Ο Maya μετρά την ακτίνα και το ύψος ενός κώνου με σφάλματα 1% και 2% αντίστοιχα. Χρησιμοποιεί αυτά τα δεδομένα για να υπολογίσει τον όγκο του κώνου. Τι μπορεί να πει η Maya για το ποσοστό σφάλματός της στον υπολογισμό του όγκου του κώνου;

Ο Maya μετρά την ακτίνα και το ύψος ενός κώνου με σφάλματα 1% και 2% αντίστοιχα. Χρησιμοποιεί αυτά τα δεδομένα για να υπολογίσει τον όγκο του κώνου. Τι μπορεί να πει η Maya για το ποσοστό σφάλματός της στον υπολογισμό του όγκου του κώνου;
Anonim

Απάντηση:

# V_ "πραγματικό" = V_ "μετρούμενο" pm4.05%, pm.03%, pm.05% #

Εξήγηση:

Η ένταση του κώνου είναι:

# V = 1/3 pir ^ 2h #

Ας πούμε ότι έχουμε κώνο με # r = 1, h = 1. Η ένταση είναι:

# V = 1 / 3pi (1) ^ 2 (1) = pi / 3 #

Ας δούμε τώρα κάθε σφάλμα χωριστά. Ένα σφάλμα στο # r #:

#V_ "w / r σφάλμα" = 1 / 3pi (1.01) ^ 2 (1) #

οδηγεί σε:

# (pi / 3 (1.01) ^ 2) / (pi / 3) = 1.01 ^ 2 = 1.0201 => 2.01% λάθος

Και ένα λάθος στο # h # είναι γραμμικό και έτσι το 2% του όγκου.

Εάν τα σφάλματα πάνε με τον ίδιο τρόπο (είτε πολύ μεγάλο είτε πολύ μικρό), έχουμε ένα λάθος λίγο μεγαλύτερο από 4%:

# 1.0201xx1.02 = 1.040502 ~ = 4.05% # λάθος

Το σφάλμα μπορεί να πάει συν ή μείον, οπότε το τελικό αποτέλεσμα είναι:

#V_ "πραγματικό" = V_ "μετρήθηκε" pm4.05% #

Μπορούμε να προχωρήσουμε περισσότερο και να δούμε ότι αν τα δύο λάθη πάνε ο ένας εναντίον του άλλου (ο ένας είναι πολύ μεγάλος, ο άλλος πολύ μικρός), θα ακυρώνονται πολύ μεταξύ τους:

#1.0201(0.98)~=.9997=>.03%# σφάλμα και

#(1.02)(.9799)~=.9995=>.05%# λάθος

Επομένως, μπορούμε να πούμε ότι μία από αυτές τις τιμές είναι σωστή:

# V_ "πραγματικό" = V_ "μετρούμενο" pm4.05%, pm.03%, pm.05% #