❶ 高中物理
5)
自由落體0.3s下降的螞賀余距離=gt^2/2=0.45m
自由落體0.3s時的速度=3m/s
此時A球的動量=3ma
設此時B球的速度=-u,動量=-umb=-3uma
碰撞之後總動量=0(A球速度為0,那麼B球也應該速度為0,或者把B球彈回去。只有B球速度為0,才有確切的解,否則只能得到一個范圍)
B球速度為0.說明碰撞時兩球動量相等
3ma=umb=u3ma
u=1
1,
自由落體下落0.8m所需時間t=√(2h/g)=0.4s
自由落體下落0.4s時的速度=4m/悶滾s
2,
在碰撞點P,B球上升的速度,和它下落時經過此點時的速度相同。前面計算過,此時它的速度為1m/s,說明它離開B點0.1s.。在0.1s的時間力,下落的距離為0.05m。
所以P點距離底面0.75m.
20)
碰撞前Ua=0,Ub
Pa=0,Pb=2Ub
碰撞後6U=2Ub
U=Ub/3
碰撞後的加速度=10N/6KG=5/3(m/ss)
0.6s速度增加了1m/s達到了2m/s.。說明碰撞結束瞬間速度為1m/s
碰撞前物塊拍兆B的加速度=10N/2kg=5m/ss
加速到1m/s需要0.2s的時間
以0.5m/s的平均速度運動0.2s.。運動距離=0.01m
❷ 物理實驗
恕我直言,這裡面的東西挺多,關繫到 測量誤差、不確定度與數據處理
主要公式、理論給你,關鍵在後面的第5部分:
1.真值與誤差
一個被測量值x與真值x0之間總是存在著這種差值,這種差值稱為測量誤差
即絕對誤差, Δx=x-x0
又有相對誤差, E = (Δx/x0)* 100%
2.誤差的分類
正常測量的誤差,按其產生的原因和性質,一般可分為系統誤差、隨機誤差和粗大誤差三大類。這種劃分及其相應的概念,雖然與現在廣泛採用的描述測量結果的不確定度概念之間不一定存在簡單的對應關系,甚至有些概念可能還是不太嚴格的。但是作為思維和理解的基礎,還是應該有所了解。
系統誤差指 試驗原理中隱含 或 器材造成 的恆定、不可消除的誤差
隨機誤差指 每次試驗中因測量環境(如溫度、適度、操作者狀態等)等因素
造成的,隨機發生的誤差
粗大誤差指 就如 傾城戀雨 所說的 「壞值」
3.隨機誤差的分布
隨機誤差分布滿足正態分布關系,即偏離誤差越多,幾率越小。
4.測量的精密度、准確度和精確度
測量的精密度、准確度和精確度都是評價測量結果的術語,但目前使用時其涵義並不盡一致,以下介紹較為普遍採用的意見。
(1)精密度
精密度是指對同一被測量作多次重復測量時,各次測量值之間彼此接近或分散的程度。它是對隨機誤差的描述,它反映隨機誤差對測量的影響程度。隨機誤差小,測量的精密度就高。
(2)正確度
正確度是指被測量的總體平均值與其真值接近或偏離的程度。它是對系統誤差的描述,它反映系統誤差對測量的影響程度。系統誤差小,測量的正確度就高。
(3)准確度
准確度是指各測量值之間的接近程度和其總體平均值對真值的接近程度。它包括了精密度和正確度兩方面的含義。它反映隨機誤差和系統誤差對測量的綜合影響程度。只有隨機誤差和系統誤差都非常小,才能說測量的准確度高。
「准確度」是國際上計量規范較常使用的標准術語。
下面是重點!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!:
5. 不確定度
先說簡單的,
B類不確定度:
從物理實驗教學的實際出發,一般只考慮由儀器誤差影響引起的B類不確定度uB的計算。在某些情況下,有的依據儀器說明書或檢定書,有的依據儀器的准確度等級,有的則粗略地依據儀器的分度或經驗,從這些信息可以獲得該項系統誤差的極限Δ(有的標出容許誤差或示值誤差),而不是標准不確定度。它們之間的關系為
uB = Δ / C
