Thiết lập công thức sai số - GV. Trần Thiên Đức

Chia sẻ: Dhaj Hạdhs | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

1.597
lượt xem 27
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu Thiết lập công thức sai số giúp các bạn biết cách thiết lập công thức sai số về dụng cụ đo độ dài và khối lượng; mômen quán tính của bánh xe và lực ma sát ổ trục; chuyển động của con lắc – Xác định gia tốc trọng trường; hệ số nhớt của chất lỏng theo phương pháp Stokes; tỷ số nhiệt dung phân tử khí Cp/Cv của chất khí;... Mời các bạn tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thiết lập công thức sai số - GV. Trần Thiên Đức

GV: Trần Thiên Đức Email: ductt111@gmail.com http://www.ductt111.com TNVL CHÚ Ý: Trước khi chếch hàng để nghị đọc kỹ hướng dẫn sử dụng sau: - Để tìm hiểu kĩ các bước làm hơn thì xin mời đọc bài viết về hai bí kíp thiết lập sai số. - Trong đây chỉ thiết lập sai số tương đối chứ không có thiết lập sai số tuyệt đối nên nếu muốn thiết lập sai số tuyệt đối thì tự sướng nhé. - Đối với một số trường trừ trường BKHN có thể không quan tâm đến sai số của hằng số π nên tại Bước 3: Biến đổi rút gọn các bạn có thể tống thằng π vào sọt rác cũng được. - Chả còn gì để chém nữa  Chúc mọi người có thể đọc và hiểu được những gì trong đây ^_^ Bài 1 Làm quen với các dụng cụ đo độ dài và khối lượng 𝟏 𝑽= 𝝅𝑫𝟑 𝟔 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: 1 𝑙𝑛𝑉 = 𝑙𝑛 ( 𝜋𝐷3 ) 6 1 1 Biến đổi rút gọn: 𝑙𝑛𝑉 = 𝑙𝑛 ( ) + 𝑙𝑛(𝜋) + 𝑙𝑛𝐷3 = 𝑙𝑛 ( ) + 𝑙𝑛(𝜋) + 3𝑙𝑛𝐷 4 4 Bước 2: Vi phân toàn phần hai vế: 1 1 𝑑(𝑙𝑛𝑉) = 𝑑 [𝑙𝑛 ( ) + 𝑙𝑛(𝜋) + 3𝑙𝑛𝐷] = 𝑑𝑙𝑛 ( ) + 𝑑𝑙𝑛𝜋 + 𝑑3𝑙𝑛𝐷 4 4 Bước 3: Biến đổi rút gọn  nói thì dễ làm mới kinh. 𝑑𝑉 𝑉𝑇 = 𝑑(𝑙𝑛𝑉) = (𝑙𝑛𝑉)′ 𝑑𝑉 = 𝑉 𝑑𝜋 𝑑𝐷 𝑉𝑃 = +3 𝜋 𝐷 Bước 4: Giải quyết hậu quả bằng cách thay d  Δ, ở đây ta thấy không cần lấy giá trị tuyệt đối nữa vì các số nhân với dπ và dD đều dương rồi (trừ khi nó âm thì lấy đảo dấu lại là xong), thay các giá trị trung bình tương đương. Tóm lại ta có ∆𝑽 ∆𝝅 𝟑∆𝑫 𝜹= = + ̅ 𝑽 𝝅 ̅ 𝑫 𝒎 𝝆= 𝑽 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: 𝑚 𝑙𝑛𝜌 = 𝑙𝑛 = 𝑙𝑛𝑚 − 𝑙𝑛𝑉 𝑉 Bước 2: Vi phân tòan phần hai vế: dnk111 – 2015 Page 1
