Vypracování experimentální úlohy

Jak na to?

I přesto, že experimentální úlohy mají často obecná zadání, jejich řešení by měla splňovat určité náležitosti. V dalších odstavcích Ti povíme, jak by mělo správné řešení experimentální úlohy vypadat.


Základní aspekty řešení

Řešení experimentální úlohy by mělo mít zhruba tyto části:

  • Úvod
  • Úvahy a teoretické výpočty
  • Popis uspořádání experimentu
  • Představení výsledků měření
  • Diskuze
  • Závěr

Toto dělení není striktní, některé z částí je možné spojit dohromady (např. úvod může volně přejít v teoretické úvahy, diskuze může být zahrnuta do závěru, atd.).

Úvod

  • Úvod by měl ukotvit text v oblasti fyziky, jíž se pokus týká.
  • Úvod obsahuje obecně známé poznatky, které jsou relevantní pro daný experiment a ze kterých se vychází.

Úvahy a teoretické výpočty

  • V této části by měly být rozvíjeny myšlenky a základní vztahy zmíněné v úvodu.
  • To znamená, že ze všeobecně známých poznatků máte odvodit důsledky pro svůj experiment. Typicky je to např. odvození rovnice, podle které se bude fyzikální systém při experimentu chovat.
  • Občas však zadáváme experimenty, kde jsou teoretické výpočty příliš obtížné či dokonce nemožné. V tom případě sepište úvahy, jak se asi bude systém chovat, a co od něj očekáváte.

Popis uspořádání experimentu

  • Toto je velmi důležitá část řešení a nesmí být ošizená! V této kapitole popisujete pomůcky použité v experimentu a metodu měření.
  • Tam, kde je to relevantní, měly by být kvantitativně uvedeny parametry použitých pomůcek (např. je fajn uvést hmotnost závaží kyvadla a hmotnost lanka, i kdybychom pracovali v aproximaci matematického kyvadla - má to důsledky do diskuze, kde musíme posoudit, jestli aproximace matematického kyvadla byla korektní).
  • Provedení experimentu musí být podrobně popsáno. Podle tohoto popisu musí být možné zopakovat měření. Pokud není jasné, s jakými pomůckami se pracovalo (+ parametry pomůcek, kde to má smysl) a jakou metodou se měřilo, nemůžete dostat plný počet bodů.
  • V této části je taktéž možné diskutovat nepřesnosti použitých měřicích přístrojů.

Prezentace výsledků měření

  • Klíčovým výstupem měření bude ve valné části experimentů graf. Ve vědě i jinde v životě je grafická prezentace výsledků žádoucí. Graf sdělí informaci mnohem rychleji a lidštěji než tabulka s čísly.
  • Většina fyzikálních experimentů přímo vybízí k tomu, aby výsledky byly prezentovány graficky (měříme závislost něčeho na něčem).
  • Osy grafu musí být popsané i s jednotkami.
  • Body v grafu nespojujte lomenou čarou. Taková lomená čára nemá žádný fyzikální význam, jednotlivá měření jsou zatížena chybami. Samozřejmě existují výjimky, například záznam z obrazovky osciloskopu nebo spektrální analýza.
  • Taktéž by v této části měly být z naměřených dat určeny nebo spočítány klíčové výsledky (např. směrnice fitující přímky) i s chybami.
  • Podrobnější návod ke grafickému zpracování naměřených dat naleznete na stránce Základy grafického zpracování dat.

Diskuze

  • V této části se zamyslete nad věrohodností výsledků, nad systematickými chybami ovlivňujícími přesnost měření. Pokud nespočítáte nejistotu měření v předchozí části, udělejte to tady. Musíte si uvědomit, co limituje přesnost jeho měření.
  • Dále byste měli porovnat výsledky experimentu se svými teoretickými úvahami a výpočty a jestli je to možné, tak i s hodnotami z tabulek či z vědeckých publikací.
  • Pokud nedokážete spočítat nejistotu výsledku, pokuste se ji alespoň odhadnout.
  • Můžete samozřejmě navrhnout další experimenty, které by rozvinuly vaši práci či poskytly přesnější výsledky.

Závěr

  • Závěr by měl shrnout nejdůležitější zjištění z experimentu. Měly by zde být znovu explicitně uvedeny klíčové výsledky měření i s jejich nejistotami.
  • Taktéž by mělo být řečeno, jestli výsledky experimentu odpovídají (kvalitativně nebo kvantitativně) předpovědím z části “Úvahy a teoretické výpočty”.
  • Stačí pár vět, závěr by měl vypíchnout opravdu jen to nejdůležitější.

Podrobnější výklad, komentář, návody a příklady naleznete v doporučené literatuře, např. B. Vybíral: Zpracování dat fyzikálních měření (FO).

Jak dostat za experimentálku bonusový bod?

  • Předpokladem k získání bonusového bodu je vypracování experimentální úlohy a protokolu za plný počet bodů (viz výše), jinak vám pouze přilepšíme. Bonusovým bodem můžeme ocenit např. originální, důmyslnou metodu měření či použití takové pomůcky.
Tato stránka využívá cookies pro analýzu provozu. Používáním stránky souhlasíte s ukládáním těchto cookies na vašem počítači.Více informací

Partneři

Pořadatel

Pořadatel MSMT_logotyp_text_cz

Generální partner neuron-logo.jpg

Partner

Mediální partner


Created with <love/> by ©FYKOS – webmaster@fykos.cz