2.2. NIEPEWNOŚCI SYSTEMATYCZNE POMIARÓW POŚREDNICH
Załóżmy, że mierzymy wielkości x1,
x2,...xn, a wartość
wielkości z obliczamy ze wzoru z = f(x1,
x2,...xn). Zatem wielkość
z nie jest mierzona bezpośrednio i o takich pomiarach
mówimy, że są pomiarami pośrednimi. Przykładowo,
mamy za zadanie wyznaczyć prędkość pewnego
ciała poruszającego się jednostajnie, dysponując
jedynie sekundomierzem i linijką. Wielkościami, które
mierzymy są zatem długość odcinka s
i czas jego przebycia t. Prędkość ciała
wyznaczymy ze wzoru
Jak wyznaczyć
niepewność
v, która musi być związana
z niepewnościami s i t ? Rozważmy ten
problem ogólnie. Niech mierzone będą wielkości
x1, x2,...,xn
i każda z nich obarczona jest niepewnością systematyczną,
odpowiednio
x1,
x2,...,
xn.
Zakładając, że
xi<< xi
dla i = 1,2,...,n, posługując się rozwinięciem
Taylora otrzymamy

Jeżeli założymy ponadto, że wszystkie
xi
mają ten sam znak, to
z obliczone z powyższego
wzoru nazwiemy niepewnością maksymalną zm.

Przykład 3. Zmierzono wymiary geometryczne walca, otrzymując:

Obliczyć objętość V tego walca oraz
niepewność
V.
Objętość
Maksymalną
niepewność systematyczną obliczymy ze wzoru (2.3),
otrzymując

Wynik końcowy zapiszemy w postaci
6,5)cm3POCHODNA LOGARYTMICZNA (autor-BT)
UWAGA! Jeżeli wielkość mierzona opisana jest funkcją w postaci jednomianu (tzn. mówiąc w uproszczeniu- nie występują w niej
działania dodawania i odejmowania) można uprościć sobie żmudne obliczanie pochodnych tych funkcji. W tym celu Wstępnie logarytmujemy całą funkcję,
a dopiero potem różniczkujemy.
Jako przykład weźmy zależność

Występującą w liczniku różnicę potraktujmy jako całość tj. (l-lo)=
l
Teraz wyrażenie
logarytmujemy

różniczkujemy
zamieniamy różniczki "d" na przyrosty makroskopowe "
" a wszystkie
znaki "-" na "+" (błędy mogą się dodawać):
