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अनिश्चितताओं की गणना कैसे करें

आंकड़ों के संग्रहण का एक उपाय करके, आप मान सकते हैं कि लिया गया उपायों के बीच "वास्तविक मूल्य" है ऐसे मूल्यों की अनिश्चितता की गणना के लिए, माप की एक अच्छी अनुमान बनाना और अनिश्चितता को जोड़कर या घटाकर परिणाम पर विचार करना आवश्यक है। यदि आप जानना चाहते हैं कि गणना कैसे करें, तो नीचे दिए गए चरणों का पालन करें।

चरणों

विधि 1
बुनियादी कदम

चित्र शीर्षक अनिश्चितता चरण 1
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मूल रूप में अनिश्चितता को परिभाषित करें। मान लीजिए कि आप एक छड़ी के बारे में चार इंच लंबा, लगभग एक मिलीमीटर मापा है। दूसरे शब्दों में, आप जानते हैं कि यह लंबाई में लगभग 4.2 सेंटीमीटर है, लेकिन यह 1 मिमी की त्रुटि के अंतर के साथ लिया माप की तुलना में थोड़ा बड़ा या छोटा हो सकता है
  • निम्नानुसार अनिश्चितता निर्धारित करें: 4.2 सेमी ± 0.1 सेमी आप माप को 4.2 सेमी ± 1 मिमी के रूप में भी लिख सकते हैं, एक बार 0.1 सेमी = 1 मिमी।
  • चित्र शीर्षक अनिश्चितता चरण 2
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    हमेशा अनिश्चितता के सापेक्ष समान दशमलव स्थान में बनाये गये माप को मापें। अनिश्चितता गणनाओं से जुड़े उपायों को आमतौर पर एक या दो अंकों में गोल होता है। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि आप मान की निरंतरता को बनाए रखने के लिए अनिश्चितता के रूप में वही दशमलव स्थान पर मान के पास पहुंचते हैं।
    • यदि माप 60 सेंटीमीटर के बराबर है, तो अनिश्चितता की गणना पूर्णांक मानों के लिए पूर्ण होगी। उदाहरण के लिए, इस माप की अनिश्चितता 60 सेमी ± 2 सेमी के बराबर हो सकती है, लेकिन 60 सेमी ± 2.2 सेमी नहीं हो सकती
    • अगर माप 3,4 सेमी के बराबर है, अनिश्चितता गणना 0,1 सेमी के लिए गोल किया जाएगा। उदाहरण के लिए, इस मूल्य की अनिश्चितता 3.4 सेंटीमीटर ± 0.1 सेमी होगी, लेकिन 3.4 सेमी ± 1 सेमी नहीं होगी
  • चित्र शीर्षक अनिश्चितता चरण 3
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    एक ही उपाय की अनिश्चितता की गणना करें। मान लें कि आप एक शासक के साथ एक क्षेत्र के व्यास को मापना चाहते हैं। यह एक चुनौती होगी क्योंकि यह कहना मुश्किल है कि गेंद के बाहरी किनारों को शासक के साथ संरेखित करें क्योंकि वे सीधी बजाय वक्रित होते हैं। मान लीजिए कि शासक को मिलीमेट्रिक अलगाव है - इसका अभी तक मतलब नहीं है कि इस स्तर के परिशुद्धता पर व्यास को मापना संभव होगा।
    • गेंद के किनारों को देखिए और व्यास के माप में सटीक स्तर के विचार पाने के लिए शासक का उपयोग करें। एक मानक शासक पर, प्रत्येक 5 मिमी के निशान काफी स्पष्ट हैं - फिर भी, हम कहते हैं कि आप थोड़े करीब मिल सकते हैं। यदि सटीकता का स्तर लिया गया माप के 0.3 मिमी की सीमा में है, तो यह मान इसकी अनिश्चितता को दर्शाता है
    • अब क्षेत्र के व्यास को मापें मान लें कि परिणाम 7.6 सेमी था। इसके बाद, बस अनिश्चितता के साथ आने वाले उपाय को परिभाषित करें इस मामले में गेंद का व्यास 7.6 सेमी ± 0.3 सेमी के बराबर होगा।
  • चित्र शीर्षक अनिश्चितता चरण 4
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    कई वस्तुओं पर एक ही उपाय की अनिश्चितता की गणना करें। मान लें कि आप एक ही आयाम के साथ 10 सीडी बॉक्स के ढेर को मापना चाहते हैं। आप यह जान सकते हैं कि सिर्फ एक की मोटाई कितना है यह इतना छोटा होगा कि अनिश्चितता का प्रतिशत प्रारंभिक रूप से उच्च होगा हालांकि, जब 10 स्टैक्ड सीडी बक्से को मापते हैं, तो आप केवल एक की मोटाई को खोजने के लिए बक्से की संख्या से केवल परिणाम और अनिश्चितता को विभाजित कर सकते हैं।
    • मान लीजिए कि आप किसी शासक के साथ 0.2 सेमी से अधिक सटीक माप नहीं कर सकते। इस मामले में, अनिश्चितता ± 0.2 सेमी है
    • जब सीडी मामलों के ढेर को मापने, आपको 22 सेंटीमीटर की मोटाई मिली है
    • अब, माप और अनिश्चितता को 10 से विभाजित करें, सीडी बक्से की मात्रा। 22 सेमी / 10 = 2.2 सेमी और 0.2 सेमी / 10 = 0.02 सेमी इसका मतलब यह है कि बॉक्स की मोटाई 2.2 सेमी ± 0.02 सेमी है
  • चित्र शीर्षक अनिश्चितता चरण 5
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    माप कई बार लें किए गए मापन की निश्चितता को बढ़ाने के लिए, चाहे आप किसी ऑब्जेक्ट की लंबाई या किसी निश्चित दूरी को पार करने के लिए ऑब्जेक्ट के लिए समय की मात्रा जानना चाहते हैं, उसी माप को कई गुना करके सटीकता को बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण है। विभिन्न मूल्यों का मतलब खोजना अनिश्चितता गणना में माप का अधिक सटीक परिणाम प्राप्त करने में आपकी सहायता कर सकता है।
  • विधि 2
    कई मापों की अनिश्चितता की गणना करें

