Ennustavat fysiikan laboratoriotyöt?

Tyypillisessä fysiikan laboratoriokokeessa tutkitaan jotakin systeemiä, tehdään siitä mittauksia, ja määritetään jonkin systeemin ominaisuuksia kuvaavan suureen arvo virherajoineen. Mittaukset tehdään siis ensin ja laskelmat vasta sitten.

Tämän tyyppisiä laboratoriokokeita ovat mm.
-kappaleen tiheyden määrittäminen
-maapallon (paikallisen) gravitaatiokiihtyvyyden määritys
-yleisen gravitaatiovakion määritys
-äänen nopeuden mittaaminen
-linssin polttovälin määritys
jne.

Kaikkein vakuuttavimmillaan fysiikka on kuitenkin silloin, kun sen avulla voidaan ennustaa jonkin systeemin käyttäytyminen etukäteen suurella tarkkuudella.

Onkohan tällaisia, nimenomaan teoriaan perustuviin ennakoiviin laskelmiin perustuvia fysiikan laboratorioharjoituksia käytössä missään suomalaisissa oppilaitoslaboratorioissa?

Tarkoitan siis sellaisia töitä, joissa ensin tutustuttaisiin tarkasteltavaan systeemiin ja sen toimintaa kuvaavaan teoreettiseen malliin, tämän jälkeen tehtäisiin tunnettuja/annettuja lähtöarvoja vastaavat ennusteet systeemin käyttäytymisestä virherajoineen. Vasta tämän jälkeen tehtäisiin varsinaiset mittaukset/havainnot ja lopuksi tarkasteltaisiin niiden osumista tehtyjen ennusteiden virherajojen sisälle.

Millaisia nämä laboratoriotyöt ovat? Mitä suureita niissä mitataan? Missä ne ovat käytössä?
2171
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 2

Vanhimmat

Jos menee opiskelemaan säätötekniikkaa/automaatiotekniikka, niin todennäköisesti törmää tuollaisiin labratöihin. Esim. viritetään vedenlämmittimen PID-säädin maalintamalla järjestelmä ja laskemalla sopivat parametrit. Ennen labratyötä tutustutaan järjestelmään ja lasketaan viritysparametrit. Labrassa ensin määritetään kokeellisesti säätimen parametrit ja kokeillaan niitä. Samalla huomataan, että PID säätimen virittäminen perstuntumalta on hankalaa eivätkä kokeellisesti saadut parametrit johda mitenkään täydelliseen lopputulokseen. Lopuksi pistetään lasketut parametrit käyttöön ja huomataan, että veden lämpötila pysyy hyvin kontrollissa vaikka lämmittimeen tulevan veden lämpötila vaihtelisi rajustikin.

Äänestä
  • Muistan tehneeni yhden tuollaisen säätöparametrityön. Siinä oli kahden kaarevan tangon/kiskon päällä pyörivä metallipallo. Kaarevuus oli siis niin päin että pallo oli labiilisti "mäen päällä" ja pienikin poikkeama sai sen vierimään alas. Koko kiskosysteemiä liikutti sähkömoottori ja piti laskea säätöparametrit niin että se pitää pallon mäen päällä ja jopa nostaa sen sinne ellei ole vallan mahdottomasti sivussa. Hauska työ ja aika vinkeitä temppuja vehje teki kun saatiin kohdalleen.

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


MattiKSinisalo kirjoitti:

Tyypillisessä fysiikan laboratoriokokeessa tutkitaan jotakin systeemiä, tehdään siitä mittauksia, ja määritetään jonkin systeemin ominaisuuksia kuvaavan suureen arvo virherajoineen. Mittaukset tehdään siis ensin ja laskelmat vasta sitten.

Tämän tyyppisiä laboratoriokokeita ovat mm.
-kappaleen tiheyden määrittäminen
-maapallon (paikallisen) gravitaatiokiihtyvyyden määritys
-yleisen gravitaatiovakion määritys
-äänen nopeuden mittaaminen
-linssin polttovälin määritys
jne.

Kaikkein vakuuttavimmillaan fysiikka on kuitenkin silloin, kun sen avulla voidaan ennustaa jonkin systeemin käyttäytyminen etukäteen suurella tarkkuudella.

Onkohan tällaisia, nimenomaan teoriaan perustuviin ennakoiviin laskelmiin perustuvia fysiikan laboratorioharjoituksia käytössä missään suomalaisissa oppilaitoslaboratorioissa?

Tarkoitan siis sellaisia töitä, joissa ensin tutustuttaisiin tarkasteltavaan systeemiin ja sen toimintaa kuvaavaan teoreettiseen malliin, tämän jälkeen tehtäisiin tunnettuja/annettuja lähtöarvoja vastaavat ennusteet systeemin käyttäytymisestä virherajoineen. Vasta tämän jälkeen tehtäisiin varsinaiset mittaukset/havainnot ja lopuksi tarkasteltaisiin niiden osumista tehtyjen ennusteiden virherajojen sisälle.

Millaisia nämä laboratoriotyöt ovat? Mitä suureita niissä mitataan? Missä ne ovat käytössä?

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu