Что такое физика доклад: Физика как наука

Содержание

Физика Доклад Что такое Физика

Физика Доклад

Что такое Физика? • • Фи зика (от др. -греч. φύσις — природа) — область естествознания: наука о простейших и, вместе с тем, наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении. Законы физики лежат в основе всего естествознания[1][2]. Термин «физика» впервые фигурирует в сочинениях одного из величайших мыслителей древности — Аристотеля (IV век до нашей эры). Первоначально термины «физика» и «философия» были синонимами, так как в основе обеих дисциплин лежало стремление объяснить законы функционирования Вселенной. Однако в результате научной революции XVI века физика развилась в самостоятельную научную отрасль. В современном мире значение физики чрезвычайно велико. Всё то, чем отличается современное общество от общества прошлых веков, появилось в результате применения на практике физических открытий. Так, исследования в областиэлектромагнетизма привели к появлению телефонов и позже мобильных телефонов, открытия в термодинамике позволили создать автомобиль, развитие электроники привело к появлению компьютеров.

Развитие фотоники способно дать возможность создать принципиально новые — фотонные — компьютеры и другую фотонную технику, которые сменят существующую электронную технику. Развитие газодинамики привело к появлению самолётов и вертолётов. Знания физики процессов, происходящих в природе, постоянно расширяются и углубляются. Большинство новых открытий вскоре получают технико-экономическое применение (в частности в промышленности). Однако перед исследователями постоянно встают новые загадки, — обнаруживаются явления, для объяснения и понимания которых требуются новые физические теории. Несмотря на огромный объём накопленных знаний, современная физика ещё очень далека от того, чтобы объяснить все явления природы. Общенаучные основы физических методов разрабатываются в теории познания и методологии науки. В русский язык слово «физика» было введено М. В. Ломоносовым, издавшим первый в России учебник физики — свой перевод с немецкого языка учебника «Вольфианская экспериментальная физика» Х. Вольфа (1746)[3].
Первым оригинальным учебником физики на русском языке стал курс «Краткое начертание физики» (1810), написанный. П. И. Страховым. .

Предмет Физика • • • Физика — это наука о природе (естествознание) в самом общем смысле (часть природоведения). Предмет её изучения составляет материя (в виде вещества и полей) и наиболее общие формы её движения, а также фундаментальные взаимодействия природы, управляющие движением материи. Некоторые закономерности являются общими для всех материальных систем (например сохранение энергии), — их называют физическими законами. Физику иногда называют «фундаментальной наукой» , поскольку другие естественные науки, — биология, геология, химия и др. — описывают только некоторый класс материальных систем, подчиняющихся законам физики. Например, химия изучает атомы, состоящие из них вещества и превращения одного вещества в другое. Химические же свойства вещества однозначно определяются физическими свойствами атомов и молекул, описываемыми в таких разделах физики, как термодинамика, электромагнетизм и квантовая физика.

Физика тесно связана с математикой: математика предоставляет аппарат, с помощью которого физические законы могут быть точно сформулированы. Физические теории почти всегда формулируются в виде математических уравнений, причём используются более сложные разделы математики, чем обычно в других науках. И наоборот, развитие многих областей математики стимулировалось потребностями физической науки.

Научный метод • • Физика — естественная наука. В её основе лежит экспериментальное исследование явлений природы, а её задача — формулировка законов, которыми объясняются эти явления. Физика сосредоточена на изучении фундаментальных и простейших явлений и на ответах на простые вопросы: из чего состоит материя, каким образом частицы материи взаимодействуют между собой, по каким правилам и законам осуществляется движение частиц и т. д. В основе физических исследований лежат наблюдения. Обобщение наблюдений позволяет физикам формулировать гипотезы о совместных общих чертах этих явлений, по которым велись наблюдения.

Гипотезы проверяются с помощью продуманного эксперимента, в котором явление (феномен) проявлялось бы в как можно более чистом виде и не осложнялось бы другими явлениями (феноменами). Анализ данных совокупности экспериментов позволяет выявить и сформулировать закономерность. На первых этапах исследований закономерности носят преимущественно эмпирический, феноменологический характер, — то есть явление описывается количественно с помощью определённых параметров, характерных для исследуемых тел и веществ. Анализируя закономерности и параметры, физики строят физические теории, которые позволяют объяснить изучаемые явления на основе представлений о строении тел и веществ и взаимодействие между их составными частями. Физические теории, в свою очередь, создают предпосылки для постановки точных экспериментов, в ходе которых в основном определяются как рамки их применимости. Общие физические теории позволяют формулировать физические законы, которые считаются общими истинами, пока накопления новых экспериментальных результатов не потребует их уточнения или пересмотра.
Так, например, Стивен Грей заметил, что электричество можно передавать на довольно значительное расстояние с помощью увлажнённых нитей и начал исследовать это явление. Георг Ом сумел выявить для него количественную закономерность, — ток в проводнике прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению проводника току. Эта закономерность известна как закон Ома. При этом, конечно, эксперименты Ома опирались на новые источники питания и на новые способы измерять действие электрического тока, что позволило количественно охарактеризовать его. Результаты дальнейших исследований позволили абстрагироваться от формы и длины проводников тока и ввести такие феноменологические характеристики, как удельное сопротивление проводника и внутреннее сопротивлениеисточника питания. Закон Ома и поныне основа электротехники, однако исследования также выявили и рамки его применимости, — открыты элементы электрической цепи с нелинейными вольт-амперными характеристиками, а также вещества, в определенных ситуациях не имеющие никакого электрического сопротивления —сверхпроводники.
После открытия заряженных микрочастиц — электронов (позже протонов и других), была сформулирована микроскопическая теория электропроводности, объясняющая зависимости сопротивления от температуры посредством рассеяния электронов на колебаниях кристаллической решетки, примесях и т. д. Вместе с тем было бы неправильным считать, что только эмпирический подход определяет развитие физики. Многие важные открытия были совершены «на кончике пера» , или экспериментальной проверкой теоретических гипотез. Например, принцип наименьшего действия Пьер Луи де Мопертюи сформулировал в 1744 году на основе общих соображений, и справедливость его невозможно установить экспериментальным путём в силу всеобщности принципа. В настоящее время классическая и квантовая механика, теория поля основаны на принципе наименьшего действия. В 1899 году Макс Планк ввёл понятия кванта электромагнитного поля, кванта действия, что также не было следствием наблюдений и экспериментов, а чисто теоретической гипотезой. В 1905 году Альберт Эйнштейн опубликовал работу по специальной теории относительности, построенную дедуктивным путём из самых общих физических и геометрических соображений.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); Анри Пуанкаре — математик — прекрасно разбиравшийся в научных методах физики, писал, что ни феноменологический, ни умозрительный подход по отдельности не описывают и не могут описывать физическую науку [4].

