Úvod do fyzikálních měření - NUFY091

• Anglický název: Introduction to Measurement in Physics
• Zajišťuje: Kabinet výuky obecné fyziky (32-KVOF)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2023
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 1
• Rozsah, examinace: zimní s.:0/1, Z [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: nevyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: doc. RNDr. Martin Vlach, Ph.D.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Učitelství fyziky

Anotace

čeština

Poslední úprava: Mgr. Hana Kudrnová (17.01.2018)

Úvod do fyzikálních měření ke kurzu fyzikálních praktik pro Bc. studenty Fyziky se zaměřením na vzdělávání.

angličtina

Poslední úprava: T_KVOF (09.05.2005)

Introduction to the student laboratory. Data collection and data processing. For teacher studies.

Cíl předmětu

Poslední úprava: doc. RNDr. Martin Vlach, Ph.D. (23.06.2022)

Úvod do fyzikálních měření ke kurzu fyzikálních praktik. Fyzikální veličiny a jednotky, metody měření, chyby měření, zpracování experimentálních dat, vč. základů jejich statického vyhodnocení (metoda nejmenších čtverců a lineární regrese), grafické zpracování vybraných výsledů. Předmět je určen pro Bc. studenty Fyziky se zaměřením na vzdělávání.

Podmínky zakončení předmětu

Poslední úprava: doc. RNDr. Martin Vlach, Ph.D. (23.06.2022)

Podmínkou udělení zápočtu je alespoň 50% účast na semináři a vypracování 2 seminárních prací.

Literatura

Poslední úprava: doc. RNDr. Martin Vlach, Ph.D. (12.08.2015)

B. Sprušil, P. Zieleniecová: Úvod do teorie fyzikálních měření. SPN, Praha 1986.

J. Brož a kol.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983.

J. Englich: Úvod do praktické fyziky I, Matfyzpress, Praha 2006.

Metody výuky

Poslední úprava: doc. RNDr. Martin Vlach, Ph.D. (23.06.2022)

Seminář.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Martin Vlach, Ph.D. (23.06.2022)

0. Úvod do problematiky fyzikálního měření.

1. Fyzikální veličiny a jejich jednotky (základní pojmy); systematika fyzikálních veličin; jednotky fyzikálních veličin; jednotky základní a odvozené; soustava SI.

2. Metody měření (přímé, nepřímé, absolutní, relativní, kompenzační, substituční).

3. Chyby měření. Základní dělení chyb měření (hrubé, systematické, náhodné); zdroje a charakter chyb; chyby měřidel; třída přesnosti měřících přístrojů; zápis výsledků měření.

4. Nejistoty měření přímých měření, pravděpodobnost; rozdělení pravděpodobnosti; normální (Gaussovo) rozdělení; střední hodnota; rozptyl; směrodatná (standardní) odchylka/standardní nejistota; rozšířená nejistota; odhad střední hodnoty a standardní nejistoty pro konečný počet měření.

5. Zpracování souboru hodnot přímých měření – standardní nejistota aritmetického průměru; standardní nejistota pro malý počet měření; vyloučení hrubých chyb ze souboru dat; celková/kombinovaná nejistota přímých měření.

6. Nejistoty nepřímých měření.

7. Metody zpracování výsledků měření fyzikálních závislostí - metoda nejmenších čtverců, lineární regrese.

8. Grafické zpracování výsledků měření vybraných fyzikálních závislostí.

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Martin Vlach, Ph.D. (12.08.2015)

1. Physical quantities and their units basic concepts; physics quantities taxonomy; physical units; basal and derived units; SI system

2. Measurement methods

3. Measurement errors basic map of measurement deviations - blunders, systematic and random deviations; deviation nature and their sources; errors of measuring instruments; accuracy class of measuring instruments; writing of results

4. Random deviations of direct measurements probability; probability distribution; normal (Gaussian) distribution; mean value; standard deviation; probable error; limit error; estimation of mean value and standard deviation for definite number of measurements

5. Processing of direct measurement values ensemble standard deviation of mean; standard deviation for a little number of measurements; exclusion of blunders from values ensemble; total deviation of direct measurements

6. Deviations of indirect measurements random deviations of indirect measurements; total deviation of indirect measurements

7. Processing methods of measurement results of physical dependences least square method; linear regression; method of progressive measurements

8. Graphic processing of physical dependences