Terus ke kandungan
IGCSE·Tuition
Fizik · Pelajaran

Menyatakan ketakpastian yang realistik daripada data alat

Anda ada min dan skala, dan soalan bertanya setakat mana anda boleh yakin dengan jawapan itu.

Dalam halaman ini
  1. Dari mana datangnya ketakpastian?
  2. Contoh berlangkah
  3. Kesilapan yang perlu diawasi
  4. Semak diri anda
  5. Langkah seterusnya

Ketakpastian (uncertainty) menyatakan sejauh mana sesuatu ukuran mungkin menyimpang daripada nilai sebenar, ditulis sebagai nilai ± ketakpastian dengan unit yang sama. Dalam pengukuran dan kuantiti, ia mengikuti secara semula jadi selepas membaca skala dan mengambil purata ulangan.

Terdapat lebih daripada satu cara yang diterima untuk menganggar ketakpastian. Kaedah di bawah ialah konvensyen bilik darjah yang lazim, jadi sahkan dengan guru dan sukatan Cambridge Physics 0625 pendekatan mana yang dijangka oleh kursus anda.

Dari mana datangnya ketakpastian?

SituasiAnggaran lazim
Satu bacaan pada skala analogseparuh daripada bahagian terkecil
Beberapa bacaan berulangseparuh julat: (terbesar − terkecil) ÷ 2
Masa bagi banyak ayunan, kemudian dibahagiketakpastian jumlah dibahagi dengan bilangan ayunan

Peratus ketakpastian = (ketakpastian ÷ nilai) × 100%. Ia menunjukkan betapa besarnya ketakpastian berbanding ukuran, yang berguna apabila membandingkan dua ukuran berbeza.

Contoh berlangkah

Seorang pelajar memasa 10 ayunan bandul sebanyak lima kali: 18.4 s, 18.7 s, 18.5 s, 18.6 s, 18.3 s. (Data contoh rekaan.)

Langkah 1, min: 18.4 + 18.7 + 18.5 + 18.6 + 18.3 = 92.5. 92.5 ÷ 5 = 18.5 s.

Langkah 2, separuh julat: julat = 18.7 − 18.3 = 0.4 s. Separuh julat = 0.2 s.

Langkah 3, nyatakan untuk 10 ayunan: 18.5 ± 0.2 s.

Langkah 4, peratus ketakpastian: 0.2 ÷ 18.5 × 100% = 1.08%, jadi kira-kira 1.1%.

Langkah 5, tempoh: bahagi kedua-duanya dengan 10. Tempoh = 1.85 ± 0.02 s. Peratus ketakpastian kekal 1.1%.

Jawapan: tempoh = 1.85 ± 0.02 s, iaitu kira-kira 1.1% ketakpastian.

Memasa sepuluh ayunan mengekalkan ralat masa yang sama tetapi membahagikannya kepada sepuluh tempoh, jadi tempoh diketahui dengan lebih tepat berbanding satu ayunan yang dimasa sendirian.

Kesilapan yang perlu diawasi

Kesilapan lazim ialah menulis ketakpastian dengan lebih banyak digit daripada yang boleh disokong oleh ukuran, atau memberi nilai dengan tempat perpuluhan yang tidak sepadan.

Jawapan yang salah: 18.4937 ± 0.2 s, atau 18.5 ± 0.183 s

Yang pertama mempunyai jauh lebih banyak digit daripada yang disokong data. Yang kedua berpura-pura ketakpastian diketahui kepada tiga angka.

Pembetulannya ialah membundarkan ketakpastian kepada satu angka bererti, kemudian membundarkan nilai kepada tempat perpuluhan yang sama: 18.5 ± 0.2 s. Pastikan konsisten supaya digit terakhir nilai dan ketakpastian sejajar.

Kesilapan kedua ialah menggunakan bahagian terkecil sebagai ketakpastian bagi set bacaan berulang, sambil mengabaikan sebaran. Apabila bacaan berbeza lebih daripada separuh bahagian, sebaran ialah panduan yang lebih baik.

Semak diri anda

1. Sebuah pembaris mempunyai bahagian 1 mm. Anggarkan ketakpastian satu bacaan panjang, dalam cm.

Lihat jawapan

Separuh bahagian terkecil = 0.5 mm = 0.05 cm.

2. Panjang diukur sebagai 5.1 cm, 5.4 cm, 5.2 cm dan 5.3 cm. Berikan min dengan ketakpastian separuh julat.

Lihat jawapan

Hasil tambah = 5.1 + 5.4 + 5.2 + 5.3 = 21.0, jadi min = 21.0 ÷ 4 = 5.25 cm. Separuh julat = (5.4 − 5.1) ÷ 2 = 0.15 cm. Keputusan: 5.25 ± 0.15 cm.

3. Bacaan silinder penyukat ialah 25 mL dengan ketakpastian 0.5 mL. Cari peratus ketakpastian.

Lihat jawapan

0.5 ÷ 25 × 100% = 2%.

Langkah seterusnya

Dengan ketakpastian, set alat pengukuran lengkap. Cuba set latihan pengukuran dan kuantiti untuk mencampurkan kelima-lima kemahiran, dan ulang semula mengira min bacaan berulang jika langkah purata masih goyah. Penerang batas dan pembundaran ialah teman yang berguna untuk berfikir tentang julat selang.

Jika anda faham kaedahnya tetapi tidak pasti cara menulisnya dalam kesimpulan bertulis, guru kami boleh berlatih bersama anda dalam tuisyen Fizik dalam talian secara satu dengan satu.

Soalan lazim

Apakah maksud 18.5 ± 0.2 s?

Ia bermaksud anggaran nilai ialah 18.5 s dan nilai sebenar berkemungkinan terletak dalam 0.2 s di kedua-dua belah, antara 18.3 s dan 18.7 s. Bahagian tambah-tolak ialah ketakpastian, dan ia mempunyai unit yang sama dengan ukuran.

Bagaimana menganggar ketakpastian daripada bacaan berulang?

Kaedah bilik darjah yang lazim ialah separuh julat: (bacaan terbesar − bacaan terkecil) ÷ 2. Konvensyen boleh berbeza antara guru dan tahun sukatan, jadi semak apa yang dijangka oleh kursus anda dan nyatakan kaedah yang anda gunakan dalam jawapan.

Mengapa ketakpastian tidak patut ada banyak tempat perpuluhan?

Ketakpastian ialah anggaran, jadi menulisnya dengan banyak tempat perpuluhan mencadangkan ketepatan palsu. Nyatakan kepada satu angka bererti, atau kepada tempat perpuluhan yang sama dengan ukuran, dan bundarkan nilai supaya sepadan.

Dikemas kini:

Langkah seterusnya

Jika menyatakan ketakpastian masih terasa seperti peraturan yang separuh diingati, guru satu dengan satu boleh menyelesaikan data alat bersama anda sehingga alasan di sebalik setiap nombor jelas.

Kelas percubaan berbayar satu jam pada kadar guru yang disahkan, bermula RM80. Yuran lain, jadual dan susunan seterusnya disahkan terus bersama guru selepas kelas percubaan.

Tuisyen diatur bersama ibu bapa atau penjaga. Hantar halaman ini kepada mereka melalui WhatsApp supaya mereka boleh bertanya bagi pihak anda.

Ibu bapa atau penjaga? Tanya di sini

9,000+ pelajar telah dibantu melalui perkhidmatan kami