Analiza wyników pomiarów fizycznych wspomagana algebrą komp. Bolków

Ważną dziedziną zastosowań komputerów jest wspomaganie dydaktyki. Wcoraz szerszym zakresie wykorzystuje się je w laboratoriach fizycznychdo pobierania, przetwarzania i interpretowania informacji. Możliwośćwykonywania, za ich pomocą obliczeń, zarówno numerycznych, jak isymbolicznych, tj. obliczeń, w których działania są wykonywane naoznaczeniach literowych, tak jak to się dzieje w matematyce, powoduje,że przestaje być istotna biegłość w rachunkach. Eksperymentator może wwiększym stopniu skoncentrować się na technikach pomiarowych, azaoszczędzony czas poświęcić na wykonanie dodatkowych zadań pomiarowychoraz głębszą analizę otrzymanych wyników. O przydatności komputerów doobliczeń decyduje w głównej mierze jego oprogramowanie. Istnieje wieleprogramów umożliwiających wykonywanie nie tylko obliczeń numerycznych,lecz również symbolicznych. Do najpopularniejszych zaliczyć należytakie programy jak: Mathematica, Maple, DERIVE oraz Mathcad. Naszczególną uwagę, ze względu na swoje możliwości i stosunkowo niskącenę, zasługuje program DERIVE [1, 2, 3]. W przedstawionym materialezaprezentowano na przykładach, zastosowanie programu DERIVE doopracowania wyników pomiarów fizycznych. Analogiczne obliczenia możnawykonać za pomocą dowolnego programu algebry komputerowej. Kilkaprzykładowych obliczeń wykonano za pomocą programu Mathematica [4, 5].Opracowany materiał jest przeznaczony dla studentów mających wprogramie studiów ćwiczenia laboratoryjne z fizyki. Spis treści: 1. Pomiary fizyczne 2. Funkcja rozkładu normalnego 3. Analiza wyników pomiarów wielkości prostych (bezpośrednio mierzonych) i ich niepewności 3.1. Wartość najbardziej prawdopodobna 3.1.1. Pomiary o jednakowej dokładności 3.1.2. Pomiary o niejednakowej dokładności 3.2. Niepewności wielkości bezpośrednio mierzonych 3.2.1. Pomiary o jednakowej dokładności 3.2.2. Pomiary o niejednakowej dokładności 3.3. Zaokrąglanie wyników pomiarów 3.4. Sprawdzanie wiarygodności wyników pomiarów 3.5. Metoda Studenta-Fishera 4. Krzywe regresji 4.1. Regresja liniowa 4.1.1. Pomiary o jednakowej dokładności 4.1.2. Pomiary o niejednakowej dokładności 4.2. Regresja nieliniowa 4.3. Regresja liniowa zależności nieliniowych 4.4. Współczynnik korelacji 4.5. Funkcje aproksymujące wbudowane do programu DERIVE 5. Niepewności wielkości złożonych (mierzonych pośrednio) 6. Optymalizacja układu pomiarowego 7. Analiza wymiarowa DODATEK A: Stale fizyczne z programów DERIVE i Mathematica DODATEK B: Wybrane funkcje z programów DERIVE i Mathematica Literatura