2.1: Порядки
- Page ID
- 75311
Хоча при побудові моделі для опису конкретного явища слід намагатися боротися з інтуїцією, не варто відмовлятися від критичного мислення і завжди слід запитати, чи має сенс передбачення від вашої моделі. Один з найбільш простих способів оцінити, чи має сенс модель, - запитати, чи прогнозує вона правильний порядок величини для кількості. Зазвичай порядок за величиною можна визначити, зробивши дуже просту модель, в ідеалі ту, яку можна пропрацювати в голові. Коли ми говоримо, що прогноз дає правильний «порядок», ми зазвичай маємо на увазі, що прогноз знаходиться в межах «декількох» (до коефіцієнта 10) правильної відповіді. Наприклад, якщо вимірювання дає значення 2000, то ми б вважали, що модельний прогноз 8000 дав правильний порядок величини (він відрізняється від правильної відповіді коефіцієнтом 4, тоді як прогноз 24 000 не буде (він відрізняється коефіцієнтом 12).
Приклад\(\PageIndex{1}\)
Скільки м'ячів для пінг-понгу можна помістити в шкільний автобус? Це порядок\(10,000\), або\(100,000\), або більше?
Рішення:
Наша стратегія полягає в тому, щоб оцінити обсяги шкільного автобуса та м'яча для пінг-понгу, а потім розрахувати, скільки разів обсяг м'яча для пінг-понгу вписується в обсяг шкільного автобуса.
Ми можемо змоделювати шкільний автобус як коробку, скажімо\(20\:\text{m}×2\:\text{m}×2\:\text{m}\), з об'ємом\(80\:\text{m}^{3}∼100\:\text{m}^{3}\).
Ми можемо змоделювати м'яч для пінг-понгу як сферу діаметром\(0.03\) м\((3\:\text{cm})\). Укладаючи кульки для пінг-понгу, ми можемо змоделювати їх як маленькі кубики зі стороною, заданою їх діаметром, тому об'єм м'яча для пінг-понгу, для укладання, є\(∼ 0.00003\:\text{m}^{3}=3×10^{−5}\:\text{m}^{3}\). Якщо розділити\(100\:\text{m}^{3}\) на\(3 × 10^{−5}\:m^{3}\), використовуючи наукові позначення:
\[\frac{100\:\text{m}^{3}}{3\times\:10^{-5}\text{m}^{3}}=\frac{1\times 10^{2}}{3\times 10^{-5}}=\frac{1}{3}\times 10^{7}\sim 3\times 10^{6}\]
Таким чином, ми очікуємо, що зможе вмістити близько трьох мільйонів м'ячів для пінг-понгу в шкільному автобусі.
Вправа\(\PageIndex{1}\)
Заповніть наступну таблицю, надавши порядок (в метрах) розмірів різних фізичних об'єктів. Не соромтеся шукати їх в Інтернеті!
| Об'єкт | Порядок величини |
|---|---|
| Протон | |
| ядро атома | |
| Атом водню | |
| Вірус | |
| Клітина шкіри людини | |
| Ширина людського волосся | |
| Людський | \(1\)м |
| Висота Mt. Еверсет | |
| Радіус Землі | |
| Радіус Сонця | |
| Радіус Чумацького Шляху |
- Відповідь
