derivace

Anonym Tawomok02.03.2019 19:08 Nahlásit
t [s] U [mV] t [s]* U [mV]' t [s]** U [mV]''

0 97 5 15,3 10 0,23
10 250 15 17,6 20 -0,34
Ahoj, poradíte mi prosím, jak se dopočítám první a druhé derivace z dvou naměřených hodnot (t, U), aby mi vycházely ty hodnoty jako v tomhle příkladu? Z těch hodnot mám potom udělat graf závislosti napětí U na čase t.

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Anonym Lenymoj02.03.2019 20:00 Nahlásit
Pro alespoň jakž-takž přibližný numerický výpočet derivace znáš zoufale málo hodnot.
Anonym Tawomok02.03.2019 21:02 Nahlásit
tady je na jednom příkladu víc hodnot, jen bych potřebovala nějaký vzorec a postup pro výpočty prosím té první a druhé derivace
Cenobita.02.03.2019 22:46 (Upr. 02.03.2019 22:48) Nahlásit
∆U=U2-U1
∆t=t2-t1

U'=∆U/∆t

U1'=(250-97)/(10-0)=15,3
U2'=(426-250)/(20-10)=17,6

atd.

∆U'=U2'-U1'
∆t=t2-t1

U"=∆U'/∆t

U1"=(17,6-15,3)/(10-0)=0,23
U2"=(14,2-17,6)/(20-10)=-0,34

atd.
Anonym Pinazuh03.03.2019 09:34 Nahlásit
Pokud chceme mluvit o derivaci, musí se ∆t blížit 0s. Pokud bychom tabulku chtěli derivovat, mohli bychom se pokusit nahradit (aproximovat) závislost napětí na čase nějakou matematickou funkcí (třeba mocninným polynomem) a ten pak formálně zderivovat a do něj dosadit.

Neříkám, že to co spočítal/a Cenobita nemá smysl, ale není to formálně derivace. Nicméně, je klidně možné, že ten, kdo příklad vymýšlel, si takové "derivování" představoval. Všimněte si třeba, že z tohoto postupu ani není jasné, pro který bod tu "derivaci" počítáme. Viditelně, pokud počítáme pro bod 10s, vyjde nám jiná "dervivace" pro ∆U směrem dolů, nahoru, nebo počítaná mezi oběma sousedy. To je přímý důsledek toho velkého ∆t. V našem případě, pokud bychom chtěli zkusit nějakou numerickou derivaci, musel by být krok, s ohledem na rychlost změny U, ne 10s, ale třeba 0,1s.
Cenobita.03.03.2019 10:46 (Upr. 03.03.2019 10:50) Nahlásit
Anonym Pinazuh: derivace to je, takto se derivují například nespojité diskrétní funkce. Takto se ve fyzice běžně vyhodnocují naměřené hodnoty. Grafy funkcí je možné vynášet na milimetrový papír a derivovat je i graficky, ale tato metoda je numerická. To co navrhuješ je sice možné, ale vždy vyhodnocuješ jenom dostupné, naměřené hodnoty. Nemůžeš si po měření stanovit jiná pravidla, než která jsi stanovil před měřením.
Anonym Pinazuh03.03.2019 12:29 Nahlásit
Nechci se přít, třeba se něco změnilo, ale za mě derivace v bodech nespojitosti neexistovala, případně jsme říkali, že je "nevlastní", nebo že funkce je nediferencovatelná. Jak se ve fyzice běžně vyhodnocuje to či ono, o tom se přít nechci, ale nazývat to derivací není správné. Derivace už svou definici má.

Pro numerické metody derivování je kritická volba kroku ∆t. Pokud zvolím ∆t tak velké, že ∆U na obě strany dává výpočet zásadně jiné hodnoty (v našem případě asi o 15%, v modré tabulce i mnohem víc), je použití metody na pováženou.
Přidat komentář do diskuze ▾