Rozdíly
Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.
Obě strany předchozí revize
Předchozí verze
Následující verze
|
Předchozí verze
Následující verze
Obě strany příští revize
|
sex:jak-na-to [2022/09/05 20:33] Josef Trojan [Základní aspekty řešení] |
sex:jak-na-to [2022/09/05 20:36] Josef Trojan [Jak na to?] |
====== Vypracování experimentální úlohy ====== | ====== Vypracování experimentální úlohy ====== |
| ---- |
Experimenty jsou nedílnou součástí fyziky. Ve vědě je experiment úzce spjatý s teoretickým bádáním, vyvrací nebo potvrzuje naše představy o světě, inspiruje a dává podněty k novému výzkumu a inspiruje. Z toho důvodu ve FYKOSu zadáváme v každé sérii i jednu experimentální úlohu (obyčejně za 12 bodů). | |
===== Jak na to? ===== | ===== Jak na to? ===== |
| |
* [[sex:zpracovani| Základy grafického zpracování dat ]] | * [[sex:zpracovani| Základy grafického zpracování dat ]] |
* [[sex:gnuplot| Grafické zpracování dat a automatizace měření pomocí programu GNUPLOT ]] | * [[sex:gnuplot| Grafické zpracování dat a automatizace měření pomocí programu GNUPLOT ]] |
* [[#Vyhodnocení a diskuse chyb měření.]] | |
* [[#Automatizace zpracování měření pomocí gnuplotu.]] | |
| |
---- | ---- |
| |
| |
===== Vyhodnocení a diskuse chyb měření ===== | |
| |
V této části již předpokládáme znalost statistického zpracování (výpočet aritmetického průměru a směrodatné odchylky). Mnohdy je však nezbytné s naměřenými hodnotami (tzn. $\mathrm{hodnota\pm chyba\;s\;jednotkou}$) a výsledky statistického zpracování dále počítat. Ve škole se příslušná látka zpravidla označuje //počítání s neúplnými čísly//. Jen v případě, že veličiny vystupují ve fyzikálním vztahu v násobení či dělení a jsou zatíženy malými relativními chybami, lze využít zákon o sčítání malých relativních chyb (viz [[doc:gp_ukazka.zip|ukázka z protokolu.rtf]]). Při sčítání/odčítání veličin lze uplatnit zákon o sčítání absolutních chyb. Nejobecněji lze chybu výsledku vyhodnotit lineárním či kvadratickým zákonem sčítání chyb, kde váhy veličin představují parciální derivace vztahu podle dané veličiny v bodě určeném středními hodnotami ostatních veličin. | |
| |
V každém případě je vždy nutné uvádět naměřenou hodnotu (střední hodnotu, nejpravděpodobnější hodnotu, aritmetický průměr) s možnou chybou měření (polovina či celý násobek nejmenšího dílku stupnice, výběrová směrodatná odchylka), která může být v odůvodněných případech bezpečně a rozumně nadsazena. Totéž platí pro výsledek experimentu, který má dobrý smysl jen s chybou měření, která kvantitativně charakterizuje přesnost vašeho měření. | |
| |
$$ veli\check{c}ina = \mathrm{(st\check{r}.\,hodnota\pm chyba)\,jednotka} $$ | |
| |
Při zhodnocení přesnosti měření se zamýšlíme nad zdrojem chyb (který se případně můžeme pokusit eliminovat či snížit). Chyby běžně klasifikujeme na statistické a chyby fitu, na možné chyby měření dané přesností měřidla (třídou přesnosti přístroje, polovinou nejmenšího dílku stupnice) či bezpečně nadsazené zkušeným experimentátorským okem, systematické chyby s původem v chybném měřidle, ve způsobu měření či v nepřesné teorii; dále náhodné chyby (náhodná okolnost při měření způsobí neobvyklou odchylku naměřené hodnoty) a hrubé chyby (veliká odchylka způsobená neopatrností, nešikovností experimentátora apod.), které zpravidla ihned vyloučíme a zpracování znovu provedeme, a nakonec zpravidla chyba výsledku, která byla určena vhodnými metodami při výpočtu přenosu chyb z více veličin na základě fyzikálních vztahů, kde tedy rozhoduje matematicko-fyzikální citlivost hledané veličiny na změřeném parametru. | |
| |
Podrobnější výklad, komentář, návody a příklady naleznete v doporučené literatuře, např. [[http://fo.cuni.cz/texty/mereni.pdf|B. Vybíral: Zpracování dat fyzikálních měření]] (studijní text k FO). | |
| |