חוסר ודאות, שיפעים ובדיקת מודלים
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| systematic error/ˌsɪstəˈmætɪk ˈerə/ | טעות מערכתית |
| uncertainty/ʌnˈsɜːtənti/ | אי־ודאות |
מה יכול להסביר תצפית זו?
- קו העובר קרוב לכל נקודת נתונים הוא שימושי, אך הגרדינט שלו עשוי להיות עדיין לא ודאי. גרף מהווה ראיה למודל בתחום המדידה.
- התחל בחזית. ציין את הכמותות או התכונות שת срав, ואז החלט איזה עדות יכולה להבדיל בין שתי הסברות.
בניית המודל
- השונות האקראית גורמת לקריאות חוזרות להשתנות. שגיאה מערכתית מזיזה תוצאות בצורה אחידה. בלבול (uncertainty) מוחלט יש לו את היחידה המדודה; בלבול יחסי או אחוזי משווה את הבלבול עם הערך המדוד.
- אי-ודאות: מגבלה כמותית על תוצאת מדידה; טעות מערכתית: סטיית מדידה קבועה.
איזה מהבא סביר להיות טעות מערכתית?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
קריאת מאזניים 0.20 g כאשר היא ריקה מזיזה EVERY קריאה באותו אופן - זהו שגיאת אפס מערכתית. תנודות משני צדי הממוצע ומשכי תגובה משתנים מפזרות באופן אקראי וצומצמות עם חזרות; סטייה כזו אינה מצטמצמת כך.
התאמו כל מונח טכני למשמעותו המדויקת.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
השתמשו בהגדרות כדי להבדיל בין כמותיות ותהליכים הקשורים זה לזה.
בחר עדים שיכולים לבדוק אותו
- עבור מכפלת או מנה, חיבור בלבוטים פרקציונליים הוא קירוב נפוץ לבלבול מקסימלי. עבור הפרש, יש לחבר בלבוטים מוחלטים. נקודת חיתוך שאינה אפס עשויה לחשוף סטייה או מודל לא מלא.
- הציגו יחידות על צירים ובחרו סקאלה הגיונית. ציירו עמודי בלבול כאשר יש סיבה לכך, ציירו קו התאמה מיטבית במקום לחבר כל נקודה, והעילו גרדינטים סבירים של תחילה ושל סיום כאשר השיטה הקורסית דורשת זאת.
אילו שני הרגלים הופכים את החקירה או הדגם במקרה זה לקבלנים יותר?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ניסוח התנאים וההנחות מאפשר לאחרים לחזור על העבודה בדיוק, ורישום הראיות התומכות מאפשר להם לבדוק את המסקנה. הסתרת תוצאות המולכות מסירה את הראיות שיכולות לערער מסקנה שגויה, ומדידה אחת לעולם לא יכולה להוכיח טענה רחבה יותר.
עבודה על בסיס גודלים ידועים
- ציין את הערכים הידועים ואת יחידות המידה שלהם. בחר בקשר מכיוון שההנחות שלו מתאימות למקרה זה, ולאחר מכן סדר מחדש לפני ההצבה.
- נתון: אורך = 50.0 מ"מ עם בלבול של 1.0 מ"מ. בלבול אחוזי = בלבול מוחלט/ערך ×100 = 1.0/50.0×100 = 2.0%. עבור מנה של שתי כמויות שנמדדו באופן עצמאי עם בלבוטים אחוזיים מקסימליים של 2% ו-3%, ההערכה המקסימלית הממוצעת היא 5%.
קריאת 40 ס"מ בעלת אי-וודאות מוחלטת של 1 ס"מ. חשב את האי-וודאות באחוזים. השתמש באותה רצף: גדלים ידועים → דגם → קשר → הצבה → יחידות ופרשנות.
קריאת 40 ס"מ יש לה חוסר ודאות מוחלט של 1 ס"מ. מצא את חוסר הוודאויות האחוזי.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
התוצאה היא 2.5 %. ידוע: קריאה 40 cm; אי-ודאות מוחלטת 1 cm. השתמש באי-ודאות אחוזית = אי-ודאות מוחלטת / ערך x 100. אי-ודאות אחוזית = 1/40 x 100 = 2.5%. ערכים נמדדים קטנים יותר נושאים אי-ודאויות אחוזיות גדולות יותר עבור אותה אי-ודאות מוחלטת.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
- חזרת קריאות מפחיתה בלבול אקראי בממוצע אך אינה מסירה אוטומטית שגיאת אפס. אל תציגו יותר ספרות עשרוניות מאשר המדידה שלכם יכולה לתמוך.
- חזור לתצפית המקורית. הסבר מה התוצאה תומכת, אילו תנאים היא מניחה, ודרך אחת לבדוק הסבר מתחרה.
שחרזור מדידה מסירה תמיד סטיית כיול. טענה זו שגויה: שחרור וקיבוע מצמצמים פיזור אקראי בממוצע. סטיית כיול מזיזה כל קריאה זהה, ולכן השחרורים נופלים על אותו ערך שגוי; רק כיול מחדש מסיר אותה.
אי-ודאות, שיפועים ובדיקת מודל: עבור מכפלה או מנה, חיבור אי-ודאויות יחסיות הוא קירוב נפוץ לאי-ודאות מקסימלית. עבור הפרש, הוסף אי-ודאויות מוחלטות. חריגה שאינה אפס יכולה לחשוף סטייה או מודל לא מלא.
חזרה על מדידה אינה מסירה תמיד סטיית כיול.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
חזרה על המדידה וממוצע מפחיתים פיזור אקראי בממוצע. סטייה בקליברציה מזיזה כל קריאה באותו אופן, ולכן חזרות נופלות על אותה ערך שגוי; רק קליברציה מחדש מסירה אותה.
הגבלה כמותית בתוצאת מדידה: כתוב את המונח הטכני.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
חוסר ודאות הוא מגבלה כמותית על תוצאה שנמדדה.