SAI SỐ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU TRONG THỰC TẬP VẬT LÝ VÀ ỨNG DỤNG

SAI SỐ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU TRONG THỰC TẬP VẬT LÝ 242015 1 SAI SỐ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU TRONG THỰC TẬP VẬT LÝ 242015 2 MỤC TIÊU CỦA THỰC TẬP VẬT LÝ 1 Kiểm chứng các định luật vật lý và ứng dụng những định. SAI SỐ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU TRONG THỰC TẬP VẬT LÝ

SAI SỐ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU TRONG THỰC TẬP VẬT LÝ

MỤC TIÊU CỦA THỰC TẬP VẬT LÝ

1 Kiểm chứng các định luật vật lý và ứng

dụng những định luật này trong đời sống hàng ngày

2 Làm quen và biết cách sử dụng các

dụng cụ, máy móc vật lý thông dụng

3 Biết cách tiến hành thực nghiệm để kiểm

tra, đo đạc, minh họa và xử lý các số liệu

4 Giáo dục, rèn luyện tính cần cù, nhẫn

nại, cẩn thận, trung thực và chính xác

KHÁI NIỆM SAI SỐ

- Sai số tuyệt đối Δx của phép đo là sự sai khác giữa trị số thật X và trị số đo được x:

Δx = │X - x│  X € [x- Δx, x+ Δx]

Δx = Δxh + Δxn

- Sai số tương đối của phép đo:

ε(%) = Δx.100/IxI

- Ví dụ kết quả khi đo chiều dài d1 và d2:

d1 = 2,1 + 0,1 (mm)

d2 = 16,4 + 0,2 (mm)

Sai số tuyệt đối: Δd1 = 0,1mm < Δd2 = 0,2mm

Sai số tương đối: ε = 1,2% > ε = 5%

SAI SỐ HỆ THỐNG

• Sai số hệ thống Δxh là sai số gây ra do sự không hòan hảo của dụng cụ hoặc do sự sai số của phương pháp đo

• Tính chất: có giá trị không đổi trong các lần đo nếu các lần đo đều dùng một dụng cụ và cùng một phương pháp

• Khắc phục: thay đổi dụng cụ, phương pháp đo

• Đối với sai số hệ thống có giá trị xác định gây ra bởi nguyên nhân có thể biết được có thể khử hòan tòan sai số này bằng hiệu chỉnh kết quả

SAI SỐ NGẪU NHIÊN

- Sai số ngẫu nhiên Δxn gây ra do:

+ Những tác động ngẫu nhiên bên ngòai

+ Bản chất của đại lượng đo là ngẫu nhiên

+ Sự không hòan hảo của giác quan người quan sát

- Tính chất:

+ Những sai số bằng nhau về độ lớn và trái dấu

có cùng xác suất xuất hiện

+ Những sai số với giá trị tuyệt đối càng lớn thì

xác suất xuất hiện càng nhỏ

- Khắc phục:

+ Phương pháp đọc chính xác

+ Lặp lại phép đo nhiều lần

PHƯƠNG PHÁP TÍNH SAI SỐ

PHÉP ĐO TRỰC TIẾP MỘT LẦN

- Trong phép đo trực tiếp và chỉ một lần:

+ Sai số do độ chính xác của dụng cụ (hệ thống)

+ Sai số lúc đọc (ngẫu nhiên)

- Ví dụ dùng thang đo 150V của Volk kế có cấp

chính xác 0,5%, khỏang chia nhỏ nhất 5V:

+ Sai số do cấp chính xác Volk kế là:

0,5% x 150 = 0,75V

+ Sai số lúc đọc đến 1/5 khỏang chia là:

1/5 x 5 = 1 V

+ Vậy sai số khi dùng Volk kế trên là:

ΔV = 0,75+ 1 ~ 2V

PHƯƠNG PHÁP TÍNH SAI SỐ

PHÉP ĐO TRỰC TIẾP NHIỀU LẦN

• Lặp lại phép đo nhiều lần và dùng qui luật thống

kê đối với các hiện tương ngẫu nhiên

• Nếu đại lượng x được đo n lần và có giá trị x1,

x2,…xn thì trị xtb được coi là gần x nhất:

• xtb = Σxi/n

• Sai số trung bình (sai số ngẫu nhiên):

• Δxtb = ΣIxtb – xiI/n = Δxn

• Nếu có giá trị nào đó lệch quá xa so với trị số

trung bình, ta lọai trừ số đó ra, và tốt nhất nên lặp lại phép đo này để kiểm tra

PHƯƠNG PHÁP TÍNH SAI SỐ

PHÉP ĐO GIÁN TIẾP

- Đại lượng đo F là một hàm của một hay nhiều

đại lượng đo trực tiếp:

F = F(x, y, z,…)

x = xtb + Δx

y = ytb + Δy …

F = F(xtb, ytb, ztb,…)

ΔF = │δF/δx│x Δx + │δF/δy│y Δy + …

- Đặc biệt khi: F = K.xm.yn.zh

ΔF = IFmΔx/xI + IFnΔy/yI + IFhΔz/zI

LÀM TRÒN SAI SỐ

- Qui tắc làm tròn: theo chiều hướng tăng lên

- Thực tế khi không đòi hỏi độ chính xác cao, sai

số được làm tròn thành chỉ có 1 chữ số khác 0 + Ví dụ làm tròn: 0,275; 0,32; 0,018; 148 còn 1

chữ số khác 0: 0,3; 0,4; 0,02; 200

- Nếu làm tròn để còn 1 chữ số khác 0 làm tăng

sai số lên quá 2% thì giữ lại 2 số khác 0

+ Ví dụ làm tròn 0,12 thành 0,2 thì sai số tăng

lên 67%  ta vẫn giữ nguyên 2 chữ số 0,12

VIẾT KẾT QUẢ

- Dựa trên sai số mà làm tròn cho kết quả:

+ Ví dụ: ta đo xtb = 2,6752 m và Δx = 0,0365 m

Làm tròn cho sai số Δx = 0,04 m

Làm tròn cho kết quả x = 2,68 m

Viết kết quả x = 2,68 + 0,04 (m)

+ Ví dụ: ta đo xtb = 1 g và Δx = 0,001 g

Viết kết quả x = 1,000 + 0,001 (g)

Nếu viết x = 1,000 + 0,001

hoặc x = 1 + 0,001 (g)

là không đúng qui cách!!!

PHƯƠNG PHÁP VẼ ĐỒ THỊ

- Chọn tỉ lệ xích thích hợp trên trục hòanh và trục tung sao cho đồ thị chiếm tòan khổ giấy

- Đường biểu diễn y=f(x) phải vẽ sao cho qua tất

cả các ô sai số

- Để đồ thị hợp lý ta chú ý:

+Các qui luật thường đơn giản nên đồ thị thường trơn tru mà không thể là hình chữ chi

+Đồ thị được vẽ sao cho các điểm Mi phân bố đều 2 bên đường biểu diễn càng nhiều càng tốt

PHƯƠNG PHÁP VẼ ĐỒ THỊ

x y

x1 + Δx1 y1 + Δy1

x2 + Δx2 y2 + Δy2

Mi 2Δy

2Δx

y

x

yi

xi

0

Ô sai số

PHƯƠNG PHÁP VẼ ĐỒ THỊ