来源:环球教育
小编:长安 634上一章说到学生在填写数据的时候需要把uncertainty也写上,那么环球教育梁永文老师此篇文章这里就涉及到做paper5或者paper3一个非常重要的知识点-uncertainty。首先,uncertainty包含了absolute uncertainty, fractional uncertainty and percentage uncertainty. 学生需要弄到这个三个uncertainty的联系以及他们的区别以及特征。
1.Absolute uncertainty.
例如:The length of wire 1: 1.5 cm±0.1cm
在这个例子里面,the absolute uncertainty is 0.1 cm, the real value is 1.5 cm.那就是意味着测量这条线的时候,可能量出来是1.4cm,1.5cm或者1.6cm。
我们一般会用以下符号去表达:L±∆L。也就是说Δ代表的就是absolute uncertainty。
2.Absolute uncertainty & fractional uncertainty
fractional uncertainty顾名思义就是分数形式的。所以absolute uncertainty和fractional uncertainty这两者之间的关系就是:
3.Fractional uncertainty & percentage uncertainty.
这两者在本质是一样的,他们两者之间的关系如下:
Percentage uncertainty = fractional uncertainty x 100%
那么了解完这三个uncertainty的联系以后,我们就要开始学习如何使用他们了。首先我们回到文章最初的例子:
The length of wire 1: 1.5cm ±0.1cm
The length of wire 2: 1.8cm±0.2cm
What is the total length of wire 1 and wire 2?
题目中问及两条线的总长度,那么显而易见,总长度的真实值(real value)就是1.5+1.8=3.3cm,那么uncertainty又是多少呢?我们说wire 1的uncertainty是0.1cm,它有可能是1.4cm或者1.6cm。同理,wire 2的可能值就是1.6cm或者2.0cm。
那就意味着,两根线的总长就有可能是3.0cm或者3.6cm,那么与真实值3.3cm就是相差了0.3cm。
所以在计算uncertainty的时候,如果计算公式是加减的,那么式子里面的量的absolute uncertainty也是相加的(注意如果计算公式是量之间相减,他们的absolute uncertainty也是相加的)。
例如:what is the difference between wire 1 and wire 2? 真实值real value就是1.8-1.5=0.3cm,如果wire 1是1.4cm,wire 2 是2.0cm,相差就是0.6cm,注意有些学生可能会觉得为什么不是wire 1等于1.4cm,wire2 是1.6cm,最小值对最小值嘛。但我们说求误差肯定是求最大误差,因为最大误差肯定能囊括所有情况,所以最大误差肯定就是最大值减去最小值了。
wire 1:L1±∆L1
wire 2:L2±∆L2
The total length: Lt=(L1+L2)±(∆L1+∆L2)