Прилади і матеріали:

1. Гральні кості.

2. Калькулятор

Порядок виконання роботи

1. Зробити 4 кидки трьома гральними костями.

2. Записати в таблицю 1 одержані 12 цифр.

Таблиця 1

№
1
2
3

3. Вважати, що випадіння певної цифри на кості відповідає випадковому попаданню частинки у частину посудини з таким же номером (посудину уявно поділено на 6 однакових частин).

4. Визначити стан системи за формою A-B-C-D-E-F, де А – кількість частинок у 1-й частині посудини, В ─ кількість частинок у 2-й частині посудини і т.д. і записати його в таблицю 2.

5. Повторити дослід 3 рази.

6. Обчислити термодинамічну ймовірність кожного одержаного стану системи:

7. Обчислити ентропію системи в одиницях Дж/К за формулою Больцмана: S=klnW, де k=1,36·10^–23 Дж/К.

8. Записати результат обчислення ентропії в бітах, врахувавши, що 1 біт=0,9427·10^–23 Дж/К.

9. Обчислити математичну ймовірність одержаного стану системи: , де ω=6¹² = 2176782336 ─ загальна кількість всіх можливих результатів. Записати її у вигляді десяткового дробу і звичайного дробу з чисельником "1".

10. Обчислити кількість інформації в бітах, яку містить система:

11. Обчислити суму в бітах для перевірки закону збереження інформації.

12. Самостійно визначити стани системи з мінімальним та максимальним значенням ентропії і проробити для цих станів розрахунки по пунктах 6─11.

13. Результати експерименту та обчислень занести в таблицю 2.

14. Зробити висновки, у яких зазначити, чи виконується закон збереження інформації, а також висловити свою думку щодо того, який повинен бути розподіл (тобто стан системи A-B-C-D-E-F), щоб ентропія та інформація була мінімальна або максимальна.

Таблиця 2

№

A

B

C

D

E

F

W

S, Дж/К

S, біт

Р

Р

, біт

+S

min

0,

1/

1

0,

1/

2

0,

1/

3

0,

1/

max

0,

1/