GV: Trần Thiên Đức Email: ductt111@gmail.com http://www.ductt111.com TNVL 𝑑𝑙𝑛𝜌 = 𝑑(𝑙𝑛𝑚 − 𝑙𝑛𝑉) = 𝑑𝑙𝑛𝑚 − 𝑑𝑙𝑛𝑉 Bước 3: Biến đổi rút gọn 𝑑𝜌 𝑑𝑚 𝑑𝑉 = − 𝜌 𝑚 𝑉 Bước 4: Thay d thành Δ và ở đây chú ý đại lượng nhân với dV mang dấu âm nên nhớ đổi dấu một cái là xong, thay các giá trị trung bình tương đương. ∆𝝆 ∆𝒎 ∆𝑽 𝜹= = + ̅ 𝝆 𝒎 ̅ 𝑽 𝝅 𝟐 𝑽= (𝑫 − 𝒅𝟐 )𝒉 𝟒 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: 𝜋 𝑙𝑛𝑉 = 𝑙𝑛 (𝐷2 − 𝑑2 )ℎ = 𝑙𝑛𝜋 − 𝑙𝑛4 + 𝑙𝑛(𝐷2 − 𝑑2 ) + 𝑙𝑛ℎ 4 Bước 2: Vi phân toàn phần hai vế: 𝑑𝑙𝑛𝑉 = 𝑑(𝑙𝑛𝜋 − 𝑙𝑛4 + 𝑙𝑛(𝐷2 − 𝑑2 ) + 𝑙𝑛ℎ) = 𝑑𝑙𝑛𝜋 − 𝑑𝑙𝑛4 + 𝑑𝑙𝑛(𝐷2 − 𝑑 2 ) + 𝑑𝑙𝑛ℎ Bước 3: Biến đổi rút gọn  nói thì dễ làm mới kinh. 𝑑𝑉 𝑑𝜋 𝑑ℎ = + 𝑙𝑛(𝐷2 − 𝑑2 )′𝐷 𝑑𝐷 + 𝑙𝑛(𝐷2 − 𝑑2 )′𝑑 𝑑𝑑 + 𝑉 𝜋 ℎ 𝑑𝑉 𝑑𝜋 2𝐷 2𝑑 𝑑ℎ = + 2 𝑑𝐷 − 2 𝑑𝑑 + 𝑉 𝜋 𝐷 − 𝑑2 𝐷 − 𝑑2 ℎ Bước 4: Thay d thành Δ và ở đây chú ý đại lượng nhân với dd mang dấu âm nên nhớ đổi dấu một cái là xong, thay các giá trị trung bình tương đương ∆𝑽 ∆𝝅 𝟐𝑫̅ ̅ 𝟐𝒅 ∆𝒉 ∆𝝅 ̅ ∆𝑫 + 𝒅̅ ∆𝒅 ∆𝒉 𝑫 = + 𝟐 ∆𝑫 + ̅ ∆𝒅 + = + 𝟐 + ̅ 𝑽 𝝅 ̅ − 𝒅̅ 𝟐 𝑫 ̅ 𝟐 − 𝒅̅ 𝟐 𝑫 ̅ 𝒉 𝝅 ̅ 𝟐 − 𝒅̅ 𝟐 𝑫 ̅ 𝒉 Bài 2 Xác định mômen quán tính của bánh xe và lực ma sát ổ trục 𝒉𝟏 − 𝒉𝟐 𝒇𝒎𝒔 = 𝒎𝒈 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: ℎ1 − ℎ2 𝑙𝑛𝑓𝑚𝑠 = 𝑙𝑛 (𝑚𝑔 ) = 𝑙𝑛𝑚 + 𝑙𝑛𝑔 + 𝑙𝑛(ℎ1 − ℎ2 ) − 𝑙𝑛(ℎ1 + ℎ2 ) ℎ1 + ℎ2 Bước 2: Vi phân tòan phần hai vế: 𝑑(𝑙𝑛𝑓𝑚𝑠 ) = 𝑑[𝑙𝑛𝑚 + 𝑙𝑛𝑔 + 𝑙𝑛(ℎ1 − ℎ2 ) − 𝑙𝑛(ℎ1 + ℎ2 )] Bước 3: Biến đổi rút gọn  nhìn cái vế phải đã thấy choáng váng. 𝑑𝑓𝑚𝑠 𝑑𝑚 𝑑𝑔 𝑑(ℎ1 − ℎ2 ) 𝑑(ℎ1 + ℎ2 ) = + + − 𝑓𝑚𝑠 𝑚 𝑔 ( ℎ1 − ℎ2 ) ( ℎ1 + ℎ2 ) Để ý công thức tính vi phân riêng ta có: 𝑑(ℎ1 − ℎ2 ) = (ℎ1 − ℎ2 )′ℎ1 𝑑ℎ1 + (ℎ1 − ℎ2 )′ℎ2 𝑑ℎ2 = 𝑑ℎ1 − 𝑑ℎ2 𝑑(ℎ1 + ℎ2 ) = (ℎ1 + ℎ2 )′ℎ1 𝑑ℎ1 + (ℎ1 + ℎ2 )′ℎ2 𝑑ℎ2 = 𝑑ℎ1 + 𝑑ℎ2 𝑑𝑓𝑚𝑠 𝑑𝑚 𝑑𝑔 𝑑ℎ1 − 𝑑ℎ2 𝑑ℎ1 + 𝑑ℎ2 𝑑𝑚 𝑑𝑔 2ℎ2 𝑑ℎ1 2ℎ1 𝑑ℎ2 = + + − = + + + 𝑓𝑚𝑠 𝑚 𝑔 ( ℎ1 − ℎ2 ) ( ℎ1 + ℎ2 ) 𝑚 𝑔 ℎ12 − ℎ22 ℎ12 − ℎ22 dnk111 – 2015 Page 2
