Fysikexperiment/ Experimental fysik för lärare

1. FK2002--‐FK2004 (HT2011) Datorövning 2 ------------------------------------------------------------------------------- Självständigt arbete med assistent Under denna dataövning arbetar vi med histogram i OpenOffice Cal och undersöker effekten av olika binstorlekar. I slutet lägger resultathistogrammen i ett OpenOfficeWriter dokument. 1 Histogram Börja med att ladda ner från webben en mätserie: http://www.physto.se/~clement/teaching/fysexp/2011/datalab2/ ArbetaMedHistogramStudent.ods . Öppna denna fil med hjälp av OpenOfficeCalc. Där hittar man på den första sidan två kolumner Jämnfördelningoch Normalfördelning. Vi börjar med att studera innehållet av dokumentet ------------------------------------------------------------------------------------- Fysikexperiment/ Experimental fysik för lärare Fysikexp./ Exp. fysik för lärare, 7.5 hp 2012-08-29

2. FK2002--‐FK2004 (HT2011) Datorövning 1 ------------------------------------------------------------------------------- Den första kolumnen Jämnfördelninginnehåller slumptal mellan 0 och 1. Detta kan åstadkommas med hjälp av funktionen RAND(). RAND() funktionen ger tillbaka ett slumptal mellan 0 och 1 och behöver inget argument. Den andra kolumnen Normalfördelning innehåller slumptal som är normalfördelade kring noll, dvs. medelvärde Av noll och en standardavvikelse av 2. --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fysikexperiment/ Experimental fysik för lärare Fysikexp./ Exp. fysik för lärare, 7.5 hp 2012-08-29

3. FK2002--‐FK2004 (HT2011) Datorövning 1 ------------------------------------------------------------------------------- Det är bra att observera hur man kan få fram normalfördelade slumptal med hjälp av OpenOfficeCalc. Den andra kolumnen bygger på den första. Vi använder funktionen NORMINV(S;M,STD), där S är en sannolikhet mellan 0 och 1, M är medelvärde, och STD är standardavvikelsen, och NORMINV returnerar x- koordinaten som är lösningen till S=F(x) där F är integralen utav normalfördelningen med angiven standardavvikelsen. Genom att lösa denna ekvation för ett antal jämnfördelade S värden mellan 0 och 1 (den första kolumnen) får man en Gauss fördelad uppsättning av lösningar x. --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fysikexperiment/ Experimental fysik för lärare Fysikexp./ Exp. fysik för lärare, 7.5 hp 2012-08-29

4. FK2002--‐FK2004 (HT2011) Datorövning 1 ------------------------------------------------------------------------------- 2) Vi börjar med att räkna meddelvärdetochstandardavvikelsen för normalfördelning kolumnen. Lägg till en ny ruta som kallas för medelvärde och lägg till medelvärdet bredvid. I denna uppgift vill man kontrollera att AVERAGE funktion i OpenOffice ger rätt svar, därför ska man försöka implementera medelvärdet själv (man kan begränsa sig till 5 stycken normalfördelade värden och behöver inte betrakta hela kolumnen). Vi gör samma sak med standardavvikelsen, skapa en ruta som heter standardavvikelsen och därefter lägg till formeln för standardavvikelsen. (Man kan igen begränsa sig till 5 stycken normalfördelade värden och behöver inte betrakta hela kolumnen).Jämför resultatet med resultatet av STDEV i OpenOfficeCalc. 3) Nu vill vi göra ett histogram av normalfördelade värden. Denna gång vill vi kunna lätt ändra binstorleken, och vill därför förbereda litet mer. Man kan först skapa en ruta som innehåller den önskade binstorleken, och värdet för den lägsta klassen. Man skapar även en kolumn som innehåller heltal från 1 till antalet klasser som önskas och med hjälp av dessa 2 celler (binstorleken, lägsta värdet) och kolumnen kan man generera klasserna. Generera kolumnen med heltal genom att skriva en första CELL X med noll. Därefter fyller man följande cell i kolumnen med innehållet CELL X +1. Sedan fortplantar man resultatet ner genom att dra på den lilla fyrkanten. --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fysikexperiment/ Experimental fysik för lärare Fysikexp./ Exp. fysik för lärare, 7.5 hp 2012-08-29

5. FK2002--‐FK2004 (HT2011) Datorövning 1 • ------------------------------------------------------------------------------- • Man kan skapa en ny kolumn som heter Binserie (Klasser) och som innehåller klasserna för histogrammet. Man vill räkna fram denna kolumn från: • • binstorleken, • • lägsta värdet och • • heltal från I=1 till N. • Varje klass ska vara lika med I*BinStorleken+FörstaBin. Man lägger in denna formel motsvarande cellnummer i den första cellen högst upp i Binseriekolumnen, och därefter fortplantar man resultatet neråt genom att dra den lilla fyrkanten. • --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fysikexperiment/ Experimental fysik för lärare Fysikexp./ Exp. fysik för lärare, 7.5 hp 2012-08-29

6. FK2002--‐FK2004 (HT2011) Datorövning 1 ------------------------------------------------------------------------------- 4) Vi kan nu definiera en ny kolumn som ska heta Frekvens och som ska innehålla hur ofta varje klass inträffar. Lägg till motsvarande kolumn, man börjar som vanligt att lägga in formeln för den först cellen i kolumnen. Där skriver man: =FREQUENCY(A:B;C:D) Där A är första cellen med mätvärden (här kolumn C med normalfördelade värden), B är den sista cellen med mätvärden. C är den första cellen med klassvärden och D är sista cellen med klassvärden. --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fysikexperiment/ Experimental fysik för lärare Fysikexp./ Exp. fysik för lärare, 7.5 hp 2012-08-29

7. FK2002--‐FK2004 (HT2011) Datorövning 1 ------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fysikexperiment/ Experimental fysik för lärare Fysikexp./ Exp. fysik för lärare, 7.5 hp 2012-08-29

8. FK2002--‐FK2004 (HT2011) Datorövning 1 ------------------------------------------------------------------------------- 5) Nu har vi allt som behövs för att rita normalfördelningen i ett histogram. Man börjar med att gå till InsertChart. Man kan välja XY scatter. I rubriken dataseries, trycker man på Add, och därefter väljer X--‐Values, och fyller cell intervallet för klasserna som kommer att bygga X- axeln i histogrammet. Intervallet skrivs tex som B2:B10. Sedan väljer man Y-­Valuesoch lägger in cellintervallet som innehåller frekvensvärden. Man kan avsluta med Finish --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fysikexperiment/ Experimental fysik för lärare Fysikexp./ Exp. fysik för lärare, 7.5 hp 2012-08-29

9. FK2002--‐FK2004 (HT2011) Datorövning 1 ------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fysikexperiment/ Experimental fysik för lärare Fysikexp./ Exp. fysik för lärare, 7.5 hp 2012-08-29

10. FK2002--‐FK2004 (HT2011) Datorövning 1 ------------------------------------------------------------------------------- 6) När man fått fram ett histogram så kan man prova sig fram med litet olika binstorlekar. Prova på binstorlekar 1, 5, 0.1. Vilken verkar passa bäst? Varför? 7) Klistra alla 3 histogrammen (med binstorlekar 1, 5, 0.1) in i ett OpenOfficeWriter dokument. Varje histogram ska ha en egen bildtext med egen numrering. Lägg till en enkel brödtext som refererar till alla tre histogrammen. --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fysikexperiment/ Experimental fysik för lärare Fysikexp./ Exp. fysik för lärare, 7.5 hp 2012-08-29