История Физики • • • Физика — это наука о материи, её свойствах и движении. Она является одной из наиболее древних научных дисциплин. Люди пытались понять свойства материи из древнейших времен: почему тела падают на землю, почему разные вещества имеют различные свойства и т. д. Интересовали людей также вопрос о строении мира, о природе Солнца и Луны. Сначала ответы на эти вопросы пытались искать в философии. В основном философские теории, которые пытались дать ответы на такие вопросы, не проверялись на практике. Однако, несмотря на то, что нередко философские теории неправильно описывали наблюдения, ещё в древние времена человечество добилось значительных успехов в астрономии, а великий греческий учёный Архимед даже сумел дать точные количественные формулировки многих законов механики и гидростатики.

Некоторые теории древних мыслителей, как, например, идеи об атомах, которые были сформулированы в древних Греции и Индии, опережали время. Постепенно от общей философии начало отделяться естествознание, важнейшей составной частью которого стала физика. Уже Аристотель использовал название «Физика» в заголовке одного из основных своих трактатов[5]. Несмотря на ряд неправильных утверждений, физика Аристотеля на протяжении веков оставалась основой знаний о природе. См. также: Природное явление

Период научной революцыйи и сама революцыя • • • Свойство человечества сомневаться и пересматривать положения, которые раньше считались единственно истинными, в поисках ответов на новые вопросы в итоге привело к эпохе великих научных открытий, которую сегодня называют научной революцией, начавшейся в середине XVI века. Предпосылки к этим коренным изменениям сложились благодаря достоянию древних мыслителей, наследие которых можно проследить до Индии и Персии. Сюда входят эллиптические модели[источник не указан 1163 дня] планетарных орбит, опиравшиеся на гелиоцентрическую модель Солнечной системы, которую разработал индийский математик и астроном Ариабхата, базовые положения атомизма, предложенные индусскими и джайнистскими философами, теория буддистских мыслителей Дигнаги и Дхармакирти о том, что свет эквивалентен энергетическим частицам, оптическая теория арабского учёного Ибн ал-Хайсама (Альхазена). Персидский учёный Насир ад-Дин ат. Тусиуказал на значительные недостатки птолемеевской системы. Средневековая Европа на какое-то время потеряла знания античных времен, но под влиянием Арабского халифата сохраненные арабами сочинения Аристотеля вернулись. В XII—XIII веках нашли свой путь в Европу также произведения индийских и персидских учёных. В Средние века начал складываться научный метод, в котором основная роль отводилась экспериментам и математическому описанию. Ибн ал-Хайсам считается [кем? ] основоположником научного метода. В своей «Книге о оптике» , написанной в 1021 году, он описывал эксперименты, поставленные для того, чтобы доказать справедливость своей теории зрения, которая утверждала, что глаз воспринимает свет, излучаемый другими объектами, а не сам глаз излучает свет, как считали раньше Евклид и Птолемей. В экспериментах Ибн ал-Хайсама использовалась камера-обскура. С помощью этого прибора он проверял свои гипотезы относительно свойств света: или свет распространяется по прямой, или смешиваются в воздухе различные лучи света. Научная революция[править | править вики-текст] • Период научной революции характеризуется утверждением научного метода исследований, вычленением физики из массы натурфилософии в отдельную область и развитием отдельных разделов физики: механики, оптики, термодинамики и т. д. Большинство историков придерживаются мнения о том, что научная революция началась в 1543 году, когда Николаю Копернику привезли из • Нюрнберга впервые напечатанный экземпляр его книги « О вращении небесных сфер» . После этого в течение примерно ста лет человечество обогатилось работами таких исследователей, как Галилео Галилей, Христиан Гюйгенс, Иоганн Кеплер, Блез Паскаль и др. Галилей первым начал последовательно применять научный метод, проводя эксперименты, чтобы подтвердить свои предположения и теории. Он сформулировал некоторые законы динамики и кинематики, в частности закон инерции, и проверил их опытным путём. В 1687 году Исаак Ньютон опубликовал книгу «Principia» , в которой в подробностях описал две основополагающие физические теории: • законы движения тел, известные как законы Ньютона, и законы тяготения. Обе теории прекрасно согласовывались с экспериментом. Книга также приводила теории движения жидкостей. Впоследствии классическая механика была переформулирована и расширена Леонардом Эйлером, Жозефом Луи Лагранжем, Уильямом Роуэном Гамильтоном и первым Ломоносов внёс значительный вклад в развитие физической минералогии, математической физике, биофизике и в астрономии, в разделе северных сияний, физике «хвостов» комет. Среди наиболее значимых научных достижений Ломоносова в области физики является его атомно-корпускулярная теория строения вещества и материи. Работы Ломоносова и его соратника Г. В. Рихмана внесли важный вклад в понимание электрической природы грозовых разрядов. Ломоносов не только провёл блестящее многолетнее исследование атмосферного электричества и установил ряд эмпирических закономерностей грозовых явлений, но и в работе «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих» (1753) объяснил причину возникновения электричества в грозовых облаках конвекцией теплого воздуха (у поверхности Земли) и холодного воздуха (в верхних слоях атмосферы). Ломоносов разработал теорию света и выдвинул трёхкомпонентную теорию цвета, с помощью которой объяснил физиологические механизмы цветовых явлений. По мысли Ломоносова, цвета вызываются действием трёх родов эфира и трёх видов цветоощущающей материи, составляющей дно глаза. Теория цвета и цветового зрения, с которой Ломоносов выступил в 1756 году, выдержала проверку временем и заняла должное место в истории физической оптики. После установления законов механики Ньютоном, следующим исследовательским полем стало электричество. Основы создания теории электричества заложили наблюдения и опыты таких учёных XVII и XVIII веков, как Роберт Бойль, Стивен Грей, Бенджамин Франклин. Сложились основные понятия — электрический заряд и электрический ток. В 1831 году английский физик Майкл Фарадей показал связь электричества и магнетизма, продемонстрировав, что движущийся магнит индуцирует в электрической цепи ток. Опираясь на эту концепцию, Джеймс Клерк Максвелл построил теорию электромагнитного поля. Из системы уравнений Максвелла следовало существование электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света. Экспериментальное подтверждение этому нашел Генрих Герц, открыв радиоволны. С построением теории электромагнитного поля и электромагнитных волн, победой волновой теории света, основанной Гюйгенсом, над корпускулярной теорией Ньютона, завершилось построение классической оптики. На этом пути оптика обогатилась пониманием дифракции и интерференции света, достигнутым благодаря трудам. Огюстена Френеля и Томаса Юнга. В XVIII и начале XIX века были открыты основные законы поведения газов, а работы Сади Карно по теории тепловых машин открыли новый этап в становлениитермодинамики. В XIX веке Юлиус Майер и Джеймс Джоуль установил эквивалентность механической и тепловой энергий, что привело к расширенной формулировке закона сохранения энергии ( первый закон термодинамики). Благодаря Рудольфу Клаузиусу был сформулирован второй закон термодинамики и введено понятиеэнтропии. Позже Джозайя Уиллард Гиббс заложил основы статистической физики, а Людвиг Больцман предложил статистическую интерпретацию понятия энтропии. К концу XIX века физики подошли к значительному открытию — экспериментальному подтверждению существования атома. В это время существенно изменилась и роль физики в обществе. Возникновение новой техники (электричества, радио, автомобиль и т. д. ) требовало большого объёма прикладных исследований. Занятия наукой стало профессией.

