Materiały do ćwiczeń ze wstępu do pracowni fizycznej

Materiały do ćwiczeń ze wstępu do pracowni fizycznej

Normy ISO i matematyka w laboratorium

1 opinia

Format:

ibuk

WYBIERZ RODZAJ DOSTĘPU

 

Dostęp online przez myIBUK

WYBIERZ DŁUGOŚĆ DOSTĘPU

6,15

Wypożycz na 24h i opłać sms-em

9,00

cena zawiera podatek VAT

ZAPŁAĆ SMS-EM

TA KSIĄŻKA JEST W ABONAMENCIE

Już od 19,90 zł miesięcznie za 5 ebooków!

WYBIERZ SWÓJ ABONAMENT

Podręcznik dla studentów nauk przyrodniczych (zwłaszcza fizyki) w przystępny sposób przedstawia sposoby prezentacji danych pomiarowych, opracowania wyników doświadczeń laboratoryjnych i oceniania niepewności pomiarowych zgodnie z normami ISO. Wiadomości teoretyczne i praktyczne zostały zebrane w dziewięciu rozdziałach. W pierwszym opisano współczesne podejście do eksperymentu fizycznego. W rozdziale drugim przeanalizowano ocenę niepewności pomiarowych dla najczęściej używanych przyrządów pomiarowych. Rozdziały trzeci, czwarty i piąty zawierają wiedzę ze statystyki i analizy matematycznej niezbędną do oceny niepewności standardowych typu A oraz B dla pomiarów bezpośrednich i złożonych (pośrednich), a także dla parametrów uzyskanych z analizy regresji liniowej. Rozdziały szósty, siódmy i ósmy dają studentom narzędzia matematyczne do porównania wyników pomiarów (także metodą parametrycznych testów istotności), planowania dokładniejszego eksperymentu oraz dyskusji wyników i wyciągania wniosków z przeprowadzonego eksperymentu. We wszystkich wymienionych rozdziałach znajdują się rysunki obrazujące podany materiał teoretyczny i przykłady tak skonstruowane, aby pokazać, że do ich opracowania wystarcza tylko użycie prostego programu komputerowego (np. Excel), podobnie jak w laboratoriach podstaw fizyki. Ostatni rozdział zawiera, w formie protokołów, przykładowe opracowania czterech doświadczeń fizycznych (dwóch z mechaniki i dwóch z elektryczności), w których pokazano, iż rzetelne podejście do najprostszych badań eksperymentalnych pozwala wyciągnąć z nich bardzo dużo ważnych wniosków. W aneksach podano streszczenia przedstawionej wiedzy, przydatne zwłaszcza na poszczególnych etapach opracowywania wyników pomiarów. Dodano też pięć tablic statystycznych umożliwiających dokładniejsze opracowanie pomiarów niż to zalecają normy ISO.


Liczba stron248
WydawcaWydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza
ISBN-13978-83-232-2745-8
Numer wydania1
Język publikacjipolski
Informacja o sprzedawcyRavelo Sp. z o.o.

Ciekawe propozycje

Spis treści

  Wprowadzenie     11
  
  1. Współczesne podejście do eksperymentu fizycznego i kodyfikacja ISO     15
  
  1.1. Eksperyment fizyczny i kodyfikacja ISO     15
  1.1.1. Terminologia w metrologii     17
  1.1.2. Wynik pomiaru według ISO     18
  1.2. Niepewności pomiarowe     19
  1.3. Precyzja pomiarów, ich dokładność, powtarzalność, odtwarzalność     23
  1.4. Zasady zaokrąglania niepewności i wyników pomiarów     24
  1.4.1. Zasady zaokrąglania niepewności pomiarowych     25
  1.4.2. Zasady zaokrąglania wyników pomiaru     27
  1.5. Schemat protokołu (raportu, dokumentacji pomiarowej)     28
  1.5.1. Schemat protokołu pomiarowego     28
  1.5.2. Wskazówki praktyczne, które mogą przydać się przy pisaniu protokołu     31
  
  2. Ocena niepewności pomiarowych w pomiarach bezpośrednich     32
  
  2.1. Niepewności maksymalne wynikające z kalibracji przyrządu i jego klasy     32
  2.1.1. Niepewność maksymalna Δdx związana z rozdzielczością skali przyrządu (niepewność działki skali)     32
  2.1.2. Niepewność maksymalna związana z klasą przyrządu     33
  2.1.3. Niepewność maksymalna związana z nieliniowością przetwarzania     34
  2.1.4. Niepewność maksymalna całkowita     35
  2.2. Odczytywanie wyników pomiarów bezpośrednich z przyrządów pomiarowych     36
  2.2.1. Linijka     37
  2.2.2. Suwmiarka     38
  2.2.3. Suwmiarka tarczowa     39
  2.2.4. Suwmiarka kątowa     40
  2.2.5. Suwmiarka cyfrowa     41
  2.2.6. Śruba mikrometryczna     42
  2.2.7. Czujnik mikrometryczny     43
  2.2.8. Goniometr     45
  2.2.9. Woltomierz     46
  2.2.10. Amperomierz     48
  2.2.11. Miernik uniwersalny (cyfrowy)     49
  2.2.12. Miernik cyfrowy indukcyjności, pojemności i oporu (LCR)     51
  2.2.13. Waga elektroniczna     52
  2.2.14. Waga analityczna półautomatyczna     53
  2.3. Wpływ obserwatora na wyniki pomiarów     55
  2.4. Dyskusja innych źródeł niepewności wyników pomiarów i błędów pomiarowych     56
  