GV: Trần Thiên Đức Email: ductt111@gmail.com http://www.ductt111.com TNVL Bước 4: Thay d thành Δ. Vấn đề còn lại là nằm ở hai số nhân với với dh1 và dh2  ta phải xem dấu má thế nào để còn đổi cho chuẩn. Từ bài thí nghiệm ta thấy h1 > h2 nên chắc chắn ông tướng nhân với dh2 kiểu gì cũng âm rồi  đổi dấu luôn, thay các giá trị trung bình tương đương. Tóm lại ta có ∆𝒇𝒎𝒔 ∆𝒎 ∆𝒈 𝟐𝒉 ̅̅̅̅𝟐 ∆𝒉𝟏 𝟐𝒉𝟏 ∆𝒉𝟐 𝜹= = + + + ̅̅̅̅̅ 𝒇𝒎𝒔 𝒎 𝒈 𝒉𝟐 − ̅𝒉̅̅̅𝟐 𝒉𝟐 − ̅𝒉̅̅̅𝟐 𝟏 𝟐 𝟏 𝟐  chắc cũng không khác sách là mấy nhỉ? 𝒉𝟐 𝒕. 𝒅 𝟐 𝑰 = 𝒎𝒈. .( ) 𝒉𝟏 (𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 ) 𝟐 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: ℎ2 𝑡. 𝑑 2 𝑙𝑛𝐼 = 𝑙𝑛 (𝑚𝑔 ) ( ) = 𝑙𝑛𝑚 + 𝑙𝑛𝑔 + 𝑙𝑛ℎ2 − 𝑙𝑛ℎ1 − 𝑙𝑛(ℎ1 + ℎ2 ) + 2𝑙𝑛𝑡 + 2𝑙𝑛𝑑 − 𝑙𝑛4 ℎ1 (ℎ1 + ℎ2 ) 2 Bước 2: Vi phân tòan phần hai vế: 𝑑(𝑙𝑛𝐼) = 𝑑(𝑙𝑛𝑚 + 𝑙𝑛𝑔 + 𝑙𝑛ℎ2 − 𝑙𝑛ℎ1 − 𝑙𝑛(ℎ1 + ℎ2 ) + 2𝑙𝑛𝑡 + 2𝑙𝑛𝑑 − 𝑙𝑛4) Bước 3: Biến đổi rút gọn  too terribly!!! 𝑑𝐼 𝑑𝑚 𝑑𝑔 𝑑ℎ2 𝑑ℎ1 𝑑(ℎ1 + ℎ2 ) 2𝑑𝑡 2𝑑𝑑 = + + − − + + 𝐼 𝑚 𝑔 ℎ2 ℎ1 (ℎ1 + ℎ2 ) 𝑡 𝑑 𝑑𝐼 𝑑𝑚 𝑑𝑔 ℎ1 𝑑ℎ2 (2ℎ1 + ℎ2 )𝑑ℎ1 2𝑑𝑡 2𝑑𝑑 = + + − + + 𝐼 𝑚 𝑔 ℎ2 (ℎ1 + ℎ2 ) ℎ1 (ℎ1 + ℎ2 ) 𝑡 𝑑 𝑑𝐼 𝑑𝑚 𝑑𝑔 1 ℎ1 𝑑ℎ2 (2ℎ1 + ℎ2 )𝑑ℎ1 𝑑𝑡 𝑑𝑑 = + + [ − ] + 2( + ) 𝐼 𝑚 𝑔 (ℎ1 + ℎ2 ) ℎ2 ℎ1 𝑡 𝑑  hoa hết cả mắt @@ Bước 4: Thay d thành Δ. Để ý đối tượng nhân với dh1 mang dấu âm đấy nhé  đổi dấu luôn, thay các giá trị trung bình tương đương. Tóm lại ta có: ∆𝑰 ∆𝒎 ∆𝒈 𝟏 𝒉𝟏 ∆𝒉𝟐 (𝟐𝒉𝟏 + ̅𝒉̅̅𝟐̅)∆𝒉𝟏 ∆𝒕 ∆𝒅 = + + [ + ] + 𝟐( + ) 𝑰 𝒎 𝒈 (𝒉𝟏 + ̅𝒉̅̅𝟐̅) ̅𝒉̅̅𝟐̅ 𝒉𝟏 𝒕̅ 𝒅̅ Bài 3 Khảo sát chuyển động của con lắc – Xác định gia tốc trọng trường 𝟒. 𝝅𝟐 𝑳 𝒈= 𝑻𝟐 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: 4. 𝜋 2 . 𝐿 𝑙𝑛𝑔 = 𝑙𝑛 ( ) = 𝑙𝑛4 + 2𝑙𝑛𝜋 + 𝑙𝑛𝐿 − 2𝑙𝑛𝑇 𝑇2 Bước 2: Vi phân toàn phần hai vế: 𝑑(𝑙𝑛𝑔) = 𝑑(𝑙𝑛4 + 2𝑙𝑛𝜋 + 𝑙𝑛𝐿 − 2𝑙𝑛𝑇) Bước 3: Biến đổi rút gọn  chắc đơn giản hơn ví dụ 3 nhiều dnk111 – 2015 Page 3
GV: Trần Thiên Đức Email: ductt111@gmail.com http://www.ductt111.com TNVL 𝑑𝑔 2 1 2 = 𝑑𝜋 + 𝑑𝐿 − 𝑑𝑇 𝑔 𝜋 𝐿 𝑇 Bước 4: Thay d thành Δ. Đại lượng nhân với dT < 0  đổi dấu luôn, thay các giá trị trung bình tương đương. Tóm lại ta có ∆𝒈 𝟐. ∆𝝅 ∆𝑳 𝟐. ∆𝑻 𝜹= = + + ̅ 𝒈 𝝅 𝑳 ̅ 𝑻 Bài 4 Xác định bước sóng và vận tốc truyền âm trong không khí bằng phương pháp cộng hưởng sóng dừng v = λ.f Bước 1: Logarit nêpe hai vế: 𝑙𝑛𝑣 = 𝑙𝑛(𝜆. 