Конец первого доклада по Физики КОНЕЦ

Что изучает физика. Конспект по физике

Конспект по физике для 7 класса «Что изучает физика»: наука о природе, физические явления, строение вещества, зачем нужна физика.

Физика — это самая фундаментальная, самая всеобъемлющая из всех наук, изучающая закономерности окружающего нас мира. География изучает поверхность Земли, геология — её недра, биология — живые организмы, населяющие нашу планету. А что изучает физика?

ФИЗИКА — НАУКА О ПРИРОДЕ

Само слово «физика» происходит от греческого слова physist, означающего «природа». В русский язык это слово ввёл в XVIII в. основоположник российской науки Михаил Васильевич Ломоносов, когда он издал в переводе с немецкого первый учебник физики. Первым это слово использовал в своих трудах один из величайших учёных древности Аристотель в IV в. до н. э.

Изменения, происходящие с телами и веществами в окружающем мире, называют явлениями 

В окружающем нас мире все время происходят различные изменения или явления. Кипение воды в чайнике, таяние мороженого, нагревание утюга, свечение лампочки, звучание радиоприемника — всё это примеры физических явлений в неживой природе.

В живой природе тоже постоянно происходят физические явления. Светлячки светятся в темноте, вода поднимается по стеблю растения, внутри нас течёт по сосудам кровь, если рукой в темноте гладить кота, то можно увидеть электрические разряды, сопровождающиеся лёгким потрескиванием.

Физика как наука о природе позволяет понять причины явлений, учит их описывать, а в некоторых случаях предсказывать их или даже управлять ими.

ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

В природе происходят самые разнообразные явления, которые можно разделить на механические, тепловые, электромагнитные и световые. Их изучают различные разделы физики.

Любые превращения вещества или проявления его свойств, происходящие без изменения состава вещества, называют физическими явлениями.

Движение планет, полёты самолётов и ракет, плавание судов и т. д. всё это примеры механических явлений. Раздел физики, в котором они изучаются, называется «Механика».

Такие явления, как испарение воды, превращение ее в лёд, плавление металлов, процессы физического выветривания горных пород и т. д., называют тепловыми. Они изучаются в разделах «Термодинамика» и «Молекулярная физика».

Электромагнитными называют явления, связанные с взаимодействием и движением электрически заряженных частиц. Например, молнии, полярные сияния, поведение стрелки компаса и т. д. Они изучаются в разделе «Электродинамика».

К световым относятся явления распространения, излучения и поглощения света. Солнечный свет, солнечный зайчик, радуга примеры световых явлений. Они изучаются в разделах «Оптика» и «Квантовая физика».

СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА

Почему светит Солнце и звёзды? Почему вода может быть жидкостью или твёрдым телом в виде кусочка льда? Почему даже при комнатной температуре металл ртуть является жидким, а чтобы расплавить железо, надо нагреть его до очень высокой температуры?

Для того чтобы ответить на подобные вопросы, физика изучает строение вещества.

Изучив внутреннее строение тел, можно объяснить многие их свойства, а также создать новые вещества с нужными свойствами прочные сплавы, жароупорные материалы, пластмассу, искусственные волокна.

ДЛЯ ЧЕГО НУЖНА ФИЗИКА

Знания о физических явлениях, накопленные человечеством, но устаревают с течением времени. Новые открытия в физике, но отменяют открытия, сделанные ранее, а только дополняют их, углубляют наши представления об окружающем мире. Именно физические открытия явились причиной технического прогресса человечества. Открытие законов механики позволило создать сложнейшие механизмы. Открытия в термодинамике позволили человечеству овладеть тепловой энергией. Понимание природы электромагнетизма позволило использовать в практических целях электрический ток и стало причиной технической революции, преобразившей жизнь всего человечества. Такие привычные сегодня технические устройства, как мобильные телефоны, компьютеры, лазеры и многие другие, появились вследствие открытий в квантовой физике.

Задача курса физики состоит в том, чтобы познакомить вас с теми физическими явлениями, с которыми вы сталкиваетесь в жизни, которые лежат в основе действия многих технических устройств, используемых на производстве и в быту.

Изучив данный курс, вы получите представление о многих очень важных законах физики и усвоите то, что нужно любому современному человеку, кем бы он ни работал.


Вы смотрели конспект по физике для 7 класса «Что изучает физика»: наука о природе, физические явления, строение вещества, зачем нужна физика. Вернуться к Списку конспектов по физике (оглавление).

 

Что изучает физика – презентация, доклад, проект


Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Что изучает физика. Презентация на заданную тему содержит 29 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!

Презентации» Физика» Что изучает физика

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:



Слайд 2

Описание слайда:

ПЛАН ПРЕЗЕНТАЦИИ: Что такое физика? Что изучает физика? Как работают физики? Физические явленияФизические явления. Физические терминыФизические термины.


