Beschreibung
Virtuelles Labor des Freifall-Experiments: Eine kleine Stahlkugel, die an einem Elektromagneten befestigt ist, fällt entlang eines senkrechten Lineals zwischen zwei Sensoren mit einstellbarer Position, die die Fallzeit zwischen ihnen (Zeitmodus) oder die momentane Durchgangsgeschwindigkeit (Geschwindigkeitsmodus) messen, mit konfigurierbaren künstlichen Messfehlern (zufällig und systematisch).
Steuerung
Ziehe die Sensoren (blaue Balken), um ihre Position auf dem Lineal zu ändern. Auf der Anzeige klickst du auf die Kreise, um den Zeit- oder Geschwindigkeitsmodus zu wählen, schalte den Elektromagneten ein/aus, der die Kugel hält, oder setze die Kugel zurück auf den Elektromagneten.
Messfehler
Der Fehler $\alpha$ wird durch eine Zufallvariable erzeugt: Jedes Mal, wenn die Fallzeit oder Geschwindigkeit berechnet wird, wird ein Wert $\alpha$ wird innerhalb des Bereichs gezogen $[-\epsilon, \epsilon]$ und wurde den auf dem Gerät angegebenen Betrag erhöht. $\epsilon$ ist die Amplitude des Rauschens. Der Wert von $\alpha$ Sie besteht aus zwei Teilen: Zufallsfehler (Gaußsche Verteilung um den berechneten Wert) und systematischen Fehler (Offset, der zum berechneten Wert hinzugefügt wird).
Physikalisches Modell
Es reproduziert die Methode eines realen Laborexperiments: Direkte Messung (Zeit oder Geschwindigkeit) wird verwendet, um die Beschleunigung der Schwerkraft zu schätzen, einschließlich realistischer Messfehler – und führt damit die Konzepte der experimentellen Unsicherheit und Fehlerausbreitung ein.
Entwickler
Marco P. M. de Souza