𝑓) = 𝑙𝑛𝜆 + 𝑙𝑛𝑓 Bước 2: Vi phân tòan phần hai vế: 𝑑(𝑙𝑛𝑣) = 𝑑(𝑙𝑛𝜆 + 𝑙𝑛𝑓) Bước 3: Biến đổi rút gọn: 𝑑𝑣 𝑑𝜆 𝑑𝑓 = + 𝑣 𝜆 𝑓 Bước 4: Thay d thành Δ. Các đại lượng nhân với dλ và df đều dương  không cần quan tâm, thay các giá trị trung bình tương đương. Tóm lại ta có: 𝚫𝒗 𝚫𝝀 𝚫𝒇 = + ̅ 𝒗 𝝀̅ 𝒇 Bài 5 Xác định hệ số nhớt của chất lỏng theo phương pháp Stokes (𝜌1 − 𝜌)𝑑 2 𝑔𝜏 𝜂= 𝑑 18𝐿 (1 + 2.4 ) 𝐷 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: (𝜌1 − 𝜌)𝑑 2 𝑔𝜏 𝑑 𝑙𝑛𝜂 = 𝑙𝑛 [ ] = 𝑙𝑛(𝜌1 − 𝜌) + 2𝑙𝑛𝑑 + 𝑙𝑛𝑔 + 𝑙𝑛𝜏 − 𝑙𝑛18 − 𝑙𝑛𝐿 − 𝑙𝑛 (1 + 2.4 ) 𝑑 𝐷 18𝐿 (1 + 2.4 ) 𝐷 Bước 2: Vi phân toàn phần hai vế: 𝑑(𝑙𝑛𝜂) = 𝑑 [𝑙𝑛(𝜌1 − 𝜌) + 2𝑙𝑛𝑑 + 𝑙𝑛𝑔 + 𝑙𝑛𝜏 − 𝑙𝑛18 − 𝑙𝑛𝐿 𝑑 − 𝑙𝑛 (1 + 2.4 )] 𝐷 Bước 3: Biến đổi rút gọn: 𝑑 𝑑𝜂 𝑑(𝜌1 − 𝜌) 𝑑𝑑 𝑑𝑔 𝑑𝜏 𝑑𝐿 𝑑 (1 + 2,4 𝐷 ) = +2 + + − − 𝜂 (𝜌1 − 𝜌) 𝑑 𝑔 𝜏 𝐿 𝑑 (1 + 2,4 𝐷) 𝑑𝑑 𝑑. 𝑑𝐷 𝑑𝜂 𝑑𝜌1 − 𝑑𝜌 𝑑𝑑 𝑑𝑔 𝑑𝜏 𝑑𝐿 2,4 𝐷 − 2,4 𝐷2 = +2 + + − − 𝜂 (𝜌1 − 𝜌) 𝑑 𝑔 𝜏 𝐿 𝑑 (1 + 2,4 𝐷 ) dnk111 – 2015 Page 4
GV: Trần Thiên Đức Email: ductt111@gmail.com http://www.ductt111.com TNVL 𝑑𝜂 𝑑𝜌1 − 𝑑𝜌 𝒅𝒅 𝑑𝑔 𝑑𝜏 𝑑𝐿 𝟐, 𝟒𝒅𝒅 𝑑. 𝑑𝐷 = +𝟐 + + − − + 2,4 𝜂 (𝜌1 − 𝜌) 𝒅 𝑔 𝜏 𝐿 (𝑫 + 𝟐. 𝟒𝒅) 𝐷(𝐷 + 2.4𝑑) 𝑑𝜂 𝑑𝜌1 − 𝑑𝜌 𝑑𝑔 𝑑𝜏 𝑑𝐿 (𝟐𝑫 + 𝟐, 𝟒𝒅)𝒅𝒅 𝑑. 𝑑𝐷 = + + − + + 2,4 𝜂 (𝜌1 − 𝜌) 𝑔 𝜏 𝐿 𝒅. (𝑫 + 𝟐. 𝟒𝒅) 𝐷(𝐷 + 2.4𝑑) 𝑑𝜂 𝑑𝜌1 − 𝑑𝜌 𝑑𝑔 𝑑𝜏 𝑑𝐿 1 (2𝐷 + 2,4𝑑)𝑑𝑑 𝑑. 𝑑𝐷 = + + − + [ + 2,4 ] 𝜂 (𝜌1 − 𝜌) 𝑔 𝜏 𝐿 (𝐷 + 2.4𝑑) 𝑑 𝐷 Bước 4: Thay d thành Δ. Đổi dấu ở một số chỗ để đảm bảo số hạng nhân với vi phân của từng biến luôn dương, thay các giá trị trung bình tương đương. Tóm lại ta có: ∆𝜼 𝜟𝝆𝟏 + 𝜟𝝆 𝜟𝒈 𝜟𝝉 𝜟𝑳 𝟏 𝜟𝒅 𝜟𝑫 𝜹= = + + + + ̅) [(𝟐𝑫 + 𝟐. 𝟒𝒅 ̅ + 𝟐. 𝟒𝒅 ] ̅ 𝜼 𝝆𝟏 − 𝝆 𝒈 𝝉̅ 𝑳 ̅ 𝑫 + 𝟐. 𝟒𝒅 ̅ 𝒅 𝑫  Vãi cả luyện @@ Bài 6 Xác định tỷ số nhiệt dung phân tử khí Cp/Cv của chất khí 𝑯 𝜸= 𝑯−𝒉 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: 𝐻 𝑙𝑛𝛾 = 𝑙𝑛 ( ) 𝐻−ℎ Bước 2: Vi phân toàn phần hai vế: 𝑑(𝑙𝑛𝛾) = 𝑑[𝑙𝑛𝐻 − 𝑙𝑛(𝐻 − ℎ)] Bước 3: Biến đổi rút gọn: 𝑑𝛾 𝑑𝐻 𝑑(𝐻 − ℎ) 𝑑𝐻 𝑑𝐻 − 𝑑ℎ −ℎ𝑑𝐻 𝑑ℎ = − = − = + 𝛾 𝐻 (𝐻 − ℎ) 𝐻 (𝐻 − ℎ) 𝐻(𝐻 − ℎ) (𝐻 − ℎ) Bước 4: Thay d thành Δ. Đại lượng nhân với dH < 0  đổi dấu luôn, thay các giá trị trung bình tương đương. Tóm lại ta có. ∆𝜸 ̅ ∆𝑯 𝒉 ∆𝒉 ̅ ∆𝑯 + 𝑯∆𝒉 𝒉 = + = ̅ 𝜸 𝑯(𝑯 − 𝒉̅ ) (𝑯 − 𝒉 ̅) 𝑯(𝑯 − 𝒉̅) Bài 7 Xác định các đại lượng cơ bản trong chuyển động quay của vật rắn 𝑚𝑔𝑑 𝑀= 2 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: 𝑚𝑔𝑑 𝑙𝑛𝑀 = 𝑙𝑛 ( ) = 𝑙𝑛𝑚 + 𝑙𝑛𝑔 + 𝑙𝑛𝑑 − 𝑙𝑛2 2 Bước 2: Vi phân toàn phần hai vế: 𝑑(𝑙𝑛𝑀) = 𝑑(𝑙𝑛𝑚 + 𝑙𝑛𝑔 + 𝑙𝑛𝑑 − 𝑙𝑛2) = 𝑑𝑙𝑛𝑚 + 𝑑𝑙𝑛𝑔 + 𝑑𝑙𝑛𝑑 − 𝑑𝑙𝑛2 Bước 3: Biến đổi rút gọn: 𝑑𝑀 𝑑𝑚 𝑑𝑔 𝑑𝑑 = + + 𝑀 𝑚 𝑔 𝑑 Bước 4: Thay d thành Δ. Tóm lại ta có. dnk111 – 2015 Page 5
