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请教一道题

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zzzhang 发表于 2012-8-18 21:57:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 zzzhang 于 2012-8-18 22:00 编辑

用一个钢卷尺测量圆柱的半径r=100mm,高h=100mm,计算圆柱的体积。钢卷尺的扩展不确定度U r=1%,k=2.
emzls 发表于 2012-8-18 22:58:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 emzls 于 2012-8-18 23:03 编辑

看起来不难,试做一下,发觉也不容易。问题有:
1、相对的标准不确定度能否直接代进合成不确定度传播公式呢?
2、想化为非相对的标准不确定度,半径r,高h的好算;如果直接说相关系数为1还易计算,若按《黄耀文习题详解》里面的协方差计算方法,协方差u(r,h)怎么算啊?请楼主解答下,。
shaoquan 发表于 2012-8-19 07:22:34 | 显示全部楼层
回复 2# emzls


   协方差与书上的方法相同呀,答案是(0.00314±0.00019)立方米
 楼主| zzzhang 发表于 2012-8-19 08:32:02 | 显示全部楼层
回复 3# shaoquan


    有计算过程吗?
emzls 发表于 2012-8-19 08:47:08 | 显示全部楼层
回复 3# shaoquan
书上的协方差用的公式是:

u.jpg

请问式中得u(△)是否能用相对的不确定度代进?如果要化为绝对的,是要乘以半径r的值,还是乘以高h的值啊?这里r=h乘以谁都没问题,如果rh呢?

emzls 发表于 2012-8-19 15:33:00 | 显示全部楼层
回复 1# zzzhang


    试着做一下,不知对不对。
无标题_1.jpg
shaoquan 发表于 2012-8-19 16:19:36 | 显示全部楼层
先前计算有误,答案是(0.00314±0.00009)立方米
天行健客 发表于 2012-8-19 18:55:55 | 显示全部楼层
回复 6# emzls


  u(Δ)  应为0.05%  因此与下面的答案少一个0
其它的应该是正确的吧
闲道散人 发表于 2012-8-19 19:17:13 | 显示全部楼层
相关系数的计算没看明白,从结果上看是强相关。emzls 能不能再说明下
emzls 发表于 2012-8-20 08:56:56 | 显示全部楼层
回复 9# 闲道散人


   这协方差我也没弄明白,书上是这么写公式的。这里的题目如果改成r=100mm,h=200mm,这个u(△)到底是应该等多少,毕竟,相对的可以相同,化为绝对的就有两个不同的u(△)。
小楼 发表于 2012-8-20 09:34:21 | 显示全部楼层
解:1:建立数据模型
根据圆柱的体积公式,V=Ωr2.h
2.r\h同用钢卷尺测量,他们强相关相关系数为1他们的合成不确定度为r和h的代数和。根据Ur=1% 故在测量100mm的时候U=1mm u=0.5mm
Cir=2Ωhr
Cih=Ωr2
3.故uc(V)=2Ωh*0.5/100+Ωr2*0.5/100=6.28*100*0.5*100+3.14*0.5*10000
           =
b7e3 发表于 2012-8-20 09:47:54 | 显示全部楼层
回复 10# emzls


   因为r和h测量出来都是100,所以这里相对换成绝对也就是一样的了
b7e3 发表于 2012-8-20 09:53:00 | 显示全部楼层
关于这道题另一种思路因为r和h都是用同一个钢卷尺测量,且只考虑标准器的不确定度(题里面没有描述清楚,但应该是这个意思),所以r和h正强相关
其实所谓的r=а(F)/а(Δ)=Δ    h=а(G)/а(Δ)=Δ  得出来也就是r和h正强相关
所以u(V)=c1u(r)+c2u(h)=c1u(Δ)+c2u(Δ)=(c1+c2)u(Δ)
都成 发表于 2012-8-20 10:55:03 | 显示全部楼层
qtyve 发表于 2012-8-20 11:24:44 | 显示全部楼层
结果要进行修约吧,另外要标明k值
都成 发表于 2012-8-20 12:10:05 | 显示全部楼层
按照不确定度修约可采用只进不舍的原则,扩展不确定度为0.00010米3,体积的末位与扩展不确定度的末位对齐,因此答案是(0.00314±0.00010)米3,k=2。
handlion 发表于 2012-8-20 14:49:40 | 显示全部楼层
还需好好学习~
老马识途 发表于 2012-8-20 15:59:11 | 显示全部楼层
学习学习学习
水寒 发表于 2012-8-20 23:44:43 | 显示全部楼层
C(r)=2r
C(h)=1
相对标准不确定度  强相关
handlion 发表于 2012-8-21 10:14:21 | 显示全部楼层
做了,大家看看我这样做有哪些问题:
第一步:数学模型 V=3.14*(r^2)*h,     数据定量:V=0.00314m^3,r=0.1m,h=0.1m;
第二步:钢卷尺带来的不确定度 ur=1%,k=2,
分别确定半径r和高度h的不确定度:设 u(1)=0.5%*100mm=0.0005m 为半径
设 u(2)=0.5%*100mm=0.0005m 为高
由于使用的是同一把尺,所以输入量相关,且相关系数为1;
第三步:使用公式uc(y)=︱∑(∂f/∂xi)*u(xi)︱
(∂f/∂r)*u(1)=(∂V/∂r)*u(1)={∂[3.14*(r^2)*h]/∂r}*u(1)=3.14*2r*h*u(1)=0.0000314
同理得:(∂f/∂h)*u(2)=0.0000157
所以合成标准不确定度uc(y)=0.0000471m^3
取k=2,扩展不确定度 U=0.00009m^3,k=2
朱九公 发表于 2012-8-22 08:35:55 | 显示全部楼层
前面基本正确,但最后用相对合成标准为确定度表述答案有错误!
美丽一生 发表于 2012-8-30 10:05:13 | 显示全部楼层
本帖最后由 美丽一生 于 2012-8-30 10:06 编辑

赞同20楼,我也是这么做,但最后要计算体积再+不确定度的表示吧
青岛李忠 发表于 2012-8-30 14:02:00 | 显示全部楼层
这个问题很简单,我们的坛子上原来有个求矩形面积、周长和对角线长度的题目。这两个题目有相似的地方,可以放在一起
游山玩水 发表于 2012-8-30 14:06:59 | 显示全部楼层
求正解~~~~~~~
rainie 发表于 2012-9-14 20:37:50 | 显示全部楼层
回复 10# emzls


    用相对不确定度来合成是不对的,必须转换为标准不确定度再合成
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