Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Waarom het gebruik van een fysica -formule is slechts matig nauwkeurig en waarom zou u deze niet willen gebruiken voor exacte metingen?

Je hebt gelijk, het gebruik van een fysica -formule alleen is vaak slechts matig nauwkeurig en is niet ideaal voor exacte metingen. Dit is waarom:

1. Geïdealiseerde veronderstellingen:

* vereenvoudigingen: De meeste fysica-formules zijn gebaseerd op geïdealiseerde modellen die real-world situaties vereenvoudigen. De formule voor projectielbeweging veronderstelt bijvoorbeeld geen luchtweerstand, wat in werkelijkheid zelden waar is.

* Factoren negeren: Veel formules negeren factoren die de uitkomst aanzienlijk kunnen beïnvloeden. De formule voor het berekenen van de zwaartekracht tussen twee objecten veronderstelt bijvoorbeeld dat ze puntmassa's zijn, die niet nauwkeurig is voor uitgebreide objecten.

2. Meetfouten:

* Beperkte precisie: Zelfs de beste instrumenten hebben een beperkte precisie. Metingen bevatten altijd een zekere mate van fouten, die zich voortplant door berekeningen.

* kalibratie: Instrumenten moeten nauwkeurig worden gekalibreerd. Alle fouten in de kalibratie hebben invloed op de nauwkeurigheid van uw resultaten.

3. Omgevingsfactoren:

* Temperatuur: Veel fysieke hoeveelheden, zoals de lengte van een metalen object of de weerstand van een draad, zijn temperatuurafhankelijk.

* Vochtigheid: Vochtigheid kan metingen beïnvloeden, met name die met lengtes, volumes of elektrische eigenschappen.

* externe krachten: Niet verantwoord voor krachten, zoals windweerstand of wrijving, kan de uitkomst van experimenten beïnvloeden.

Waarom geen formules gebruiken voor exacte metingen?

* Betrouwbaarheid: Formules alleen al zijn niet alle complexiteiten van real-world systemen, zodat ze misschien niet consequent nauwkeurige resultaten opleveren.

* kalibratie: Om exacte metingen te krijgen, heeft u zeer precieze instrumenten en zorgvuldige kalibratie nodig, wat tijdrovend en duur kan zijn.

* validatie: Het is het beste om resultaten te valideren die zijn verkregen uit formules met werkelijke metingen of experimenten om de nauwkeurigheid te waarborgen.

Samenvattend

Hoewel fysica -formules een waardevol kader bieden voor het begrijpen en voorspellen van fysieke fenomenen, zijn ze vaak slechts benaderingen van de realiteit. Voor exacte metingen, vertrouw op een combinatie van:

* Zorgvuldig experimenteel ontwerp: Rekening houden met potentiële foutbronnen en controle omgevingsfactoren.

* Nauwkeurige instrumentatie: Gebruik hoogwaardige, gekalibreerde instrumenten.

* Statistische analyse: Begrijp de onzekerheden in uw metingen en berekeningen.

Door deze praktijken op te nemen, kunt u de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van uw metingen vergroten en ervoor zorgen dat uw resultaten zo dicht mogelijk bij de real-world waarden liggen.