
- •Вінниця внту 2006
- •1 Розв’язання алгебраїчних рівнянь вищих стЕпенів і трансцендентних рівнянь ітераційним методом
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •2 Розв’язання алгебраїчних рівнянь вищих стЕпенів і трансцендентних рівнянь методом Ньютона
- •План проведення роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •3 Розв’язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь матричним методом
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •4 Розв’язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь ітераційним методом
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •5 Інтерполяція функцій
- •План роботи
- •Короткі теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •6 Чисельне диференціювання
- •План роботи
- •Короткі теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •7 Чисельне інтегрування Мета роботи – вивчити чисельні методи обчислення визначених інтегралів та набути навичок обчислення визначених інтегралів із застосуванням Microsoft Excel'2000. План роботи
- •Короткі теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •8 Розв’язання звичайних диференціальних рівнянь методами Ейлера
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •9 Наближене розв’язання звичайних диференціальних рівнянь методом Рунге-Кутта
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •10 Лінійна апроксимація даних
- •План роботи
- •Короткі теоретичні відомості
- •Стандартна похибка при оцінюванні y
- •Коефіцієнт детермінованості
- •Стандартне значення похибки для коефіцієнтів
- •Число ступенів свободи
- •Регресійна сума квадратів та остаточна сума квадратів
- •Обчислення лінійної регресії
- •Обчислення регресії за допомогою функції
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •11 Поліноміальна апроксимація даних
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Перевірка статистики
- •Контрольні питання
- •12 Розв’язання крайових задач методом пристрілки для звичайних диференціальних рівнянь
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Вигин рівномірно навантаженої балки
- •Контрольні питання
- •13 Розв’язання крайових задач методом скінченних різниць для звичайних диференціальних рівнянь
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Ітераційний метод скінченних різниць
- •Контрольні питання
- •14 Розв’язання еліптичних рівнянь у частинних похідних
- •План роботи
- •Короткі теоретичні відомості
- •Рівняння Лапласа і Пуассона
- •Потенціал між двома концентричними циліндрами
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •15 Розв’язання параболічних рівнянь у частинних похідних методом послідовного обчислення таблиці значень
- •План роботи
- •Короткі теоретичні відомості
- •Рівняння нерозривності
- •Нестаціонарна теплопровідність у мідному стержні
- •Обґрунтування критерію стійкості
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •16 Розв’язання параболічних рівнянь у частинних похідних ітераційним методом
- •План роботи
- •Хід роботи Ітерування кроків за часом
- •Контрольні питання
- •17 Розв’язання гіперболічних рівнянь у частинних похідних
- •План роботи
- •Короткі теоретичні відомості
- •Хвильове рівняння
- •Коливання струни
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •18 Завдання до контрольних робіт для студентів заочної формі навчання
- •Литература
- •Навчальне видання
- •Чисельні методи в інженерних дослідженнях
- •Лабораторний практикум
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95, внту
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95, внту
Хід роботи
В таблиці 12 приведені експериментальні дані залежності теплопровідності сильногазованого арсеніда галія p-типу від температури. Давайте розпочнемо з простої лінійної апроксимації.
Відкрийте новий робочий лист та присвойте йому ім’я ЛР№ 10
Встановіть ширину стовпця В рівну 10, стовпця D – 2 та стовпця Н – 18.
Таблиця 12 – Теплопровідність легірованого арсеніда галія (GaAs)
T(K) |
K(Вт/смK) |
T(K) |
K(Вт/смK) |
250 |
0,445 |
600 |
0,158 |
300 |
0,362 |
650 |
0,144 |
350 |
0,302 |
700 |
0,132 |
400 |
0,256 |
750 |
0,121 |
450 |
0,223 |
800 |
0,112 |
500 |
0,197 |
850 |
0,103 |
550 |
0,176 |
|
|
В комірку А1 введіть Теплопровідність арсеніду галія; Лінійна апроксимація.