式中,C為置信概率p=0.683時的置信系數,對儀器的誤差服從正態分布、均勻分布、三角分布,C分別為3、√3、√6。在缺乏信息的情況下,對大多數普通物理實驗測量可認為一般儀器誤差概率分布函數服從均勻分布,即C= 。物理實驗中 主要與未定的系統誤差有關,而未定系統誤差主要是來自於儀器誤差 儀,用儀器誤差 儀代替 ,所以一般B類不確定度可簡化計算為
uB = Δ儀 / √3
常用儀器的 Δ儀 要查表,
我總結的是,要估讀儀器的是最小刻度的一半,不要估讀的儀器就是最小刻度,
如 米尺要估讀 其Δ儀 為 0.5 mm ,千分尺要估讀 其Δ儀 為 0.005 mm ,而卡尺不要估讀 其Δ儀 為 0.05mm 或 0.02mm (視精度不同而定)……
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這里的 B類不確定度uB 就是 誤差(尺本身)帶來的影響
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然後是復雜的,A類不確定度:
對直接測量來說,如果在相同條件下對某物理量X進行了n次重復獨立重復測量,其測量值分別為x1,x2,x3,…,xn, 用 x平均 來表示平均值,則
x平均 = (x1+x2+x3+…+xn)/ n (1)
為單次測量的實驗標准差,由貝塞爾公式計算得到
S(xi)=√{[ 1/(n—1)]*∑(xi - x平均)^2} (2)
其中 ∑ 為 i取從1到n,對(xi - x平均)^2求和
為平均值的實驗標准差,其值為
S(x平均)= S(xi)/ √n (3)
由於多次測量的平均值比一次測量值更准確,隨著測量次數的增多,平均值收斂於期望值。因此,通常以樣本的算術平均值 作為被測量值的最佳值,以平均值的實驗標准差 作為測量結果的A類標准不確定度。所以
uA = S(x平均) (4)
當測量次數n不是很少時,對應的置信概率為68.3%。當測量次數n較少時,測量結果偏離正態分布而服從t分布,則A類不確定度分量 uA 由S(x平均)乘以因子tp求得。即
uA = tp * S(x平均) (5)
tp因子與置信概率和測量次數有關,可查表。
通常認為測量次數足夠多, tp 取 1 ,(5)式 即變為 (4)式
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這里的 uA 則為 標准差(多次測量,得到標准差)帶來的影響
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注意:在大多數普通物理實驗教學中,為了簡便,一般就取tp=1,這樣,A類不確定度可簡化計算為 ,但 uA 與 S(x平均) 概念不同。
評價自己的試驗數據!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
要評價自己的試驗數據,一般用置信區間和置信概率來描述
上面的推導中,置信概率均取了 68.3 %
置信區間為 ( x平均 - u ,x平均 + u )
其中u由, u = √(uA^2 + uB^2)求得
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
你可以這樣寫:
根據測量,XXXXX的長度為 處在區間( x平均 - u ,x平均 + u )內,置信概率為 68.3 % 。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
當然,這個區間是要算出來的啦,有點小麻煩 ……
有點長,不知您看完看懂沒有
ps:這里只寫了直接測量值的誤差估計,因為問題中的兩個都是直接測量值
要了解更多關於間接測量值的知識(無非就是求偏導加權平方和開根號的瑣事)
您可以上網找物理試驗的相關資料學習……
