Osnova předmětu

Úvodní hodina

Vyučující

  • Mgr. Jana Jurmanová, Ph.D.
  • RNDr. Pavel Konečný, CSc.
  • RNDr. Richard Krumpolec, PhD.
  • Mgr. Martina Mrkvičková, Ph.D.
  • doc. Mgr. Zdeněk Navrátil, Ph.D.
  •  RNDr. Zlata Kelar Tučeková, PhD.
  • PhD studenti

Cíle výuky

  • blok experimentální fyziky FP1-FP4
  • praktické cvičení v laboratoři
  • zpracování měřených dat
  • zvýšení povědomí o mechanice, termice

Organizace výuky v semestru

Úvodní hodiny (první tři týdny)

  • společná práce, všichni měří totéž, náplň:
  1. Bezpečnost práce, opakování teorie zpracování měření

  2. Opakování teorie zpracování, Měření hustoty válečku

  3. Opakování teorie zpracování, Měření odporu rezistoru

Rotační hodiny (zbytek )

  •  studenti se střídají v kolečku, každý měří něco jiného
  • 8 úloh, každý týden jedna

Běh praktika

Před praktikem

  • příprava na praktikum, studium návodu k úloze, vypracování odpovědníku k dané úloze 
  • u dvou úloh se předem vybírá jen jeden problém ze seznamu úkolů v úloze (viz návod 6, 10)

V praktiku

  • odměření  úlohy, zápis měřených hodnot do laboratorního deníku, podepsání vyučujícím
  • být schopen zodpovědět otázky z tématu úlohy a k postupu měření
  • Zpracování protokolu z měření

    • zpracování měření statistickými metodami, příprava grafů, tabulek, vypracování protokolu
    • šablona pro psaní protokolu (docx, LaTeX) na hlavní osnově
    • grafy v programu QtiPlot či v lepším programu
    • náležitosti protokolu si před odevzdáním zkontrolujte pomocí tohoto pokusného checklistu
    • protokol odevzdávejte v PDF do odevzdávárny v ISu konkrétnímu učiteli, pokud Váš učitel nestanoví jinak
    • protokol vyučující zkontroluje a vyzve vás k opravě, novou verze vám může uložit do odevzdávárny v ISu

    Otestování protokolu

    • rozhovor s vyučujícím nad finální verzí (prezenčně, přes Teams), potřeba být připraven zodpovědět dotazy týkající se každé části protokolu!

    Získání zápočtu

    • povinná plná účast na prezenční výuce,
    • 60 % bodů z průběžně řešených odpovědníků k úlohám,
    • 60 % bodů z testu k teorii chyb měření ve třetím týdnu semestru,
    • zpracování všech zadaných úloh, vyhotovení a úspěšné odevzdání protokolů k nim
    • Protokoly se odevzdávají do 14 dnů po odměření
    • Kontrolní checkpoint: do 10. dubna mít 2 protokoly uznané
    • Zápočet je možné získat do 3. července, v mimořádných případech lze povolit odklad do 31. 7.

    Za úspěšné odevzdání se považuje vložení finální verze do odevzdávárny IS po pohovoru s vyučujícím nad protokolem a po projití kontrolou originality protokolu funkcí ISu Podobné jako vejce vejci.

    Literatura

    • Návod k úloze najdete na této osnově.
    • Lze si stáhnout případně celé pdf se všemi úlohami, či zapůjčit výtisk (starší verze návodů).
    • Další publikace a skripta na konci osnovy.

    Bezpečnost práce


    Zpracování měření

    • rozdělení chyb
    • Gaussovo rozdělení
    • směrodatná odchylka, krajní odchylka
    • standardní nejistota přímo měřené veličiny
    • relativní a absolutní nejistota
    • rozšířená nejistota, Studentovy koeficienty
    • software pro výpočet nejistot (Excel, QtiPlot, Origin...)
    • zápis výsledků měření, zaokrouhlování nejistot
    • test konzistence, odstranění hrubých chyb

    • Úvod do zpracování měření (prezentace)
      • Nejistota nepřímo měřené veličiny, zákon přenosu nejistot (ZPN)
      • Pravidla pro počítání s nejistotami (součet, rozdíl, součin, podíl, mocnění, násob. konstantou, aritmetický průměr)
      • Plánování měření, vyrovnání hladiny spolehlivosti nejistot přímo měřených veličin vstupujících do ZPN
      • Zpracování závislostí
        • Aproximace, metoda nejmenších čtverců, lineární x nelineární regrese
        • Příklad vyhodnocení v QtiPlotu
      • Tvorba grafů, QtiPlot
      • Interpolace a extrapolace přímkou, 2D interpolace v tabulce
    • Protokol z měření (teorie, postup měření, výsledky, zhodnocení měření a závěr; tištěný/psaný rukou, grafy na PC v QtiPlotu)

    • Měření hustoty válečku
    • Měření přesné skleněné kuličky
    • Laboratorní podmínky (teplota, tlak, vlhkost).
  • Domácí úkol – vyhodnocení dat (na osnově na příště).