GV: Trần Thiên Đức Email: ductt111@gmail.com http://www.ductt111.com TNVL ∆𝑀 ∆𝑚 ∆𝑔 ∆𝑑 = + + 𝑀 𝑚 𝑔 𝑑 Bài 8 Xác định mô-men quán tính của các vật rắn đối xứng – Nghiệm lại định luật Steiner- Huygens 𝑻 𝟐 𝑰 = 𝑫𝒁 ( ) 𝟐𝝅 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: 2 𝑇 𝑙𝑛𝐼 = 𝑙𝑛 (𝐷𝑍 ( ) ) = 𝑙𝑛𝐷𝑧 + 2𝑙𝑛𝑇 − 2𝑙𝑛2 − 2𝑙𝑛𝜋 2𝜋 Bước 2: Vi phân toàn phần hai vế: 𝑑(𝑙𝑛𝐼) = 𝑑(𝑙𝑛𝐷𝑧 + 2𝑙𝑛𝑇 − 2𝑙𝑛2 − 2𝑙𝑛𝜋) = 𝑑𝑙𝑛𝐷𝑧 + 2𝑑𝑙𝑛𝑇 − 2𝑑𝑙𝑛2 − 2𝑑𝑙𝑛𝜋 Bước 3: Biến đổi rút gọn: 𝑑𝐼 𝑑𝐷𝑍 𝑑𝑇 𝑑𝜋 = +2 −2 𝐼 𝐷𝑍 𝑇 𝜋 Bước 4: Thay d thành Δ và đổi dấu thành phần dính líu tới chú dπ, thay các giá trị trung bình tương đương. Tóm lại ta có. ∆𝐼 ∆𝐷𝑍 ∆𝑇 ∆𝜋 = +2 +2 𝐼̅ 𝐷𝑍 𝑇̅ 𝜋 Bài 9 Khảo sát sự phân cực ánh sáng – Nghiệm lại định luật Malus 𝒚 = 𝑐𝑜𝑠 2 𝛼 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: 𝑙𝑛𝑦 = 𝑙𝑛(𝑐𝑜𝑠2 𝛼) = 2ln(𝑐𝑜𝑠𝛼) Bước 2: Vi phân toàn phần hai vế: 𝑑(𝑙𝑛𝑦) = 2𝑑(ln(𝑐𝑜𝑠𝛼)) Bước 3: Biến đổi rút gọn: 𝑑𝑦 𝑠𝑖𝑛𝛼𝑑𝛼 =2 = 2𝑡𝑎𝑛𝛼𝑑𝛼 𝑦 𝑐𝑜𝑠𝛼 Bước 4: Thay d thành Δ và để ý ông tanα có thể dương hoặc âm tùy theo giá trị của góc α nên tốt nhất để cho đỡ lăn tăn ta nhét ông đó vào trong dấu giá trị tuyệt đối là tha hồ cơm no bò cưỡi. Tóm lại ta có. ∆𝒚 = 𝟐|𝒕𝒂𝒏𝜶|∆𝜶 𝒚 Bài 10 Đo điện trở bằng mạch cầu một chiều – Đo suất điện động bằng mạch xung đối 𝑳𝟏 𝑹𝒙 = 𝑹𝟎 . 𝑳 − 𝑳𝟏 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: 𝐿1 𝑙𝑛𝑅𝑥 = 𝑙𝑛 (𝑅0 . ) = 𝑙𝑛𝑅0 + 𝑙𝑛𝐿1 − 𝑙𝑛(𝐿 − 𝐿1 ) 𝐿 − 𝐿1 Bước 2: Vi phân toàn phần hai vế: 𝑑(𝑙𝑛𝑅𝑥 ) = 𝑑(𝑙𝑛𝑅0 + 𝑙𝑛𝐿1 − 𝑙𝑛(𝐿 − 𝐿1 )) = 𝑑𝑙𝑛𝑅0 + 𝑑𝑙𝑛𝐿1 − 𝑑𝑙𝑛(𝐿 − 𝐿1 ) dnk111 – 2015 Page 6
GV: Trần Thiên Đức Email: ductt111@gmail.com http://www.ductt111.com TNVL Bước 3: Biến đổi rút gọn: 𝑑𝑅𝑥 𝑑 𝑅0 𝑑𝐿1 = + − 𝑙𝑛(𝐿 − 𝐿1 )′𝐿 𝑑𝐿 − 𝑙𝑛(𝐿 − 𝐿1 )′𝐿1 𝑑𝐿1 𝑅𝑥 𝑅0 𝐿1 𝑑 𝑅0 𝑑 𝐿1 𝑑𝐿 𝑑𝐿1 𝑑 𝑅0 𝐿𝑑 𝐿1 𝑑𝐿 = + − + = + − 𝑅0 𝐿1 𝐿 − 𝐿1 𝐿 − 𝐿1 𝑅0 𝐿1 (𝐿 − 𝐿1 ) 𝐿 − 𝐿1 Nếu các muốn ra công thức y như trong sách hướng dẫn thì đến đọan này thay L = L1 + L2 rồi biến đổi tiếp là xong. Tuy nhiên cách đơn giản nhất là bắt đầu 𝐿 luôn từ công thức 𝑅𝑥 = 𝑅0 1 và làm y hệt như bài dưới là xong. 