❸ 大學物理電勢的計算
均勻帶電球面(半槐如徑r,電量q)的電勢v:(距離球心r處枝明團)
r≤r的位置,v=q/4πεor
=kq/r
r>r的位置,v=q/4πεor
=kq/r
k=1/4πεo=9.0×10^(9) n·m²/c² (靜電力常數)
用此公式猛橘自己算吧
公式是通過,電荷連續分布帶電體電場中的電勢 v=∫dq/4πεor 積分得到的可以直接用的。
❹ 請問:物理學中磁化強度單位emu/g和uB/mol的轉換關系
用emu/g乘以摩爾質量 再除以系數5582得到的單位為uB/mol
26*237/5582=1.1039,是這樣算的
❺ 物理學中不確定度怎麼算啊
海森伯測不準原理
海森伯測不準原理是通過一些實驗來論證的。設想用一個γ射線顯微鏡來觀察一個電子的座標,因為γ射線顯微鏡的分辨本領受到波長λ的限制,所用光的波長λ越短,顯微鏡的解析度越高,從而測定電子座標不確定的程度△q就越小,所以△q∝λ。但另一方面,光照射到電子,可以看成是光量子薯數和電子的碰撞,波長λ越短,光量子的動量就越大,所以有△p∝1/λ。經過一番推理計算,海森伯得出:△q△p≥h/4π。海森伯寫道:「在位置被測定的一瞬,即當光子正被電子偏轉時,電子的動量發生一個不連續的變化,因此,在確知電子位置的瞬間,關於它的動量我們就只能知道相應於其不連續變化的大小的程度。於是,位置測定得越准確,動量的測定就越不準確,反之亦然。」
海喊察森伯還通過對確定原子磁矩的斯特恩-蓋拉赫實驗的分析證明,原子穿過偏轉所費的時間△T越長,能量測量中的不確定性△E就越小。再加上德布羅意關系λ=h/p,海森伯得到△E△T≥h/4π,並且作出結論:「能量的准確測定如何,只有靠相應的對時間的測不準量才能得到。」
1. 測量不確定度和標准不確定度
表徵合理的賦予被測量之值的分散性,與測量結果相聯絡的引數,稱為測量不確定度。這是JJF 1001—1998《通用計量術語及定義》中,對其作出的最新定義。測量不確定度是獨立而又密切與測量結果相聯絡的、表明測量結果分散性的一個引數。在測量的完整的表示中,應該包括測量不確定度。測量不確定度用標准偏差表示時稱為標准不確定度,如用說明了置信水準的區間的半寬度的表示方法則成為擴充套件不確定度。
2. 不確定度的A類、B類評定及合成
由於測量結果的不確定度往往由多種原因引起的,對每個不確定度來源評定的標准偏差,稱為標准不確定度分量,用符號 表示。 (1) 不確定度的A類評定 用對觀測列進行統計分析的方法來評定標准不確定度,稱為不確定度A類評定;所得到的相應標准不確定度稱為A類不確定度分量,用符號 表示。它是用實驗標准偏差來表徵。 (2) 不確定度的B類評定 用不同於對觀測列進行統計分析的方法來評定標准不確定度,稱為不確定度B類評定;所得到的相應標准不確定度稱為B類不確定度分量,用符號 表示。它是用實驗或其他資訊來估計,含有主觀鑒別的成分。對於某一項不確定度分量究竟用A類方法評定,還是用B類方法評定,應有測量人員根據具體情況選擇。B類評定方法應用相當廣泛。 (3) 合成標准不確定度 當測量結果是由若干個其他量的值求得時,按其他各量的方差和協方差算得的標准不確定度,稱為合成標准不確定度。它是測量結果標准偏差的估計值,用符號 表示。方差是標准偏差的平方,協方差是相關性導致的方差。計入協方差會擴大合成標准不確定度。合成標准不確定度仍然是標准偏差,它表徵了測量結果的分散性。所用的合成方法,常稱為不確定傳播率,而傳播系數又被稱為靈敏系數,用 表示。合成標准不確定度的自由度稱為有效自由度,用 表示,它表明所評定的 的可靠程度。
3. 擴充套件不確定度和包含因子