Слайд 3

Описание слайда:

ЧТО ТАКОЕ ФИЗИКА? В русском языке слово «физика» появилось благодаря великому русскому ученому Михаилу Васильевичу Ломоносову. Первыми физиками были древнегреческие философы, жившие еще до нашей эры. Самым известным из них был Аристотель (384 – 322 до н.э.), именно он ввел в научный обиход термин «физика». Вокруг нас происходит множество интересных вещей. Люди всегда проявляли любопытство к природе и пробовали объяснить наблюдаемые явления. Мы пытаемся анализировать течение различных процессов, чтобы ответить на вопросы о том, как они происходят; почему они происходят так, а не иначе; как должен действовать человек, чтобы они не причинили ему вреда; и как можно использовать их на благо человека.


Слайд 4

Описание слайда:

ГЛАВНАЯ ЗАДАЧА ФИЗИКИ Открыть физические законы наблюдая различные явления, выявляя в них закономерности, обобщая и сравнивая результаты. Зная эти законы, мы можем объяснить причины многих явлений и процессов, предсказать их развитие, но главное – использовать эти законы на благо человека. Физическим законам подчиняется все, что существует во Вселенной.


Слайд 5

Описание слайда:

Физика механические эти изучает электрические явления явления магнитные называются тепловые физическими звуковые


Слайд 6

Описание слайда:


Слайд 7

Описание слайда:

КАК ИЗУЧАЮТ ФИЗИКУ? Наблюдая за происходящим человек задумывается над наблюдаемым явлением, потом обдумывает, что он видел, пытается найти объяснение наблюдаемым явлениям. Этот процесс протекает так: мысль – догадка – гипотеза Если гипотеза подтверждается опытом, то человек старается получить знание о заинтересовавшем его явлении! Это знание отражается в виде законов, формул, которые мы будем изучать в курсе физики.


Слайд 8

Описание слайда:

КАК УЧЕНЫЕ ИЗУЧАЮТ ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ? Наблюдения Опыты Эксперименты


Слайд 9

Описание слайда:

НАБЛЮДЕНИЯ


Слайд 10

Описание слайда:

ОПЫТЫ


Слайд 11

Описание слайда:

ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ Механические Электрические Магнитные Оптические Тепловые Атомные Акустические


Слайд 12

Описание слайда:

МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ Движение самолетов и автомобилей Обращение Луны вокруг Земли Качание маятника


Слайд 13

Описание слайда:

МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ


Слайд 14

Описание слайда:

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ Электрический ток Притяжение и отталкивание наэлектризованных тел


Слайд 15

Описание слайда:

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ


Слайд 16

Описание слайда:

МАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ Действие магнитов на железо Влияние Земли на стрелку компаса Магнитное взаимодействие токов


Слайд 17

Описание слайда:

МАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ


Слайд 18

Описание слайда:

ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ Распространение света в различных средах Отражение света от зеркал Свечение различных источников


Слайд 19

Описание слайда:

ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ


Слайд 20

Описание слайда:

ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ Таяние льда Кипение воды Образование снега Действие электронагревательных приборов


Слайд 21

Описание слайда:

ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ


Слайд 22

Описание слайда:

АТОМНЫЕ ЯВЛЕНИЯ Взрывы атомных бомб Работа атомных реакторов Процессы, происходящие внутри звезд


Слайд 23

Описание слайда:

АТОМНЫЕ ЯВЛЕНИЯ


Слайд 24

Описание слайда:

АКУСТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ


Слайд 25

Описание слайда:


Слайд 26

Описание слайда:

Физическое тело – это каждый окружающий нас предмет. Физическое тело – это каждый окружающий нас предмет. Вещество – это всё то, из чего состоят физические тела. Материя – это всё то, что существует во Вселенной независимо от нашего сознания (небесные тела, растения, животные и др.) Физические явления – это изменения, происходящие с физическими телами. Физические величины – это измеряемые свойства тел или явлений. Физические приборы – это специальные устройства, которые предназначены для измерения физических величин и проведения опытов.


Слайд 27

Описание слайда:

ФИЗИЧЕСКОЕ ТЕЛО – ПРЕДМЕТЫ, КОТОРЫЕ НАС ОКРУЖАЮТ


Слайд 28

Описание слайда:

Вещество – то из чего состоит физическое тело Вещество – то из чего состоит физическое тело Поле – особый вид материи, который обнаруживается по его действию


Слайд 29

Описание слайда:

мы можем видеть мы можем видеть происходят по желанию человека происходят в природе




Tags Что изучает физика

Похожие презентации

Презентация успешно отправлена!

Ошибка! Введите корректный Email!

Email

Написание лабораторного отчета: физика, формат и этапы

Эксперименты являются важной частью лекций по физике, поскольку они представляют собой практические занятия, которые ускоряют наше обучение. Запись того, что мы делаем и почему мы проводим эксперимент, делает наше обучение более постоянным, что является основной целью написания лабораторных отчетов. Мы также оцениваем себя и думаем, что могло бы улучшить данные. Чтобы кто-то, кто не присутствовал, мог понять и повторить ваши результаты, важная работа, которую вы проделали в лаборатории, должна быть отражена в ваших лабораторных отчетах. Они также советуют новые исследования и эксперименты, а также изменения в существующих методах. В этой статье мы поговорим о том, как писать лабораторные отчеты.

Процедура написания лабораторного отчета

При написании научного отчета важно четко представлять свои цели. Основная цель научного отчета — объяснить результаты исследования и помочь читателю понять их. Описание методологии, использованной для получения результатов, должно быть включено в отчет, чтобы их можно было повторить и проверить позднее. Он должен быть написан как отдельная запись, которую можно читать без дополнительного взаимодействия с автором.

Сначала расставьте приоритеты для аудитории вашего отчета, так как это поможет вам выбрать соответствующий уровень сложности и объяснения. Подумайте, кому вы пишете, сколько они уже поймут и какую информацию ищут. Типичный лабораторный отчет должен содержать подробное описание того, что было сделано, как это было сделано, результаты и мнение автора об этих результатах. Процедура должна осуществляться посредством логического распределения информации. Технический отчет должен быть логически организован. Структура этих частей и стиль презентации были разработаны для предоставления важной информации наиболее компактным и эффективным способом. В зависимости от того, что задокументировано, каждый отчет будет отличаться. Однако существуют стандартные разделы, которые применимы к подавляющему большинству отправляемых вами отчетов.