  3. Zastosowanie metod statystycznych do opisu wyników pomiarów     59
  
  3.1. Rozkład statystyczny     59
  3.1.1. Rozkład normalny     64
  3.1.2. Odchylenie standardowe wartości średniej     69
  3.1.3. Rozkład normalny standaryzowany     70
  3.1.4. Rozkład t-Studenta     74
  3.2. Histogram     76
  3.3. Przedział ufności     81
  3.4. Rozkłady geometryczne     85
  3.4.1. Rozkład trójkątny     85
  3.4.2. Rozkład prostokątny     87
  3.4.3. Rozkład trapezowy     89
  3.5. Składanie różnych typów rozkładów statystycznych     91
  
  4. Niepewności pomiarowe według kodyfikacji ISO     93
  
  4.1. Pomiary bezpośrednie     93
  4.1.1. Niepewność standardowa typu A     93
  4.1.2. Niepewność standardowa typu B     94
  4.1.3. Całkowita niepewność standardowa pomiaru bezpośredniego    96
  4.1.4. Względna niepewność standardowa pomiaru bezpośredniego    97
  4.2. Pomiary pośrednie (złożone)     98
  4.2.1. Niepewność standardowa pomiaru pośredniego (złożona)     99
  4.2.2. Względna niepewność standardowa pomiaru pośredniego (złożona)    101
  4.3. Średnia ważona i jej niepewność standardowa     106
  4.4. Niepewność standardowa rozszerzona     109
  4.4.1. Analogia z połową przedziału ufności     109
  4.4.2. Relacja między współczynnikiem rozszerzenia k a funkcją t-Studenta     110
  4.5. Określanie liczby stopni swobody dla niepewności standardowych     112
  4.5.1. Dominujące niepewności statystyczne (typ A)     113
  4.5.2. Dominujące niepewności systematyczne (typ B)     113
  4.5.3. Typ mieszany niepewności (typ AB)     114
  4.6. Zestawienie wyników pomiarów wraz z niepewnością     116
  
  5. Analiza wielkości zależnych     118
  
  5.1. Regresja liniowa     119
  5.1.1. Współczynnik korelacji     121
  5.1.2. Regresja liniowa klasyczna     122
  5.1.3. Niepewności standardowe współczynników regresji a i b     124
  5.1.4. Regresja liniowa ważona     128
  5.1.5. Regresja liniowa efektywna     129
  5.2. Linearyzacja     130
  
  6. Porównywanie wyników pomiarów     134
  
  6.1. Przedziałowe kryterium zgodności wyników pomiarów     134
  6.2. Testy zgodności – metoda statystycznej weryfikacji hipotez     138
  6.2.1. Test średniej     138
  6.2.2. Test dwóch średnich     140
  6.3. Zestawienie wyników     145
  
  7. Planowanie pomiarów     148
  
  7.1. Planowanie pomiarów bezpośrednich     148
  7.2. Planowanie pomiarów pośrednich     153
  7.3. Planowanie pomiarów w regresji liniowej     156
  7.3.1. Planowanie liczby par zmiennych zależnych     156
  7.3.2. Dobór przyrządów i zakresu pomiarowego     157
  7.3.3. Minimalizacja rozproszenia punktów pomiarowych     159
  
  8. Dyskusja wyników i wnioski     161
  
  9. Przykładowe protokoły (raporty) doświadczeń fizycznych     163
  
  9.1. Wyznaczanie gęstości ciała stałego     163
  9.2. Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego przy użyciu wahadła matematycznego     177
  9.3. Wyznaczanie oporu opornika metodą techniczną     193
  9.4. Wyznaczanie pojemności kondensatora z krzywej rozładowania     202
  Literatura podstawowa     215
  
  ANEKS     216
  
  Aneks A. Streszczenia     216
  
  A1. Definicje podstawowych terminów stosowanych w metrologii     216
  A2. Zaokrąglanie wyników pomiarów     217
  A3. Niepewności pomiarowe według ISO     218
  A4. Średnia arytmetyczna a średnia ważona     219
  A5. Efektywna liczba stopni swobody     220
  A6. Regresja liniowa     221
  A7. Wyprowadzenie wzoru dla uB(a) w regresji liniowej     222
  A8. Planowanie pomiarów bezpośrednich     223
  A9. Planowanie pomiarów pośrednich     224
  A10. Planowanie pomiarów w regresji liniowej     225
  A11. Normy ISO – niepewności pomiarowe. Podsumowanie     226
  A12. Schemat protokołu     228
  
  Aneks B. Tablice statystyczne     229
  
  Tablica B1. Gęstość rozkładu normalnego     229
  Tablica B2. Dystrybuanta rozkładu normalnego standaryzowanego     230
  Tablica B3. Wartości krytyczne tν,α rozkładu t-Studenta     231
  Tablica B4. Wartości krytyczne rozkładu Snedecora F1–α (n1, n2) na poziomie istotności α= 0,05     232
  Tablica B5. Wartości krytyczne współczynnika korelacji     233
  
  Aneks C. Instrukcje posługiwania się arkuszem kalkulacyjnym     234
  
  C1. Obliczanie średniej i odchylenia standardowego średniej     234
  C2. Sporządzanie wykresu     237
  
  Aneks D. Pochodne najprostszych funkcji y= f(x)     238
  
  Skorowidz rzeczowy     240
  Introductory Physics Laboratory Manual. ISO Standards and Mathematics in a Laboratory (Summary)     248
RozwińZwiń
W celu zapewnienia wysokiej jakości świadczonych przez nas usług, nasz portal internetowy wykorzystuje informacje przechowywane w przeglądarce internetowej w formie tzw. „cookies”. Poruszając się po naszej stronie internetowej wyrażasz zgodę na wykorzystywanie przez nas „cookies”. Informacje o przechowywaniu „cookies”, warunkach ich przechowywania i uzyskiwania dostępu do nich znajdują się w Regulaminie.

Nie pokazuj więcej tego powiadomienia