Opetus.tv PRO
Opetus.tv
5.0 Mallintaminen fysiikassa
Keskeiset käsitteet:
malli
ekstrapolointi
interpolointi
graafinen malli
graafinen tasoitus
Mallintaminen
Mittaustulosten pohjalta laaditaan malleja, joiden tarkoitus on selittää luonnossa havaittuja ilmiöitä.
Matemaattisten mallien avulla voidaan tehdä ennustuksia.
Malli on aina yksinkertaistus, approksimaatio, todellisuudesta jolla on oma pätevyysalue.
Mallit
Fysiikassa malleille kuvataan tutkittavia kohteita.
Säämalleilla voidaan ennustaa säätilan kehittymistä
Atomimallin avulla voidaan kuvata atomin rakennetta.
Mallit ovat aina yksinkertaistuksia luonnon monimutkaisista tapahtumista ja ilmiöistä.
Mallit laaditaan tutkimustiedon ja tunnetun tiedon varaan.
Mallien avulla voidaan selittää havaintoja ja tehdä ennusteita.
Graafinen malli
Malli voi olla esimerkiksi koordinaatistoon piirretty kuvaaja, joka kuvaa kahden suureen välistä riippuvuutta.
Tutkitaan heilurin pituuden L ja heilurin heilahdusajan T välistä riippuvuutta.
Esimerkki
Sijoitetaan mittaustulokset
(L, T) -koordinaatistoon
| L (m) | T (s) |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 0,18 | 0,86 |
| 0,51 | 1,44 |
| 0,68 | 1,71 |
| 0,92 | 1,92 |
| 1,15 | 2,18 |
| 1,47 | 2,40 |
Graafinen malli
Karkea virhe
Mallintaminen
Heilurin pituuden ja heilahdusajan välisen riippuvuuden graafinen malli
Heilurin pituuden ja heilahdusajan välisen riippuvuuden matemaattinen malli
T=2\pi\sqrt{ \dfrac{l}{g}}
T (s)
l (m)
- Fysiikan mallit ovat yksinkertaistettuja esityksiä luonnon ilmiöistä ja rakenteista.
- Mallien avulla voidaan havainnollistaa ja selittää ilmiöitä ja rakenteita sekä tehdä niitä koskevia ennusteita.
- Mallilla on aina tietty pätevyysalue, jonka puitteissa malli on käyttökelpoinen.
- Fysiikan mallit muodostetaan mittaamalla saadun tiedon perusteella.
Yhteenveto
FY1/7: Mallintaminen fysiikassa (Studeo)
By Opetus.tv
