Maya mierzy promień i wysokość stożka odpowiednio z 1% i 2% błędów. Wykorzystuje te dane do obliczenia objętości stożka. Co Maya może powiedzieć o swoim procentowym błędzie w obliczeniu objętości stożka?

Maya mierzy promień i wysokość stożka odpowiednio z 1% i 2% błędów. Wykorzystuje te dane do obliczenia objętości stożka. Co Maya może powiedzieć o swoim procentowym błędzie w obliczeniu objętości stożka?
Anonim

Odpowiedź:

#V_ "rzeczywisty" = V_ "zmierzony" pm4,05%, pm.03%, pm.05% #

Wyjaśnienie:

Objętość stożka wynosi:

# V = 1/3 pir ^ 2h #

Powiedzmy, że mamy stożek z # r = 1, h = 1. Wielkość to:

# V = 1 / 3pi (1) ^ 2 (1) = pi / 3 #

Przyjrzyjmy się teraz każdemu błędowi oddzielnie. Błąd w # r #:

#V_ "błąd w / r" = 1/3pi (1.01) ^ 2 (1) #

prowadzi do:

# (pi / 3 (1.01) ^ 2) / (pi / 3) = 1.01 ^ 2 = 1.0201 => 2.01% # błąd

I błąd w # h # jest liniowy, a więc 2% objętości.

Jeśli błędy są takie same (zbyt duże lub zbyt małe), mamy nieco większy niż 4% błąd:

# 1.0201xx1.02 = 1.040502 ~ = 4.05% # błąd

Błąd może przejść plus lub minus, więc ostatecznym wynikiem jest:

#V_ "rzeczywisty" = V_ "zmierzony" pm4.05% #

Możemy pójść dalej i zobaczyć, że jeśli dwa błędy będą się wzajemnie przeciwstawiać (jeden jest za duży, drugi za mały), to prawie się nawzajem anulują:

#1.0201(0.98)~=.9997=>.03%# błąd i

#(1.02)(.9799)~=.9995=>.05%# błąd

Możemy więc powiedzieć, że jedna z tych wartości jest poprawna:

#V_ "rzeczywisty" = V_ "zmierzony" pm4,05%, pm.03%, pm.05% #