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物理

·156 words·1 min
凜喵
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凜喵
喵嗚~

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測量與不確定度【觀念】有效數字位數的判讀(選修物理Ⅰ)
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  • 非0的數字皆爲有效數字

  • 介於非0數字間的0皆爲有效數字

  • 測量值爲整數時 整數後的0不加.時不是有效數字;加.時爲有效數字

  • “純小數”數值前的0皆不是有效數字

  • “純小數”與“帶小數”數值後的0皆是有效數字

  • 以科學記號 $a \times 10^n$ 表示時 a皆爲有效數字

測量與不確定度【觀念】有效數字的運算(選修物理Ⅰ)
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  • 最後一位爲“估計值”(可疑數字) ->運算後只能留一位
  • 開方/開根:有效數字位數不變
  • 加/減法:以小數位數最少者爲準
  • 乘/除法:以有效位數較少者爲準

測量與不確定度【觀念】不確定度的意義及分類(選修物理Ⅰ)
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  • $測量結果=最佳估計值\pm不確定度$

測量與不確定度【觀念】A類不確定度(選修物理Ⅰ)
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  • A類不確定度$u _A$:隨機不確定度->依據多次測量數據,進行統計分析來評估不確定性

  • B類不確定度$u _B$:系統不確定度->依據儀器限制、材料特性或查看校正證書而來

  • $u _A = \frac{S}{\sqrt{N}}$ 以無條件進位法保留至多2位有效數字

S爲標準差

N爲量測次數

測量與不確定度【觀念】B類不確定度(選修物理Ⅰ)
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  • $u _B=\frac{儀器最小刻度(精確度)}{2\sqrt{3}}$

$測量結果=最佳估計值\pm不確定度$ 以四捨五入法保留到與不確定度的末位相同

測量與不確定度【觀念】不確定度的組合(1/2):AB類組合、加減的組合(選修物理Ⅰ)
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$u = \sqrt{u _A^2+u _B^2}$

以無條件進位法保留至多2位有效數字

  • 物理量加減後的不確定度

組合不確定度 $u (Z)=\sqrt{u (X)^2+u (Y)^2}$

以無條件進位法保留至多2位有效數字

測量與不確定度【觀念】不確定度的組合(2/2):乘除的組合(選修物理Ⅰ)
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$相對標準不確定度u _r (Z) =原不確定度 u (X)除以最佳估計值的絕對值 \vert X\vert$

$相對不確定度 u_r (Z)=\frac{u(X)}{\vert X \vert}$

$相乘組合不確定度 u (Z) = \vert XY \vert \sqrt{ \frac {u (X)^2}{X^@}+\frac{u(Y)^2}{Y^2}}$

$相除組合不確定度 u(Z) = \vert \frac{X}{Y} \vert \sqrt{\frac{u(X)^2}{X^2}+\frac{u(Y)^2}{Y^2}}$

測量與不確定度【觀念】物理量的因次(選修物理Ⅰ)
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  • 物理量的因次以[ ]來表示

  • 長度:L 質量:M 時間:T

物理量 公式 SI制單位 因次
$速度v$ $\Delta x/\Delta t$ $m/s$ $[v]=LT^{-1}$
$加速度a$ $\Delta v/\Delta t$ $(m/s)/s = m/s^2$ $[a]=LT^{-2}$
$力量F$ $F=ma$ $nt=kg\times m/s^2$ $[p]=MLT^{-2}$
$動量p$ $p=mv$ $kg \times m/s$ $[p]=MLT^{-1}$
$力矩t$ $t=F \times d$ $nt \times m=(kg \times m/s^2)$ $[t]=ML^2T^{-2}$
能量 $W=\overrightarrow{F} * \overrightarrow{S}$ $j=nt \times m = (kg \times m/s^2) \times m = kg \times m^2/s^2$ $[E]=ML^2T^{-2}$