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Aufgabe:

Das Volumen \( V \) einer Kugel, deren Radius mit 3\% Messfehler behaftet ist, \( \bar{R}=6.1 \mathrm{~m} \), soll berechnet werden. Dabei wird zusätzlich mit \( \bar{\pi}=\frac{22}{7} \) anstatt mit \( \pi \) gearbeitet. Leiten Sie die Formel zur Berechnung des absoluten Fehlers der Volumenrechnung \( \Delta_{\bar{V}}, \bar{V}=\frac{4}{3} \bar{\pi} \bar{R}^{3} \) in Abhängigkeit von \( \Delta_{\bar{\pi}} \) und \( \Delta_{\bar{R}} \) anhand der Fehlerfortpflanzungsregeln her.

Das ist eine Aufgabe einer Altklausur und ich habe das gesamte Numerik Skript, Wikipedia, Youtube und ChatGPT durchforstet und finde leider nicht von Herleitungsregeln für den Absoluten fehler. Ich habe die Lösung hierzu anbeigefügt. Ich habe schon ausprobiert über Ableitung etc finde aber keinen passenden Ansatz um mir zu erklären wie mein Professor auf diese Lösung kommt. Falls ihr wisst woher ich die Herleitungsregeln bekomme oder sie zufällig auswendug kennt würde mich das riesig freuen. Frohe Weihnachen, Zahlendreher

Unbenanntes Notizbuch (8)-1.jpg

Text erkannt:

\( \begin{array}{l} V=\frac{4}{3} \bar{\pi} \bar{R}^{-3} \quad \Delta_{a \bar{x}}=a x-a \bar{x}=a(x-\bar{x})=a \Delta_{x} \\ \Delta V_{\frac{4}{3}\left(\bar{\pi} \bar{R}^{3}\right)}=\frac{4}{3} \Delta{\bar{\pi} \bar{R}^{-3}}=\frac{4}{3}\left(\Delta_{\bar{n}} \bar{R}^{-3}+\Delta_{\overline{\overline{2}}} \bar{\pi}\right)=\frac{4}{3}\left(\Delta_{\bar{\pi}^{-3}}+3_{\Delta_{\bar{E}} \bar{R}^{2} \bar{\pi}}\right) \end{array} \)

NR:

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Ein Mod hat eben diesen Beitrag bearbeitet und leider wurde die von mir Handschriftlich geschriebene Lösung falsch Übersetzt, lässt sich das Rückgängig machen?

Habs wieder hergestellt. Du könntest es selber richtig hinschreiben.

Man kann das unnötige "Gemeckere" aufgrund handschriftlicher Notizen auch einfach mal sein lassen. Sie sind nämlich in gefühlt 90 % der Fälle sinnvoller als eine Übersetzung in Formelsatz, die dann meist falsch ist, weil die der Umgang/die Erfahrung mit korrektem Formelsatz einfach fehlt.

Das "Gemeckere" über das "Gemeckere" wäre dann sozusagen fraktal unnötig.

Die Formel sieht doch aus wie das totale Differenzial.

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Wenn du bei ChatGPT nach "Fehlerfortpflanzungsregel basierend auf dem totalen Differential für eine Funktion f(x,y)" eingibst, bekomme ich eine gute Antwort.

Bei euch ist der absolute Fehler dann gegeben durch

$$\Delta V = \left|\partial_{\bar \pi}V\right|\Delta_{\bar \pi} + \left|\partial_{\bar R}V\right|\Delta_{\bar R}$$

Es wird halt nur die Konstante $\frac 43$ schon von Beginn ann vorgezogen.

Weiterhin gilt für die partiellen Ableitungen:
$$\partial_{\bar \pi}V = \frac 43 \bar R^3$$$$\partial_{\bar R}V = \frac 43 \bar \pi 3\bar R^2$$

Das setzt du in die Formel für den absoluten Fehler ein.

Avatar vor von 11 k

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