубрика: 

10
Но! Значение d и ∆с не позволяет судить о степени точности этих
измерений . Найдем относительные погрешности:
%,03,0
/300000
/100
%,4,0
25,2
01,0
скм
скм
мм
мм
c
d
откуда следует, что второе измерение было произведено с точностью ,
примерно в 10 раз большей , чем первое, что с первого взгляда было
неочевидно .
В том случае, когда данная физическая величина определялась много
раз теоретически число измерений равно - степень точности результата
измерений можно оценить более строго, воспользовавшись формулой ,
которую дает теория вероятностей . Это так называемая средняя
квадратичная абсолютная погрешность:
()
()
.
1
1
2
±=∆
=
nn
N
N
n
i
i
квадр
Здесь n число измерений , а (N
i
)
2
есть сумма квадратов абсолютных
ошибок отдельных измерений .
До сих пор мы говорили о погрешностях прямых измерений ,
которые в лабораторной практике встречаются не столь часто.
Погрешности косвенных измерений
В большинстве случаев для получения результата надо произвести
ряд прямых измерений других величин, связанных между собой
определенными формулами. Зная погрешности, допущенные при
измерениях этих величин, входящих в формулу для определения искомого
результата , необходимо определить и погрешность самого результата .
Для нахождения абсолютных и относительных погрешностей
косвенных измерений удобно пользоваться следующими правилами:
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 .
                                      10
Н о! Зна чение ∆ d и ∆ с не позволяет судить о степени точности э тих
из мерений. Н а йдем относительны е погреш ности:
                              0,01 мм
                         Εd =         ≈ 0,4 %,
                              2,25 мм
                                    100 км / с
                         Εc =                   ≈ 0,03 %,
                                  300000 км / с
отк уда следует, что второе из мерение бы ло произ ведено с точностью ,
примерно в 10 ра з больш ей, чем первое, что с первого вз гляда бы ло
неочевидно.
       В том случа е, к огда да нна я физ ическ а я величина определяла сь много
ра з – теоретическ и число из мерений ра вно ∞ - степень точности рез ульта та
из мерений можно оценить более строго, воспольз ова вш ись формулой,
к оторую дает теория вероятностей. Э то так на з ы ва ема я средн яя
кв а дра т ичн а яа бсол ю т н а япогреш н ост ь:
                                                n
                                               ∑ (∆N i )
                                                        2

                          ∆N ква др = ±       i =1        .
                                               n(n − 1)
                                          2
Здесь n – число из мерений, а ∑ (∆ Ni) есть сумма к ва дра тов а бсолю тны х
ош ибок отдельны х из мерений.
      Д о сих пор мы говорили о погреш ностях прямы х из мерений,
к оторы е вла бора торной пра к тик е встреча ю тся не столь ча сто.

                     П огреш н ост и косв ен н ы х измерен ий
      В больш инстве случа ев для получения рез ульта та на до произ вести
ряд прямы х из мерений других величин, связ а нны х между собой
определенны ми формула ми. Зна я погреш ности, допущ енны е при
из мерениях э тих величин, входящ их в формулу для определения иск омого
рез ульта та , необходимо определить и погреш ность са мого рез ультата.
      Д ля на хождения абсолю тны х и относительны х погреш ностей
к освенны х из мерений удобно пользоваться следую щ ими пра вила ми:
    1) средн ие а бсол ю т н ы е ош ибки мож н о н а ходит ь по пра в ил а м
        диф ф ерен циров а н ия, за мен ив зн а чок диф ф ерен циров а н ия (d)
        зн а чком ош ибки (Δ). Зн а ки (+ ил и -) при эт ом н а до в ы бира т ь
        т а к, чт обы а бсол ю т н а яош ибка бы л а max.
    2) О т н осит ел ьн ую     погреш н ост ь резул ьт а т а мож н о н а й т и
        сл едую щ им обра зом: л ога риф мируем исходн ое в ы ра ж ен ие, а
        за т ем его диф ф ерен цируем, за мен яяв кон ечн ом ит оге зн а чки d
        н а зн а чок Δ. Зн а ки + и – опят ь – т а ки в ы бира ем т а ким
        обра зом, чт обы а бсол ю т н а я в ел ичин а от н осит ел ьн ой ош ибки
        бы л а бы ма ксима л ьн ой .
              П роиллю стрируем на хождение Δ N и Е к освенны х из мерений.