Формат отчета по физике

Отчет по физике состоит из нескольких разделов. Он начинается с обложки, содержащей информацию об отчете и экспериментаторе. Эксперимент кратко объяснен в разделе введения. После этого обсуждается теория эксперимента. В разделе «Метод» подробно обсуждается, как проводится эксперимент. После получения результатов выводы размещаются в разделе данных. Наконец, эксперимент оценивается. Давайте взглянем на разделы отчета по физике.

Части лабораторного отчета по физике

Титульный лист (обложка лабораторного отчета)

На титульном листе вы должны указать название эксперимента, лектора курса, инструктора, проводившего эксперимент, имя экспериментаторы, дату проведения эксперимента и дату поставки.

Аннотация

Аннотация иногда размещается на титульном листе, но всегда предшествует введению. В аннотации приводится краткое изложение исследования и полученных результатов.

Введение

В этом разделе следует дать краткую информацию об эксперименте и указать цель эксперимента. Он также должен содержать информацию о любых предшествующих исследованиях, на которых основывалась работа. Вы также можете представить краткое обсуждение методологии, использованной в исследовании, с изложением вопросов исследования и обоснованием.

Теория

В этом разделе должны быть даны общие теоретические сведения об эксперименте без лишних подробностей. Такая информация должна быть написана путем исследования соответствующих книг, статей, конспектов лекций или источников, точность которых не вызывает сомнений. Перед проведением эксперимента эта часть должна быть зафиксирована в лабораторном отчете.

  • Все уравнения должны быть написаны с линией по центру и одной линией сверху и снизу.
  • Уравнения должны быть пронумерованы и записаны в круглых скобках у правого поля.
  • В тексте также должны быть ссылки на уравнения, такие как рисунки и диаграммы.

Например:

F=dpdtF=\frac{dp}{dt}1

Метод

Экспериментальные процедуры должны быть четко объяснены по порядку. Вы можете получить информацию об этой части из своего экспериментального листа. Перед проведением эксперимента эта часть должна быть зафиксирована в лабораторном отчете. Каждый рисунок, добавляемый в отчет, должен быть указан в тексте вместе с его номером и, при необходимости, давать краткое пояснение.

Например:

Рисунок 1: Миллиамперметр марки ххх. Creative Commons

Экспериментальное устройство марки xxx, использованное при выполнении экспериментальных методов, показано на рисунке 1. С помощью этого устройства были выполнены … операции на …… образцах и … были получены результаты.

Экспериментальные результаты

Экспериментальные данные

Результаты, полученные в ходе эксперимента, должны быть представлены в соответствующем формате, т.е. в виде рисунков и/или таблиц. Цитируемый рисунок, таблица или уравнение должны находиться на той же странице, что и предложение, к которому они относятся. Если его размеры не позволяют этого, его следует давать в начале первой продолжающейся страницы. Обратите внимание, что единицы и значащие цифры должны быть включены и исправлены, чтобы гарантировать достоверность и достоверность исследования.

Например:

В таблице 1 приведены различные значения плотности в зависимости от приложенного давления. При получении данных использовались этапы метода, и значения менялись через … интервалы на основе …, чтобы наблюдать изменение. Таблица 1: Изменение плотности в зависимости от давления0070 Плотность (G/CM 3 ) 2,21 2,29 2,37 2,45

. Вычисления
. Этот раздел является сердцевиной лабораторного отчета. Все утверждения, изложенные вами в разделе «Цель эксперимента», должны быть подтверждены путем проведения необходимых расчетов. Путь, по которому нужно следовать, должен быть следующим.

Как производить расчеты:

Прежде всего, необходимо написать формулы и соотношения, которыми вы пользуетесь при расчетах (если они должны быть регулярными, то нумеровать их следует с начала расчетов). Затем следует начать расчеты. Единицы вычисляемых значений должны быть указаны явно. Если единицы не указаны, их следует вывести по необходимым формулам. Вам нужно записать значения, которые вы найдете в соответствующих местах.

Как нарисовать график:

В первую очередь следует начать с выбора соответствующей диаграммной бумаги (логарифмической, линейной….). Затем следует решить, какая переменная должна быть записана на какой оси. Как правило, необходимо размещать независимую переменную по оси x, а зависимую переменную по оси y. Кроме того, масштабы осей должны быть отрегулированы. При настройке весов наименьшие данные вычитаются из наибольших данных и делятся на длину оси. Затем все точки должны быть нанесены на график, и через точки можно провести линию наилучшего соответствия. При необходимости можно рассчитать наклон графика.

Не забудьте выбрать наиболее логичный масштаб и включить единицы измерения в названия осей.

На этом рисунке показан график зависимости скорости от времени. Значения, полученные в ходе экспериментов, можно нанести на лист и добавить в лабораторный отчет. Wikimedia Commons

Оценка

Должен быть выполнен желаемый анализ данных, полученных в ходе эксперимента. Формулы, комментарии или особенности системы, упомянутые в разделе теории, сравниваются с данными, полученными вами в результате эксперимента и расчетов, которые вы произвели на основе этих данных.

Результаты, полученные в эксперименте, следует интерпретировать путем их сравнения. В оценочной части следует сравнить описанный вами эксперимент с полученными вами экспериментальными результатами и данными, полученными в результате анализа экспериментальных данных. Вы должны написать свои собственные комментарии и мысли, и эти комментарии и мысли должны быть основаны на научных данных, которые вы объяснили в разделе теории.

Например:

Значение модуля упругости, полученное в результате эксперимента, составило 20 ГПа. Причина, по которой полученный результат так далек от ожидаемых значений, заключается в ….

Кроме того, в паре предложений следует объяснить, насколько цель эксперимента была достигнута, почему она не была достигнута и т. д. Включите то, что дал вам эксперимент, и ваши мысли по улучшению эксперимента.

При подготовке отчета, формы или аналогичного письменного документа, прежде всего, следует научиться писать этот документ. Каждое учреждение имеет свои формы и отчеты. Они меняют форму с течением времени путем перестановки. Вот почему вы должны научиться писать, прежде чем начать писать.

Благодарности

Если есть люди или организации, которым вы действительно помогли при написании отчета, вы можете поблагодарить их в этом разделе.

Ссылки

При подготовке отчета или аналогичного письменного документа ни в коем случае нельзя использовать работу другого лица. Если это необходимо, вы можете включить эту информацию в свои собственные статьи, указав источник. Вы должны сначала прочитать и понять любую информацию, которую вы добавляете, цитируя источник, а затем добавлять ее в свой отчет своими собственными предложениями. Если вы берете информацию из другого источника и добавляете ее в свой отчет, не меняя ее, даже если вы показываете источник, это действие, которое вы совершили, является преступлением. Перед проведением эксперимента эта часть должна быть зафиксирована в лабораторном отчете.

