Περιεχόμενο
- Μια πειραματική τιμή απλού πειράματος είναι η μέτρηση που λαμβάνεται
- Τα πολύπλοκα πειράματα απαιτούν έναν μέσο όρο
- Υπολογισμός της πειραματικής τιμής με τη χρήση του ποσοστού σφάλματος
Η έννοια της πειραματικής αξίας είναι σημαντική σε επιστημονικά πειράματα. Η πειραματική τιμή αποτελείται από τις μετρήσεις που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια μιας πειραματικής εκτέλεσης. Όταν λαμβάνετε μετρήσεις πειράματος, ο στόχος είναι να φτάσετε σε μια τιμή που είναι ακριβής και ακριβής. Η ακρίβεια σχετίζεται με το πόσο κοντά είναι μία μόνο μέτρηση στην πραγματική θεωρητική τιμή, ενώ η ακρίβεια σχετίζεται με το πόσο κοντά είναι οι τιμές των μετρήσεων μεταξύ τους. Για το λόγο αυτό, υπάρχουν, τουλάχιστον, τρεις τρόποι υπολογισμού της πειραματικής αξίας.
Μια πειραματική τιμή απλού πειράματος είναι η μέτρηση που λαμβάνεται
Μερικές φορές τα πειράματα σχεδιάζονται για να είναι απλά και γρήγορα και λαμβάνεται μόνο μία μέτρηση. Αυτή η μέτρηση είναι η πειραματική τιμή.
Τα πολύπλοκα πειράματα απαιτούν έναν μέσο όρο
Τα περισσότερα πειράματα σχεδιάζονται για να είναι πιο προχωρημένα από τον απλό τύπο πειράματος. Αυτά τα πειράματα περιλαμβάνουν συχνά διεξαγωγή πολλών δοκιμαστικών διαδρομών, πράγμα που σημαίνει ότι καταγράφονται περισσότερες από μία πειραματικές τιμές. Κατά τη διάρκεια αυτών των τύπων πειραμάτων, ο μέσος όρος των καταγεγραμμένων αποτελεσμάτων θεωρείται ότι είναι η πειραματική τιμή.
Ο τύπος για την πειραματική τιμή ενός συνόλου πέντε αριθμών προσθέτει και τα πέντε μαζί και στη συνέχεια διαιρεί το σύνολο με τον αριθμό 5. Για παράδειγμα, για τον υπολογισμό της πειραματικής τιμής για ένα πείραμα με αποτελέσματα 7.2, 7.2, 7.3, 7.5, 7.7, 7.8 και 7.9, προσθέστε πρώτα όλα μαζί για να φτάσετε σε μια συνολική τιμή 52,6 και κατόπιν διαιρέστε με τον συνολικό αριθμό των δοκιμών - 7 στην περίπτωση αυτή. Επομένως, το 52,6 ÷ 7 = 7,5142857 στρογγυλεμένο στο πλησιέστερο 10ο δίνει την πειραματική τιμή 7,5.
Υπολογισμός της πειραματικής τιμής με τη χρήση του ποσοστού σφάλματος
Ο τύπος ποσοστού σφάλματος, ο οποίος είναι ένας από τους υπολογισμούς που εμπλέκονται στην ανάλυση σφάλματος, ορίζεται ως η σύγκριση μεταξύ της πειραματικής τιμής σε σύγκριση με τη θεωρητική τιμή. Η ακρίβεια του αποτελέσματος αποκαλύπτει πόσο κοντά είναι η πειραματική τιμή στη θεωρητική τιμή.
Η θεωρητική τιμή προκύπτει από έναν επιστημονικό πίνακα και αναφέρεται στην παγκόσμια αποδεκτή τιμή μιας μέτρησης, όπως στη θερμοκρασία του σώματος που είναι 98,6 βαθμούς Φαρενάιτ. Ο τύπος σφάλματος ποσοστού ανάλυσης σφάλματος αποκαλύπτει πώς τα αποτελέσματα του πειράματος αποκλίνουν από τις προσδοκίες. Συνεπώς, βοηθάει στον προσδιορισμό των πιο σημαντικών σφαλμάτων και της επίδρασης αυτών των σφαλμάτων στο τελικό αποτέλεσμα.
Ο τύπος ποσοστού σφάλματος σχεδιάστηκε για τον προσδιορισμό της ακρίβειας των υπολογισμών και λαμβάνει τη μορφή:
Σφάλμα ποσοστού = (|| ÷ Θεωρητική αξία) x 100
Η αναδιάταξη αυτού του τύπου δίνει την πειραματική τιμή. Όσο πιο κοντά το ποσοστό σφάλματος είναι 0, τόσο ακριβέστερα είναι τα πειραματικά αποτελέσματα. Ένας αριθμός που βρίσκεται πιο μακριά από το 0 υποδηλώνει ότι υπάρχουν αρκετές περιπτώσεις σφάλματος - είτε πρόκειται για σφάλμα ανθρώπινου σφάλματος είτε για εξοπλισμό - το οποίο θα μπορούσε να καταστήσει τα αποτελέσματα ανακριβή και ανακριβή.
Για παράδειγμα, σε ένα πείραμα που μετρά τη θερμοκρασία του σώματος με ένα ποσοστό σφάλματος 1, ο τύπος μοιάζει με 1 = (|| ÷ 98.6) x 100. Γίνεται 1/100 = 0.01 = || ÷ 98.6. Υπολογίζοντας περαιτέρω, ο τύπος δίνει 0.986 = | Πειραματική τιμή - 98.6 | Με άλλα λόγια, η πειραματική τιμή σε απλοποιημένους όρους γίνεται 98,6 +/- 0,986, επειδή η πειραματική τιμή = θεωρητική τιμή +/- σφάλμα.
Το ότι η πειραματική τιμή κυμαίνεται από 97.614 έως 99.586 δείχνει πόσο λάθος υπάρχει στη διεξαγωγή του πειράματος, όπως ήδη έλεγε πόσο μακριά ήταν το ποσοστό σφάλματος από την τιμή 0. Εάν το ποσοστό σφάλματος ήταν 0, τα αποτελέσματα θα ήταν τέλεια και η πειραματική τιμή θα είχε ταιριάξει τη θεωρητική τιμή σε ακριβώς 98,6.