(1) 擴充套件不確定度 擴充套件不確定度是確定測量結果區間的量,合理賦予被測量之值分布的大部分可望含於此區間。它有時也被稱為范圍不確定度。擴充套件不確定度是由合成標准不確定度的倍數表示的測量不確定度。通常用符號U表示: 合成不確定度 與 的乘積,稱為總不確定度(符號為U)。這里 值一般為2,有時為3。取決於被測量的重要性鄭手茄、效益和風險。擴充套件不確定度是測量結果的取值區間的半寬度,可期望該區間包含了被測量之值分布的大部分。而測量結果的取值區間在被測量值概率分布中所包含的百分數,被稱為該區間的置信概率、置信水準或置信水平,用 表示。這時擴充套件不確定度用符號 表示,它給出了區間能包含被測量的可能值的大部分(比如95%或99%)。 測量不確定度的分類,簡單表示為: A類標准不確定度 標准不確定度 B類標准不確定度 測量不確定度 合成標准不確定度 (k=2,3) 擴充套件不確定度 (p為置信概率) (2) 包含因子 包含因子是為求得擴充套件不確定度,對合成標准不確定度所乘之數字因子,有時也稱為覆蓋因子。包含因子的取值決定了擴充套件不確定度的置信水平。當 =2時,p=95%;當 =3時,p=99%。 相對不確定度,是指總不確定度除以標准值的百分率。
4. 滴定分析標准溶液的不確定度
在GB/T 602—2002 D附錄B,明確了滴定分析標准溶液的不確定度的計算方法。即:不標准滴定溶液的標定方法大體上有四種方式: (1) 用工作基準試劑標定標准滴定溶液的濃度; (2) 用標准滴定溶液標定標准滴定溶液的濃度; (3) 將工作基準試劑溶解、定容、量取後標定標准滴定溶液的濃度; (4) 用工作基準試劑直接制備的標准滴定溶液
測量不確定度
測量不確定度是指「表徵合理地賦予被測量之值的分散性,與測量結果相聯絡的引數」。
這個定義中的「合理」,意指應考慮到各種因素對測量的影響所做的修正,特別是測量應處於統計控制的狀態下,即處於隨機控制過程中。也就是說,測量是在重復性條件(見JJG1001-1998《通用計量術語及定義》第5?6條,本文××條均指該規范的條款號)或復現性條件(見5?7條)下進行的,此時對同一被測量做多次測量,所得測量結果的分散性可按5?8條的貝塞爾公式算出,並用重復性標准〔偏〕差sr或復現性標准〔偏〕差sR表示。
定義中的「相聯絡」,意指測量不確定度是一個與測量結果「在一起」的引數,在測量結果(見5?1條)的完整表示中應包括測量不確定度。
測量不確定度從詞義上理解,意味著對測量結果可信性、有效性的懷疑程度或不肯定程度,是定量說明測量結果的質量的一個引數。實際上由於測量不完善和人們的認識不足,所得的被測量值具有分散性,即每次測得的結果不是同一值,而是以一定的概率分散在某個區域內的許多個值。雖然客觀存在的系統誤差是一個不變值,但由於我們不能完全認知或掌握,只能認為它是以某種概率分布存在於某個區域內,而這種概率分布本身也具有分散性。測量不確定度就是說明被測量之值分散性的引數,它不說明測量結果是否接近真值。
為了表徵這種分散性,測量不確定度用標准〔偏〕差表示。在實際使用中,往往希望知道測量結果的置信區間,因此,在本定義注1中規定:測量不確定度也可用標准〔偏〕差的倍數或說明了置信水準的區間的半寬度表示。為了區分這兩種不同的表示方法,分別稱它們為標准不確定度和擴充套件不確定度。
在實踐中,測量不確定度可能來源於以下10個方面:
(1)對被測量的定義不完整或不完善;
(2)實現被測量的定義的方法不理想;
(3)取樣的代表性不夠,即被測量的樣本不能代表所定義的被測量;
(4)對測量過程受環境影響的認識不周全,或對環境條件的測量與控制不完善;
(5)對模擬儀器的讀數存在人為偏移;
(6)測量儀器的分辨力或鑒別力不夠;
(7)賦與計量標準的值和參考物質(標准物質)的值不準;
(8)引用於資料計算的常量和其它參量不準;
(9)測量方法和測量程式的近似性和假定性;
(10)在表面上看來完全相同的條件下,被測量重復觀測值的變化。