Никакая работа не может быть полностью новой и обычно строится на практиках, разработанных другими. Ссылки на источники отдают должное первоначальным авторам и обеспечивают доверие к любой проделанной работе. Источники, использованные в тексте, следует указывать, как указано в примере ниже.

Ниже приведен пример ссылки на источник. Необходимо предоставить как можно больше информации, чтобы читатель мог получить доступ к источнику в случае необходимости.

[1] Леннарт Раде, Бертил Вестергрен, Справочник по математике для науки и техники, 5-е издание, Springer 2004.

Обратите внимание, что выбор стиля ссылки обычно определяется журналом, в который должно быть представлено исследование.

Приложение

Излишние документы, которые считаются представленными, могут быть приведены в этом разделе при условии, что они указаны в отчете. Примерами документов могут быть таблицы, графики, рисунки и т. д.

Значение и важность отчета лаборатории физики

Один из способов, которым мы тайно документируем и обсуждаем эксперимент, — это отчет лаборатории. Иногда в лаборатории мы можем видеть только физический аспект эксперимента или, возможно, некоторые очевидные химические изменения. Эти изменения показывают, успешен ли эксперимент, который мы проводим. Однако мы готовим лабораторные отчеты для более глубокого понимания внутреннего смысла эксперимента, а также для того, чтобы понять и добиться большего от завершения эксперимента. Внесение изменений для новых экспериментов, которые сопоставимы с ранее проведенными, также требует написания лабораторного отчета.

Новая лаборатория может быть усовершенствована и улучшена во многих аспектах, включая технику, благодаря прошлому опыту. Метод может быть уточнен и уточнен. Делая это, мы можем попытаться снизить риск появления материалов в лабораторных экспериментах, которые могут изменить результаты. Лаборатория не была бы лабораторией без конкретной информации и целей, поскольку она не может продемонстрировать ничего, о чем мы не знаем. Лаборатория всегда неэффективна, когда присутствует слишком много чередующихся факторов, поскольку мы не можем сосредоточиться на конкретном предмете, который рассматриваем. Таким образом, лабораторный отчет имеет решающее значение для улучшения будущего сопоставимого опыта, а также для лаборатории, для которой он предназначен.

Примеры отчетов лаборатории физики

Мы рассмотрим несколько примеров различных частей отчета лаборатории, чтобы понять, как лучше всего оформить отчет. В приведенном ниже примере показано, как уравнения центрированы, чтобы выделить их, и пронумерованы, чтобы на них можно было легко ссылаться в тексте. Цель также ставится перед фоном/теорией, так что мотивация и обоснование известны заранее.

На изображении мы видим объективную и теоретическую часть эксперимента по закону Гука. Как видите, важно сначала определиться с нашей целью, прежде чем проводить эксперимент, и нам нужно иметь достаточно знаний об эксперименте. Примеры.com

На изображении ниже показана таблица, содержащая несколько фрагментов информации, собранных экспериментальными методами. Некоторые из столбцов в таблице представляют необработанные показания или данные, тогда как другие представляют собой расчетные количества. Все данные включают единицы и постоянное количество значащих цифр.

На изображении мы видим экспериментальные данные для эксперимента по закону Гука. Подробно прописаны переменные и показано, какая переменная изменилась и к чему это привело в результате. Вы также можете рассчитать ошибку в эксперименте, чтобы увидеть, насколько мы далеки от теоретического результата. Нам также необходимо проверить единицы и значащие цифры. Примеры.com

Наконец, на изображении ниже показан прямой график. Всегда предпочтительнее линеаризовать любые уравнения, чтобы можно было найти наклон и точку пересечения с осью y. Обычно они связаны с важными величинами, поэтому их обнаружение может иметь жизненно важное значение для исхода эксперимента.

Мы можем включить графики в наш лабораторный отчет. На изображении вы можете видеть график силы-перемещения, основанный на экспериментальных данных эксперимента по закону Гука. После построения графика вы можете рассчитать жесткость пружины через наклон. Примеры.com

Написание лабораторного отчета – основные выводы

  • Лабораторный отчет имеет план, включающий первую страницу, реферат, введение, теорию, метод, результаты, оценку, благодарность, ресурсы и приложение.
  • На первой странице необходимо указать название эксперимента, лектора курса, инструктора, проводившего эксперимент, имена экспериментаторов, дату проведения эксперимента и дату сдачи.
  • В реферате приводится краткое изложение исследования и полученных результатов.
  • Во вводной части следует дать краткую информацию об эксперименте и указать цель эксперимента.
  • В разделе теории должна быть дана общая теоретическая информация об эксперименте без лишних подробностей.
  • В разделе результатов результаты, полученные в ходе эксперимента, должны быть представлены и объяснены в соответствующем формате.
  • В разделе оценки вы можете добавить обсуждения и интерпретации результатов.

Физика | Научные отчеты

Физика | Научные отчеты

Перейти к основному содержанию

  • Атом
  • RSS-канал
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Юхей Ямада
    • , Юдзи Оцука
    • и Синго Маэда
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Хироюки К. М. Танака
    • , Джон Глуяс
    • и Юсуке Ёкота
  • Статья
    | Открытый доступ

    • org/Person”> Антонио Ди Лоренцо
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Джонатан Дж. Крофтс
    • , Майкл Форрестер
    • и Рубен Д. О’Ди
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Сакун Дюваль
    • , Чад А. Маккой
    • и Кристофер Т. Сигл
  • Статья
    | Открытый доступ

    • org/Person”> Анна С. Морр
    • , Марчин Новицки
    • и Ингольф Сак
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Кристоф Баумгертель
    •  и Саймон Махер
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Джакомо Ливан
    • , Джузеппе Паппалардо
    • и Росарио Н. Мантенья
  • Статья
    | Открытый доступ

    • org/Person”> Луминита Лабуска
    • , Камелия Данчану
    • и Николета Лупу
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Джо Вонхёк
    • , Чоньюн Ки
    • org/Person”>  и Сухён Ли
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Лючия Кутханова
    • и Томаш Ходер
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Петр Конечный
    • , Доминик Черня
    • и Такаши Кадзивара
  • Статья
    | Открытый доступ