𝐿2 Bước 4: Thay d thành Δ và để ý dấu của hệ số nhân với dL  rõ ràng là âm cmnr, thay các giá trị trung bình tương đương. Tóm lại ta có. ∆𝑹 𝒙 ∆𝑹𝟎 𝑳∆𝑳𝟏 ∆𝑳 ∆𝑹𝟎 𝑳∆𝑳𝟏 + 𝑳𝟏 ∆𝑳 = + + = + ̅̅̅̅ 𝑹 ̅̅̅̅ 𝑳𝟏 (𝑳 − 𝑳𝟏 ) 𝑳 − 𝑳𝟏 𝑹 ̅̅̅̅ 𝑹 𝑳𝟏 (𝑳 − 𝑳𝟏 ) 𝒙 𝟎 𝟎 𝑳𝟏 𝑬𝒙 = 𝑬𝟎 . 𝑳′𝟏 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: 𝐿1 𝑙𝑛𝐸𝑥 = 𝑙𝑛 (𝐸0 . ′ ) = 𝑙𝑛𝐸0 + 𝑙𝑛𝐿1 − 𝑙𝑛𝐿′1 𝐿1 Bước 2: Vi phân toàn phần hai vế: 𝑑(𝑙𝑛𝐸𝑥 ) = 𝑑(𝑙𝑛𝐸0 + 𝑙𝑛𝐿1 − 𝑙𝑛𝐿′1 ) = 𝑑𝑙𝑛𝐸0 + 𝑑𝑙𝑛𝐿1 − 𝑑𝑙𝑛𝐿′1 Bước 3: Biến đổi rút gọn: 𝑑 𝐸𝑥 𝑑𝐸0 𝑑 𝐿1 𝑑𝐿′1 = + − ′ 𝐸𝑥 𝐸0 𝐿1 𝐿1 Bước 4: Thay d thành Δ và để ý dấu của hệ số nhân với 𝑑𝐿′1  rõ ràng là âm cmnr, thay các giá trị trung bình tương đương. Tóm lại ta có. ∆𝑬𝒙 ∆𝑬𝟎 ∆𝑳𝟏 ∆𝑳′𝟏 = + + ̅̅̅̅ 𝑬𝒙 𝑬𝟎 ̅̅̅̅ 𝑳𝟏 ̅̅̅ 𝑳′𝟏 Bài 11 Xác định điện trở điện dung bằng mạch dao động tích phóng dùng đèn neon 𝒕 𝑿𝑿 = 𝑿𝟎 𝒕𝒙 trong đó X là R hoặc C 𝟎 Si mi lờ như bài 10 thôi  tự qwerty nhé. Bài 12 Khảo sát mạch cộng hưởng RLC bằng dao động kí điện tử Chẳng có công thức nào rõ ràng để thiết lập  bơ luôn Bài 13 Khảo sát và đo cảm ứng từ dọc theo chiều dài của một ống dây thẳng dài Cũng tương tự bài 12  tiếp tục bơ Bài 14 Khảo sát hiện tượng từ trễ – Xác định năng lượng tổn hao sắt từ Bơ tập 3 dnk111 – 2015 Page 7
GV: Trần Thiên Đức Email: ductt111@gmail.com http://www.ductt111.com TNVL Bài 15 Xác định điện tích riêng e/m của electron theo phương pháp Magnetron 𝒆 𝟖𝑼 𝑿= = 𝟐 𝟐 𝟐 𝟐 𝟐 𝒎 𝜶 𝝁𝟎 𝒏 𝑰𝟏 𝒅 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: 8𝑈 𝑙𝑛𝑋 = 𝑙𝑛 ( ) = 𝑙𝑛8 + 𝑙𝑛𝑈 − 2𝑙𝑛𝛼 − 2𝑙𝑛𝜇0 − 2𝑙𝑛𝑛 − 2𝑙𝑛𝐼1 − 2𝑙𝑛𝑑 𝛼2 𝜇20 𝑛2 𝐼21 𝑑2 Bước 2: Vi phân toàn phần hai vế: 𝑑(𝑙𝑛𝑋) = 𝑑(𝑙𝑛8 + 𝑙𝑛𝑈 − 2𝑙𝑛𝛼 − 2𝑙𝑛𝜇0 − 2𝑙𝑛𝑛 − 2𝑙𝑛𝐼1 − 2𝑙𝑛𝑑) = 𝑑𝑙𝑛8 + 𝑑𝑙𝑛𝑈 − 2𝑑𝑙𝑛𝛼 − 2𝑑𝑙𝑛𝜇0 − 2𝑑𝑙𝑛𝑛 − 2𝑑𝑙𝑛𝐼1 − 2𝑑𝑙𝑛𝑑 Bước 3: Biến đổi rút gọn: 𝑑𝑋 𝑑𝑈 𝑑𝛼 𝑑𝜇 𝑑𝑛 𝑑 𝐼1 𝑑𝑑 = −2 −2 0−2 −2 −2 𝑋 𝑈 𝛼 𝜇0 𝑛 𝐼1 𝑑 Bước 4: Thay d thành Δ và dung chiêu đổi liên hoàn dấu ta có: ∆𝑿 ∆𝑼 ∆𝜶 ∆𝝁𝟎 ∆𝒏 ∆𝑰𝟏 ∆𝒅 = +𝟐 +𝟐 +𝟐 +𝟐 +𝟐 𝑿 𝑼 𝜶 𝝁𝟎 𝒏 𝑰𝟏 𝒅 Bài 16 Xác định bước sóng ánh sáng bằng giao thoa vân tròn Newton 𝑩𝒃 𝝀= (𝒌 − 𝒊)𝑹 