    चित्र शीर्षक अनिश्चितता चरण 6
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    कई उपाय करें मान लीजिए आप गणना करना चाहते हैं कि किसी तालिका की ऊंचाई से जमीन पर गिरने के लिए कितना समय लगता है। सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए, आपको ऑब्जेक्ट की बूंद कम से कम कुछ बार मापना चाहिए - हम पांच को नियत करेंगे इसके बाद, आपको पांच मापों के औसत की गणना करनी चाहिए और जोड़ना या घटाना होगा मानक विचलन सर्वोत्तम परिणाम पाने के लिए मूल्य का
    • मान लीजिए कि पांच माप निम्नानुसार हैं: 0.43 एस, 0.52 एस, 0.35 एस, 0.2 9 एस और 0.4 9 एस।
  • चित्र शीर्षक अनिश्चितता चरण 7
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    पाया मूल्यों की औसत ले लो अब, पांच अलग-अलग उपायों का संक्षेप करके और परिणाम 5 से विभाजित करके इसका हिसाब करें। 0.43 s + 0.52 s + 0.35 s + 0.29 s + 0.49 s = 2.08 s अब, 2.08 द्वारा 5 को विभाजित करें। 2.08 / 5 = 0.42 s औसत समय 0.42 एस है
  • चित्र शीर्षक अनिश्चितता चरण 8
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    इन उपायों के विचलन की गणना करें. सबसे पहले, आपको पाँच उपायों और औसत में से प्रत्येक के बीच अंतर मिलना चाहिए। इसके लिए, यह 0,42 एस के माप को घटाना काफी है यहां पाँच अंतर पाए गए हैं:
    • 0.43 एस - 0.42 एस = 0.01 एस
    • 0.52 एस - 0.42 एस = 0.1 एस
    • 0.35 एस - 0.42 एस = -0.07 एस
    • 0.2 9 एस - 0.42 एस = -0.13 एस
    • 0.4 9 एस - 0.42 एस = 0.07 एस
      • अब, इन अंतर के वर्ग जोड़ें: (0.01 एस)2 + (0.1 एस)2 + (-0.07 एस)2 + (-0.13 रों)2 + (0.07 एस)2 = 0.037 एस
      • इन चौकों की राशि का मतलब की गणना करें, परिणाम 5: 0.037 s / 5 = 0.0074 से विभाजित करें।
  • चित्र शीर्षक अनिश्चितता चरण 9
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    मानक विचलन की गणना करें. इस मूल्य की गणना करने के लिए, बस विचरण का वर्गमूल ढूँढें। 0.0074 s = 0.09 s का वर्गमूल, ताकि मानक विचलन 0.0 9 s हो।
  • चित्र शीर्षक अनिश्चितता चरण 10
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    अंतिम उपाय लिखें अब, बस मानक विचलन के साथ मूल्यों का मतलब समझा और घटाया। जैसा कि परिणाम 0.42 था और मानक विचलन 0.0 9 s है, अंतिम माप को 0.42 s ± 0.09 s के रूप में लिखा जाएगा।
  • विधि 3
    अनिश्चितता के उपायों के साथ अंकगणितीय संचालन करना