由此可見,測量不確定度一般來源於隨機性和模糊性,前者歸因於條件不充分,後者歸因於事物本身概念不明確。這就使得測量不確定度一般由許多分量組成,其中一些分量可以用測量列結果(觀測值)的統計分布來進行估算,並且以實驗標准〔偏〕差(見5?8條)表徵;而另一些分量可以用其它方法(根據經驗或其它資訊的假定概率分布)來進行估算,並且也以標准〔偏〕差表徵。所有這些分量,應理解為都貢獻給了分散性。若需要表示某分量是由某原因導致時,可以用隨機效應導致的不確定度和系統效應導致的不確定度,而不要用「隨機不確定度」和「系統不確定度」這兩個業已過時或淘汰的術語。例如:由修正值和計量標准帶來的不確定度分量,可以稱之為系統效應導致的不確定度。
不確定度當由方差得出時,取其正平方根。當分散性的大小用說明了置信水準的區間的半寬度表示時,作為區間的半寬度取負值顯然也是毫無意義的。當不確定度除以測量結果時,稱之為相對不確定度,這是個無量綱量,通常以百分數或10的負數冪表示。
在測量不確定度的發展過程中,人們從傳統上理解它是「表徵(或說明)被測量真值所處范圍的一個估計值(或引數)」;也有一段時期理解為「由測量結果給出的被測量估計值的可能誤差的度量」。這些曾經使用過的定義,從概念上來說是一個發展和演變過程,它們涉及到被測量真值和測量誤差這兩個理想化的或理論上的概念(實際上是難以操作的未知量),而可以具體操作的則是現定義中測量結果的變化,即被測量之值的分散性。
先V對d 求偏導,在對h求偏導,結果為 V=Π/4* d^2* δh+Π/2 *d*h*δd,然後用求向量的大小一樣,即求得偏差。
使用公式,Urel=U/y。
Urel為相對擴充套件不確定度、U為擴充套件不確定度、y為被測量值最佳估計值。
不確定度的含義是指由於測量誤差的存在,對被測量值的不能肯定的程度。
不確定度的含義是指由於測量誤差的存在,對被測量值的不能肯定的程度。反過來,也表明該結果的可信賴程度。它是測量結果質量的指標。不確定度愈小,所述結果與被測量的真值愈接近,質量越高,水平越高,其使用價值越高;不確定度越大,測量結果的質量越低,水平越低,其使用價值也越低。
測量不確定度是目前對於誤差分析中的最新理解和闡述,以前用測量誤差來表述,但兩者具有完全不同的含義。現在更准確地定義為測量不確定度,是指測量獲得的結果的不確定的程度。
乘以相對應的最佳估計值
Urel=U/y
Urel 為相對擴充套件不確定度
U 為擴充套件不確定度
y 為被測量值最佳估計值
沒看到 下面 還 除以 了個 E么,所以是 相對 不確定度。
一共有三種不確定度,A類B類和C類。
uA=
根號下(∑(xi-x平均)²÷(n×(n-1)))
xi為每一次實驗資料,n為總的實驗資料個數
uB=儀器誤差÷根號3
儀器誤差有三種情況
第一:不可估讀儀器,為最小度量值
第二:可估讀儀器,為最小度量值÷2
第三:有精度標識的儀器看精度標識
uC=根號下(uA²孩腸粉段莠燈瘋犬弗華;+uC²)
看書
A=平均值/標准方差
B=Δ/根號3
不確定度=對各個因素求偏導平方的和再開方
有多少求多少.
❻ 大學物理實驗不確定度保留幾位
運算過程中比最少的多保留一位,最後保留的與有效位數最少的相同。UB(d)=0.01/√3等於0.006。
一般情況下,表示最後結果的不確定度的數值只保留1位,而最後結果的有效數字的最後一位與不確定度所在的位置對齊,如果實驗測量中讀取的數字沒有存疑數字,不確定度通常需要保留兩位。
在報告物理量測量的結果時,必須給出相應的不確定度,一方面便於使用它的人評定其可靠性,另一方面也增強了測量結果之間的可比性。
❼ 高中物理原子核 u的單位是什麼等於多少kg
原子物理中常用一個特殊的質量單位,即「原子質量單位」,符號為u,1u =1. 6606 ×10-27kg( 電子電量為e=1.6 ×10-19C)