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: 𝐵𝑏 𝑙𝑛𝜆 = 𝑙𝑛 ( ) = 𝑙𝑛𝐵 + 𝑙𝑛𝑏 − ln(𝑘 − 𝑖) − 𝑙𝑛𝑅 (𝑘 − 𝑖)𝑅 Ở đây (k – i) thực ra chính là 1 hằng số nên ta không cần quan tâm, vì k và i đều được xác định chính xác khi ta quan sát qua kính hiển vi. Còn thể loại mà không đọc được nổi đúng giá trị k và i thì ta không chấp vì pó tay toàn tập luôn. Bước 2: Vi phân toàn phần hai vế: 𝑑(𝑙𝑛𝜆) = 𝑑(𝑙𝑛𝐵 + 𝑙𝑛𝑏 − ln(𝑘 − 𝑖) − 𝑙𝑛𝑅) = 𝑑𝑙𝑛𝐵 + 𝑑𝑙𝑛𝑏 − 𝑑 ln(𝑘 − 𝑖) − 𝑑𝑙𝑛𝑅 Bước 3: Biến đổi rút gọn: 𝑑𝜆 𝑑𝐵 𝑑𝑏 𝑑𝑅 = 𝐵 + 𝑏 + 𝑅 (thành phần 𝑑 ln(𝑘 − 𝑖) bị xử lý là do nó là hằng số) 𝜆 Bước 4: Thay d thành Δ và dùng chiêu đổi liên hoàn dấu ta có: 𝚫𝝀 𝚫𝑩 𝚫𝒃 𝚫𝑹 = + + 𝝀 𝑩 𝒃 𝑹 Bài 17 Khảo sát đặc tính diode và transitor Không có công thức để thiết lập nên không cần care làm gì Bài 18 Khảo sát hiện tượng bức xạ nhiệt – Kiểm nghiệm định luật Stefan-Boltzmann Khó – Nam Cường. Vì sao thì xin mời nghiên cứu báo cáo mẫu dnk111 – 2015 Page 8
GV: Trần Thiên Đức Email: ductt111@gmail.com http://www.ductt111.com TNVL Bài 19 Xác định thành phần nằm ngang của từ trường trái đất 𝑵 𝑰 𝑩𝟎 = 𝟒𝝅. 𝟏𝟎−𝟕 . 𝑫 𝒕𝒈𝜷 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: 𝑁 𝐼 𝑙𝑛𝐵0 = 𝑙𝑛 (4𝜋. 10−7 ) = 𝑙𝑛(4𝜋 × 10−7 ) + 𝑙𝑛𝑁 + 𝑙𝑛𝐼 − 𝑙𝑛𝐷 − 𝑙𝑛𝑡𝑔𝛽 . 𝐷 𝑡𝑔𝛽 = 𝑙𝑛(4 × 10−7 ) + 𝑙𝑛𝜋 + 𝑙𝑛𝑁 + 𝑙𝑛𝐼 − 𝑙𝑛𝐷 − 𝑙𝑛𝑡𝑔𝛽 Chú ý nếu trường mà không yêu cầu xác định sai số của hằng số π thì không cần phải làm bước tách 𝑙𝑛𝜋 ra mà cứ để nguyên cả cụm để mấy bước sau ta tiêu diệt gọn. Bước 2: Vi phân toàn phần hai vế: 𝑑(𝑙𝑛𝐵0 ) = 𝑑(𝑙𝑛(4 × 10−7 ) + 𝑙𝑛𝜋 + 𝑙𝑛𝑁 + 𝑙𝑛𝐼 − 𝑙𝑛𝐷 − 𝑙𝑛𝑡𝑔𝛽) Bước 3: Biến đổi rút gọn: 𝑑𝐵0 𝑑𝜋 𝑑𝑁 𝑑𝐼 𝑑𝐷 𝑡𝑔𝛽′ 𝑑𝛽 𝑑𝜋 𝑑𝑁 𝑑𝐼 𝑑𝐷 𝑑𝛽 = + + − − = + + − − 𝐵0 𝜋 𝑁 𝐼 𝐷 𝑡𝑔𝛽 𝜋 𝑁 𝐼 𝐷 𝑐𝑜𝑠2 𝛽𝑡𝑔𝛽 𝑑𝜋 𝑑𝑁 𝑑𝐼 𝑑𝐷 𝑑𝛽 𝑑𝜋 𝑑𝑁 𝑑𝐼 𝑑𝐷 2𝑑𝛽 = + + − − = + + − − 𝜋 𝑁 𝐼 𝐷 𝑠𝑖𝑛𝛽𝑐𝑜𝑠𝛽 𝜋 𝑁 𝐼 𝐷 𝑠𝑖𝑛2𝛽 Bước 4: Thay d thành Δ và đổi dấu một số thành phần chống đối ta có: ∆𝐵0 ∆𝜋 ∆𝑁 ∆𝐼 ∆𝐷 2∆𝛽 = + + + + 𝐵0 𝜋 𝑁 𝐼 𝐷 𝑠𝑖𝑛2𝛽 Hoặc trong trường hợp không yêu cầu tính đến sai số của hằng số π ∆𝐵0 ∆𝑁 ∆𝐼 ∆𝐷 2∆𝛽 = + + + 𝐵0 𝑁 𝐼 𝐷 𝑠𝑖𝑛2𝛽 Ở đây không gần dấu giá trị tuyệt đối vào 𝑠𝑖𝑛2𝛽 vì góc 𝛽 chúng ta chỉ khảo sát trong tầm từ 0 đến 90 độ. Bonus thêm cho câu