В комірки А3:В3 введіть та вирівняйте по центру такі мітки:
А3 – Т(К); В3 – (K(Вт/смK).
В комірку А4 введіть 250; в комірку А5 введіть значення 300; виділіть обидві комірки та перетягніть маркер заповнення вниз до комірки А16.
В комірки В4:В16 введіть значення теплопровідності, які наведені в таблиці 12.
Створіть формулу для обчислення лінійного наближення .
В комірку С3 введіть К очікуване та вирівняйте по центру. Встановіть ширину стовпця С рівну 12.
Присвойте коміркам F7 та G7 імена В та А, відповідно.
В комірку С4 введіть =B*A4+A і скопіюйте в комірки C4:C16 та змініть формат на числовий з трьома десятковими знаками.
Визначте місце для таблиці коефіцієнтів регресії та статистики. Повна регресійна таблиця повинна містити п’ять рядків та по одному стовпці на кожен коефіцієнт. У випадку лінійного наближення ширина таблиці дорівнює двом.
Введіть такі величини в стовпці E,F,G та H.
-
Е5
Таблиця регресії
G6
А
Е9
r^2
G12
Остаточн.
Е10
F
Н7
Коефіцієнт
Е11
Сума кв.
Н8
Ст. похибка коеф.
F6
В
Н9
Ст. похибка оцінки Y
F12
Рег.
Н10
Ступені свободи
Встановіть контури, як показано на рис. 12.
Перейдемо до обчислення коефіцієнтів.
Виділіть комірки F7:G11 та введіть формулу =ЛИНЕЙН(В4:В16; А4: А16;ИСТИНА;ИСТИНА) натисніть комбінацію клавіш <Ctrl+Shift+ Enter> для вставки у всі комірки функції масиву.
Відключіть відображення сітки.
Робочий лист повинен виглядати як на рис. 12.
Контрольні питання
Яка загальна постановка задачі апроксимації?
Що таке емпірична функція чи формула?
У чому відмінність задачі апроксимації від задач інтерполювання?
З яких етапів складається визначення емпіричної формули?
В чому сутність методу найменших квадратів?
Як обчислюється відхилення апроксимувальної функції від експериментальних значень?
Що є умовою мінімуму критерію квадратного відхилення?
Як отримати систему рівнянь для визначення коефіцієнтів при лінійному наближенні за методом найменших квадратів?
Назвіть приклади апроксимувальних функцій та їх лінійні аналоги.
Як використовувати скінченні різниці для вибору степені апроксимувальноого полінома?
Як перевірити відповідність емпіричної формули експериментальним даним?
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
|
Теплопровідність арсеніду галія; лінійна апроксимація |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T (K) |
K (Вт/(см*К) |
К очікуване |
|
|
|
|
|
|
|
250 |
0,445 |
0,362 |
|
|
|
|
|
|
|
300 |
0,362 |
0,336 |
|
Таблиця регресії |
|
|
|
|
|
350 |
0,302 |
0,311 |
|
|
B |
A |
|
|
|
400 |
0,256 |
0,286 |
|
|
-0,0005049 |
0,4877967 |
Коефіцієнт |
|
|
450 |
0,223 |
0,261 |
|
|
5,743E-05 |
0,0333661 |
Ст. похибка коеф. |
|
|
500 |
0,197 |
0,235 |
|
r^2 |
0,8754174 |
0,0387413 |
Ст. похибка оцінки Y. |
|
|
550 |
0,176 |
0,210 |
|
F |
77,294858 |
11 |
Ступені свободи |
|
|
600 |
0,158 |
0,185 |
|
Сума кв. |
0,1160111 |
0,0165098 |
|
|
|
650 |
0,144 |
0,160 |
|
|
Рег. |
Остаточн. |
|
|
|
700 |
0,132 |
0,134 |
|
|
|
|
|
|
|
750 |
0,121 |
0,109 |
|
|
|
|
|
|
|
800 |
0,112 |
0,084 |
|
|
|
|
|
|
|
850 |
0,103 |
0,059 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 12