Muntlig-praktisk – Modellering, måling og usikkerhet

Muntlig-praktisk i modellering, måling og usikkerhet for Fysikk 2: fagsamtale, forsøk og oppfølgingsspørsmål med svar.

Forsøk du kan bli bedt om å gjøre

Mål svingetiden til en pendel for fem ulike lengder, plott T² mot L og bestem g fra stigningstallet. Ta med usikkerhet i målingene og vis hvordan den slår ut i svaret. Poenget sensor ser etter er at du lineariserer før du regner.

Hvorfor plotter vi T kvadrert og ikke T?

Svar: Fordi T = 2π√(L/g) ikke er lineær. Kvadrerer vi, får vi T² = (4π²/g)·L, som er en rett linje gjennom origo. Da kan alle målepunktene brukes samtidig gjennom stigningstallet, i stedet for at ett enkelt punkt bestemmer svaret.

Hva er forskjellen på nøyaktighet og presisjon?

Svar: Presisjon handler om spredning: gjentatte målinger som ligger tett. Nøyaktighet handler om systematisk avvik fra den sanne verdien. Et måleinstrument som er feilkalibrert kan gi svært presise, men systematisk gale verdier.

Når er en numerisk modell bedre enn en formel?

Svar: Når kreftene endrer seg underveis på en måte som ikke lar seg integrere enkelt — for eksempel fall med luftmotstand proporsjonal med v². Da regner vi steg for steg med Eulers metode. Prisen er at svaret avhenger av tidssteget, så modellen må testes med mindre Δt.

Slik løfter du karakteren

Vis at du skiller mellom modellen og målingen. Si hvilke forenklinger modellen bygger på, hva som ville endret seg uten dem, og hvor stor usikkerhet du faktisk har dekning for. En kandidat på høyt nivå oppgir ikke bare et tall, men sier hvor mange siffer det er forsvarlig å ta med og hvorfor.

Spørsmål du bør forberede

Hva er forskjellen på en modellfeil og en numerisk feil? Når er det riktig å forkaste et målepunkt, og når er det juks? Hvorfor gir flere målinger lavere tilfeldig usikkerhet, men ingen hjelp mot et systematisk avvik? Og hvordan vet du hvor mange gjeldende siffer sluttsvaret tåler?