    चित्र शीर्षक अनिश्चितता चरण 11
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    अनिश्चितता के उपाय जोड़ें इस गणना के लिए, बस उपायों और उनकी अनिश्चितताएं जोड़ें:
    • (95 सेमी ± 0.2 सेमी) + (3 सेमी ± 0.1 सेमी) =
    • (5 सेमी + 3 सेंटीमीटर) ± (0.2 सेमी + 0.1 सेमी) =
    • 8 सेमी ± 0.3 सेमी
  • चित्र शीर्षक अनिश्चितता चरण 12
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    अनावश्यक उपाय घटाएं इसके लिए, आपको मूल्यों को घटाना और अनिश्चितताएं जोड़ना आवश्यक है:
    • (10 सेमी ± 0.4 सेमी) - (3 सेमी ± 0.2 सेमी) =
    • (10 सेमी -3 सेमी) ± (0.4 सेमी + 0.2 सेमी) =
    • 7 सेमी ± 0.6 सेमी
  • चित्र शीर्षक अनिश्चितता चरण 13
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    अनिश्चितता के उपाय गुणा करें इस चरण में, आपको उपायों को गुणा करना होगा और अनिश्चितताओं को जोड़ना होगा पर (एक प्रतिशत के रूप में) गुणा के साथ अनिश्चितताओं की गणना निरपेक्ष मूल्यों के साथ काम नहीं करती है (जैसे कि जोड़ और घटाव के मामले में), लेकिन केवल रिश्तेदार के साथ। सापेक्ष अनिश्चितता प्राप्त करने के लिए, आपको किसी निश्चित मान के साथ पूर्ण अनिश्चितता को विभाजित करना होगा और प्रतिशत मान प्राप्त करने के लिए इसे 100 से गुणा करना होगा। उदाहरण के लिए:
    • (6 सेमी ± 0.2 सेमी) = (0.2 / 6) × 100 और% प्रतीक जोड़ें। परिणाम 3.3% होगा।
      लोगो:
    • (6 सेमी ± 0.3 सेमी) (4 सेमी ± 0.3 सेमी) = (6 सेमी ± 3.3%) × (4 सेमी ± 7.5 सेमी)
    • (6 सेमी × 4 सेमी) ± (3.3 + 7.5) =
    • 24 सेमी ± 10.8% = 24 सेमी ± 2.6 सेमी
  • चित्र शीर्षक अनिश्चितता चरण 14
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    अनिश्चितता के उपायों को विभाजित करें यहां, प्राप्त माप को विभाजित करने और अनिश्चितताओं को जोड़ने के लिए पर्याप्त है पर, गुणन में ही प्रक्रिया की गई!
    • (10 सेमी ± 0,6 सेमी) ÷ (5 सेमी ²0.2 सेमी) = (10 सेमी ± 6%) ÷ (5 सेमी ± 4%)
    • (10 सेमी ÷ 5 सेमी) ((6% + 4%) =
    • 2 सेमी ± 10% = 2 सेमी ± 0.2 सेमी
  • चित्र शीर्षक अनिश्चितता चरण 15
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    अनिश्चितता का एक उपाय अनिश्चितता में वृद्धि ऐसा करने के लिए, केवल वांछित शक्ति में मूल्य बढ़ाएं और इस शक्ति द्वारा अनिश्चितता को गुणा करें:
    • (2.0 सेमी ± 1.0 सेंटीमीटर)3 =
    • (2.0 सेमी)3 ± (1.0 सेमी) × 3 =
    • 8.0 सेमी ± 3 सेमी
  • युक्तियाँ

    • आप एक पूरे के रूप में परिणामों और अनिश्चितता की रिपोर्ट कर सकते हैं या ऐसा डेटासेट में प्रत्येक अंतराल के संबंध में कर सकते हैं। एक सामान्य नियम के रूप में, अलग-अलग मापन से निकाले गए डेटा अलग-अलग मापन से प्राप्त की तुलना में कम सटीक होते हैं।

    चेतावनी

    • यहां वर्णित अनिश्चितता केवल सामान्य आंकड़ों (गॉसियन, घंटी के आकार वाले) के मामले में लागू होती है। अन्य वितरणों को अनिश्चितताओं का वर्णन करने के विभिन्न तरीकों की आवश्यकता होती है।
    • सच विज्ञान "तथ्यों" या "सच्चाई" पर बहस नहीं करता है। यद्यपि सटीक माप संभवतः गणना की अनिश्चितता के भीतर है, यह साबित करने का कोई तरीका नहीं है कि यह मामला है। स्वाभाविक रूप से, वैज्ञानिक माप गलत होने की संभावना को स्वीकार करते हैं।
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