trả lời vì sao sai số lại nhỏ nhất 2∆𝛽 khi 𝛽 = 450 . Dễ thấy thành phần sai số nhỏ nhất khi mẫu số lớn nhất  𝑠𝑖𝑛2𝛽 tức là thằng 𝑠𝑖𝑛2𝛽 phải bằng 1 ứng với 𝛽 = 450 . Các thành phần còn lại như N, I, D thì đều là các thông số đã được fix sẵn rồi nên không cần quan tâm. Bài 20 Khảo sát điện trường của tụ điện phẳng – Xác định hằng số điện môi của Teflon 𝑬(𝒅 + 𝟏) − 𝑬𝟐 𝑬𝜺 = 𝒅𝑻 Bước 1: Logarit nêpe hai vế: 𝐸(𝑑 + 1) − 𝐸2 𝑙𝑛𝐸𝜀 = 𝑙𝑛 ( ) = 𝑙𝑛[𝐸(𝑑 + 1) − 𝐸2 ] − 𝑙𝑛𝑑 𝑇 𝑑𝑇 Bước 2: Vi phân toàn phần hai vế: 𝑑(𝑙𝑛𝐸𝜀 ) = 𝑑{𝑙𝑛[𝐸(𝑑 + 1) − 𝐸2 ] − 𝑙𝑛𝑑 𝑇 } = 𝑑{𝑙𝑛[𝐸(𝑑 + 1) − 𝐸2 ]} − 𝑑(𝑙𝑛𝑑 𝑇 ) Bước 3: Biến đổi rút gọn: 𝑑𝐸𝜀 𝑑{[𝐸(𝑑+1)−𝐸2 ]} 𝑑(𝑑 ) = + 𝑇 𝐸𝜀 𝐸(𝑑+1)−𝐸2 𝑑𝑇 dnk111 – 2015 Page 9
GV: Trần Thiên Đức Email: ductt111@gmail.com http://www.ductt111.com TNVL Nhìn vào biểu thức trên thì đa phần là mất niềm tin vào cuộc sống luôn vì cái thằng vi phân 𝑑{[𝐸(𝑑 + 1) − 𝐸2 ]} quá phũ khi dính tới 3 ẩn. Tất nhiên, phũ nhưng vẫn thịt được vì các bạn học giải tích mòn đít rồi nên chẳng nhẽ con vi phân ghẻ này mà chịu pó tay sao. Nhớ lại công thức vi phân sau là làm được hết 𝑑𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) = 𝑓𝑥′ 𝑑𝑥 + 𝑓𝑦′ 𝑑𝑦 + 𝑓𝑧′ 𝑑𝑧 𝑑{[𝐸(𝑑 + 1) − 𝐸2 ]} = (𝑑 + 1)𝑑𝐸 + 𝐸. 𝑑𝑑 − 𝑑𝐸2 𝑑𝐸𝜀 (𝑑 + 1)𝑑𝐸 + 𝐸. 𝑑𝑑 − 𝑑𝐸2 𝑑(𝑑 𝑇 ) = − 𝐸𝜀 𝐸(𝑑 + 1) − 𝐸2 𝑑𝑇 𝑑𝐸𝜀 (𝑑 + 1)𝑑𝐸 𝐸. 𝑑𝑑 𝑑𝐸2 𝑑(𝑑 𝑇 ) = + − − 𝐸𝜀 𝐸(𝑑 + 1) − 𝐸2 𝐸(𝑑 + 1) − 𝐸2 𝐸(𝑑 + 1) − 𝐸2 𝑑𝑇 Bước 4: Thay d thành Δ và lấy trị tuyệt đối của từng vi phân riêng phần, thay giá tri trung bình tương ứng ta có: ∆𝑬𝜺 (𝒅 + 𝟏)∆𝑬 ̅ . ∆𝒅 𝑬 ∆𝑬𝟐 ∆𝒅𝑻 = + + + ̅̅̅ 𝑬𝜺 ̅ (𝒅 + 𝟏) − 𝑬 𝑬 ̅̅̅̅𝟐 𝑬̅ (𝒅 + 𝟏) − 𝑬 ̅̅̅̅𝟐 𝑬̅ (𝒅 + 𝟏) − 𝑬̅̅̅̅𝟐 𝒅𝑻 Công thức trên là công thức tính sai số tương đối. Giờ muốn thiết lập thêm sai số tuyệt đối cho an tâm thì chỉ việc nhân chéo thằng ̅̅̅𝐸𝜀 lên và chú ý biểu thức của nó lúc này theo gttb sẽ là: ̅ (𝒅 + 𝟏) − ̅𝑬̅̅𝟐̅ 𝑬 ̅̅̅ 𝑬𝜺 = 𝒅𝑻 Dễ dàng thu được biểu thức y hệt trong bcm luôn: (𝒅 + 𝟏)∆𝑬 𝑬 ̅ . ∆𝒅 ∆𝑬𝟐 ∆𝒅𝑻 ∆𝑬𝜺 = + + + 𝟐 𝒅𝑻 𝒅𝑻 𝒅𝑻 𝒅𝑻 𝑬 𝜺= 𝑬𝜺 Đây là công thức thứ hai cần xây dựng trong bài này, tuy nhiên tôi mà chữa nữa thì lại mang tiếng sỉ nhục các bạn quá đuê. Tự xúc nốt nhé  dnk111 – 2015 Page 10