    • org/Person”> Сатоши Хигучи
    • , Тацуя Ниши
    • и Тецуя Фукуда
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Диего Эскрибано
    • , Виктория Долдан-Мартелли
    • org/Person”> и Анхель Санчес
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Джин-Ву Ким
    • , Чон-Сик Чо
    • и Джун-Ку Кевин Ри
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Ян Провазник
    • , Радим Филип
    •  и Петр Марек
  • Статья
    | Открытый доступ

    • org/Person”> М. Фирдоус
    • , Бадер Альшураян
    • и Найема Ислам Нима
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Аназава Такаши
    • , Ямамото Сюхей
    • org/Person”> и Инаба Рёдзи
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Хорхе Х. Мелильо
    • , Елизавета Никулина
    • и Александр М. Биттнер
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Тирупати Патри
    • , Авиджит Гош
    • и М. Н. Сингх
  • Статья
    | Открытый доступ

    • org/Person”> Гал Натан
    • , Васко М. Ворлитцер
    •  и Авраам Беер
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Доминика Карпинска
    • и Мечислав Кунц
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Анна Рысь
    • , Люцина Самек
    • и Катажина Стышко
  • Статья
    | Открытый доступ

    • org/Person”> Амран Хоссейн
    • , Мохаммад Тарикул Ислам
    • и Мухаммад Э. Х. Чоудхури
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Луис П. Паркер
    • , Андерс Свенссон Марсьяль
    • org/Person”> и Лиза Прал Виттберг
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Кей Мацусима
    • , Юки Ногучи
    • и Такаюки Ямада
  • Статья
    | Открытый доступ

    • org/Person”> Сюань-Вэй Цай
    • , Се-Чен Цай
    • и Чун-Лян Лай
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Ёсиэ Ячи
    • , Такеши Кай
    • и Хироюки Дате
  • Статья
    | Открытый доступ

    • org/Person”> Танумой Праманик
    • , Сяоцзюн Чен
    • и Цзяньвэй Ван
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Хуан П. Мендес
    • и Денис Мамалуй
  • Статья
    | Открытый доступ

    • org/Person”> Цзычао Ли
    • , Е Юань
    • и Шэнцян Чжоу
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Юэ Ню
    • , Эньюань Ван
    • и Чжунхуэй Ли
  • Статья
    | Открытый доступ

    • org/Person”> Филипп Виннанд
    • , К. Олаф Бёрнсен
    • и Али Модаббер
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Й. Ковач
    • , Ľ. Копера
    • org/Person”> и Т. Рейс
  • Статья
    | Открытый доступ

    • К. Эльжбецяк-Пецка
    • и Л. Марчиняк
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Даниал Гамари
    • , Филипп Хауке
    • и Пьетро Фаччоли
  • Статья
    | Открытый доступ

    • org/Person”> Антонио Мохоли
    • , Ферран Мохоли
    • и Виктор А. Панчелюга
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Бо Чжао
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Лоренцо Стратта
    • , Андреа Арсиччио
    •  и Роберто Пизано
  • Статья
    | Открытый доступ

    • org/Person”> Шири Ходасман
    • , Юваль Меир
    • и Идо Кантер
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Монтасир Касымех
    •  и Хихем Элеух
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Хоссейн Эскандари
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Еюгэ Чен
    • , Ю Цянь
    • org/Person”>  и Сяохуа Цуй
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Чжи Вон Пак
    • , Джеп У. Ким
    • и Че Ун Ким
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Айя М. Исмаэль
    • , Набиль Т. Эльдабе
    • и Сами М. Эль Шабури
  • Статья
    | Открытый доступ

    • org/Person”> Арда Генк
    • , Либор Коварик
    •  и Хэмиш Л. Фрейзер
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Мадиха Биби
    • , А. Зишан
    • org/Person”> и М. Ю. Малик
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Мд Садик Хасан
    • , Шаян Борхани
    •  и Говинд Рао
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Мансур Зареманеш
    • и Али Бахрами
  • Статья
    | Открытый доступ

    • Н. К. А. ван Фраассен
    • , К. М. Ньянг
    •  и А. Дж. Флюитт
  • Физические науки
  • Прикладная физика
  • Астрономия и астрофизика
  • Атомная и молекулярная физика
  • Биологическая физика
  • Химическая физика
  • Физика конденсированного состояния
  • Электроника, фотоника и физика устройств
  • Динамика жидкости
  • Теория информации и вычисления
  • Ядерная физика
  • Оптическая физика
  • Физика частиц
  • Плазменная физика
  • Квантовая физика
  • Космическая физика
  • Статистическая физика, термодинамика и нелинейная динамика
  • Техника и инструменты

Как написать хороший лабораторный отчет

Образец инструкции по лабораторной работе

Экспериментальное исследование C/D

Введение: Как длина окружности связана с ее диаметром? В этой лабораторной работе вы планируете эксперимент для проверки гипотезы о геометрии кругов. Это задание представляет собой введение в лабораторные исследования физики. Он предназначен для того, чтобы на практике проводить измерения, анализировать данные и делать выводы, не требуя каких-либо специальных знаний о физике.

Оборудование (на группу):

  • Метрическая линейка
  • Штангенциркули
  • Не менее 5 предметов диаметром от ~1 см до ~10 см: (пенни, мрамор, ячейка «D», цилиндры из ПВХ)

Процедура:

Разработайте экспериментальную процедуру для проверки следующей гипотезы:

Гипотеза: Длина окружности (C) круга прямо пропорциональна его диаметру (D).

Убедитесь, что вы записываете все, что вы делаете, чтобы раздел вашего отчета о процедурах точно и полностью отражал то, что вы делали. Некоторые полезные советы по сбору и записи данных содержатся в советах по лабораторным работам и в критериях оценивания.

Анализ:

Примечание. По ходу семестра вам придется брать на себя все больше и больше ответственности за принятие решений о том, как анализировать ваши данные. Делать обоснованные выводы из данных — жизненно важный навык для инженеров и ученых. Инструкции по анализу данных для большинства лабораторий не будут такими подробными, как инструкции ниже.

  • Численный анализ: Рассчитать отношение C/D для каждого объекта. Оцените точность каждого значения C/D.
  • Графический анализ: Используйте Excel, чтобы построить график зависимости C от D. Используйте Excel, чтобы отобразить уравнение линии наилучшего соответствия вашим данным. Используйте функцию ЛИНЕЙН, чтобы оценить неопределенность наклона и точки пересечения линии наилучшего соответствия. Убедитесь, что вы интерпретируете значение наклона и точки пересечения. Контрольный список для графиков находится в рубрике оценивания.
  • Вопросы для рассмотрения:
    • Как ваши расчеты и графики подтверждают или опровергают гипотезу?
    • Совпадает ли ваш графический анализ с вашими расчетами?
    • Соответствуют ли ваши результаты отношения C/D общепринятой теории?

Отчет:

Образец лабораторного отчета по этому упражнению предоставляется в качестве примера, которому вы должны следовать при написании будущих лабораторных отчетов.

Образец лабораторного отчета: экспериментальное исследование C/D

Аннотация

В этом исследовании мы проверили гипотезу о том, что длина окружности (C) и диаметр (D) круга прямо пропорциональны. Мы измерили окружность и диаметр пяти круглых объектов диаметром от 2 до 7 см. Штангенциркули использовались для измерения диаметра каждого объекта, и каждый цилиндр был обернут листом бумаги, чтобы определить его окружность. Численный анализ этих круглых объектов дал безразмерное отношение C/D 3,14 ± 0,03, которое практически постоянно и равно π. Графический анализ приводит к менее точной, но эквивалентной оценке 3,15 ± 0,11 для того же отношения. Эти результаты поддерживают общепринятую геометрическую теорию, которая утверждает, что C = π D для всех окружностей. Однако был проанализирован только узкий диапазон размеров кругов, поэтому необходимо собрать дополнительные данные, чтобы выяснить, применима ли гипотеза постоянного отношения к очень большим и очень маленьким кругам.

Введение

Процедура:

Пять объектов были выбраны таким образом, чтобы измерения их окружности и диаметра можно было легко получить и воспроизвести. Поэтому мы не использовали объекты неправильной формы или те, которые могли деформироваться при измерении. Диаметр каждого из 5 объектов измеряли либо линейкой, либо штангенциркулем. Окружность и диаметр каждого объекта измерялись одним и тем же измерительным устройством в случае, если два инструмента не были откалиброваны одинаково. Измерение окружности было получено путем плотного обертывания небольшого кусочка бумаги вокруг объекта, отметки окружности на бумаге карандашом и измерения этого расстояния линейкой или штангенциркулем. Неопределенность, указанная для каждого измерения, основана на точности измерительного устройства и предполагаемой способности экспериментатора провести надежное измерение.

Используемое оборудование:
  • Батарейка типа «D», 2 коротких отрезка трубы из ПВХ, банка томатного супа, монета в пенни
  • Метрическая линейка с миллиметровым разрешением
  • Штангенциркуль с разрешением 0,05 мм
Описание объекта Диаметр
(см)
Окружность.
(см)
Измерительное устройство
Пенни монета 1,90 ± 0,01 5,93 ± 0,03 Штангенциркуль, бумага
Аккумулятор типа D 3,30 ± 0,02 10,45 ± 0,05 Штангенциркуль, бумага
Цилиндр из ПВХ A 4,23 ± 0,02 13,30 ± 0,03 Штангенциркуль, бумага
Цилиндр из ПВХ B 6,04 ± 0,02 18,45 ± 0,05 Пластиковая линейка, бумага
Банка томатного супа 6,6 ± 0,1 21,2 ± 0,1 Пластиковая линейка, бумага

Анализ:

Значение C/D для пенни равно (5,93 см)/(1,90 см) = 3,12 (без единиц). Точность отношения можно оценить с помощью формулы распространения ошибки:

Результаты для всех пяти объектов приведены в таблице ниже.

Описание объекта Диаметр
(см)
Окружность.
(см)
Расчет C/D
(без единиц измерения)
Пенни 1,90 ± 0,01 5,93 ± 0,03 3,12 ± 0,02
Аккумулятор типа D 3,30 ± 0,02 10,45± 0,05 3,17 ± 0,02
Цилиндр из ПВХ A 4,23 ± 0,02 13,30 ± 0,03 3,14 ± 0,02
Цилиндр из ПВХ B 6,04 ± 0,02 18,45 ± 0,05 3,06 ± 0,01
Банка томатного супа 6,6 ± 0,1 21,2 ± 0,1 3,21 ± 0,05

Среднее C/D = 3,14 ± 0,03, где 0,03 — стандартная ошибка 5 значений.

Согласно этому эмпирическому исследованию, среднее отношение C/D составляет 3,14 ± 0,03 (без единиц). Это отношение согласуется с принятым значением π (3,1415926…). Неопределенность, связанная со средним отношением C/D, представляет собой стандартную ошибку пяти значений C/D, которая равна стандартному отклонению (0,06), деленному на квадратный корень из N, который в данном случае равен 5, поскольку было пять значений C/D. измерения.

Хотя пять значений C/D не согласуются в пределах расчетных неопределенностей, разница между этими значениями относительно мала (всего около 0,06/3,14 = 2%), что позволяет предположить, что отношение C/D является постоянной величиной. Причина неполного совпадения может заключаться в занижении индивидуальных неопределенностей или, возможно, является следствием «бумажного» метода измерения диаметров объекта. Бумага могла проскользнуть, пока мы делали отметку, но этот «эффект проскальзывания» должен быть только случайной ошибкой, которая не повлияет на среднее значение наших измерений для C, поскольку нет оснований полагать, что бумага постоянно каждый раз скользил в одном и том же направлении (слишком высоко или слишком низко). 2 0,997, наше линейное уравнение очень хорошо соответствует данным.

Обсуждение

Наши результаты подтверждают исходную гипотезу для 5 кругов размером от 2 до 7 см в диаметре. Отношение C/D для наших объектов практически постоянно (3,14 ± 0,03) и равно π. Указанная неопределенность представляет собой стандартную ошибку отношения C/D для пяти объектов. Графический анализ также поддерживает гипотезу «прямой пропорциональности». Линия имеет точку пересечения (-0,05 ± 0,5), равную нулю в пределах погрешности, и наклон (3,15 ± 0,11), равный π. Большая неопределенность графического анализа предполагает, что случайные ошибки измерения могут быть больше, чем оценено в численном анализе. Следует провести более обширное исследование этого отношения C/D в более широком диапазоне размеров кругов, чтобы убедиться, что это соотношение действительно постоянно для всех кругов.

Неопределенность в измерениях может быть связана с методом обертывания бумаги для измерения окружности, кругами, которые могут быть не идеальными, и ограниченной точностью измерительных устройств.

Оставить комментарий