Kuidas tüvenumbreid õigesti lugeda ja loendada
Mõõtmistulemuste täpsuse korrektne esitamine on loodusteadustes ja inseneritöös hädavajalik. Tüvenumbrid ehk olulised numbrid näitavad, kui täpselt on väärtus mõõdetud või arvutatud. Tüvenumbrite kalkulaator aitab tuvastada, millised numbrid sisestatud väärtuses kannavad sisulist teavet ja millised on vaid suurusjärgu näitajad.
Tüvenumbrite loendamisel kehtivad kindlad reeglid:
- Kõik nullist erinevad numbrid on alati olulised.
- Vahel asuvad nullid: Oluliste tüvenumbrite vahel asuvad nullid on olulised. Näiteks arvus 103 on kolm tüvenumbrit.
- Eesotsas olevad nullid: Arvu eesotsas olevad nullid näitavad ainult koma asukohta, seega ei ole need olulised. Väärtuses 0,0045 on ainult kaks tüvenumbrit (4 ja 5).
- Lõpus asuvad nullid pärast koma: Lõpus asuvad nullid on pärast koma, seega on need olulised. Näiteks väärtuses 4,500 on neli tüvenumbrit, kuna need nullid näitavad mõõtmise täpsust.
- Lõpus asuvad nullid ilma komata: Lõpus asuvatel nullidel puudub koma, seega ei ole need olulised. Arv 1200 loetakse vaikimisi kahe tüvenumbriga väärtuseks.
Kui sisestatakse arv, kuvab tööriist jaotises Millised numbrid on olulised visuaalse kaardi, kus numbrid on märgistatud vastavalt nende rollile: oluline, mitteoluline või vähim oluline.
Tehted tüvenumbritega ja täpsuse säilitamine
Matemaatiliste tehete sooritamisel sõltub lõpptulemuse täpsus sellest, milliseid tehteid tehakse. Erinevad reeglid kehtivad liitmisele-lahutamisele ja korrutamisele-jagamisele.
Liitmine ja lahutamine
Liitmisel ja lahutamisel määrab tulemuse täpsuse kõige vähem täpne kümnendkoht. Reegel on järgmine: + ja − säilitavad kõige vähem täpse kümnendkoha. Kui liidetakse 12,11 (kaks kohta pärast koma) ja 1,2 (üks koht pärast koma), peab vastus olema ümardatud ühe kohani pärast koma. Kalkulaatori samm-sammuline selgitus kuvab sellisel juhul reegli: vähim täpne viimane koht otsustab: 10⁻² vs 10⁻¹ → säilitatakse 10⁻¹.
Korrutamine ja jagamine
Korrutamisel ja jagamisel määrab tulemuse täpsuse tegur, millel on kõige vähem tüvenumbreid. Reegel on järgmine: × ja ÷ säilitavad kõige vähem olulisi tüvenumbreid. Kui korrutatakse 2,5 (kaks tüvenumbrit) ja 3,421 (neli tüvenumbrit), peab vastus sisaldama ainult kahte tüvenumbrit. Kalkulaator kuvab selle kohta selgituse: vähim arv olulisi tüvenumbreid otsustab: 2 vs 4 → säilitatakse 2.
Vahepealse ümardamise oht ja jagamistehted
Üks sagedasemaid vigu mitmeetapilistes arvutustes on vahetulemuste ümardamine igal sammul. See tegevus kuhjab ümardamisvigu ja võib viia vale lõppvastuseni.
Selle vältimiseks kehtib reegel: ümardatakse poole võrra üles ja ainult lõppvastus. Kalkulaator säilitab kogu arvutusahela vältel täieliku sisemise täpsuse ja teostab ümardamise alles kõige viimases etapis. Kui arvutuses esineb jagamistehe, mille kümnendmurd on lõpmatu, kuvatakse sammudes sümbol ≈. Selgitus ≈ tähendab, et jagamine ei lõpe kunagi; lõplik vastus ümardatakse ikkagi täisväärtusest, mitte lühendatud väärtusest kinnitab, et arvutuse täpsus on tagatud ka keeruliste jagamistehete puhul.
Kuidas kasutada tüvenumbrite kalkulaatorit
Tööriist võimaldab nii üksikute arvude analüüsimist kui ka tervete matemaatiliste avaldiste lahendamist.
- Sisestage väljale Arv või avaldis soovitud väärtus või tehe. Kümnendmurru eraldajana võib kasutada nii punkti kui ka koma. Kümne astmete märkimiseks saab kasutada e-tähistust (näiteks
1.5e3või1,5e3). - Väljale Ümarda oluliste tüvenumbriteni võib sisestada täisarvu vahemikus 1 kuni 100, et sundida tulemust kindlale täpsusele. Kui jätta väli tühjaks, rakendub reegel Automaatne, mis järgib standardseid matemaatilisi reegleid.
- Tulemuste jaotises kuvatakse Algne väärtus, Ümardamata väärtus, Olulised tüvenumbrid, Kümnendkohad, Teaduslik tähistus ja E-tähistus.
- Nupu Kopeeri tulemus abil saab lõpliku ümardatud vastuse kopeerida otse lõikelauale.
Kõik sisestatud andmed ja arvutused töödeldakse lokaalselt kasutaja veebibrauseris. Teie arvud ja arvutused jäävad sellesse brauserisse ning neid ei laadita kunagi üles.
Korduma kippuvad küsimused
Mitu olulist tüvenumbrit on arvul 1200? Kirjutatud kujul on neid kaks – lõpus asuvad nullid ilma komata ei loe, seega loetakse arvu 1200 kujul 1.2 × 10³. Kui mõõtmine määras tegelikult kindlaks kolm või neli numbrit, kirjutage 1.20 × 10³ või 1.200 × 10³ (või 1200.), et täpsus oleks ühemõtteline. Kalkulaator tähistab selle juhtumi alati, kui see ilmneb.
Miks vahesamme ei ümardata? Igal sammul ümardamine kuhjaks väikesed ümardamisvead lõppvastusesse. Standardne lähenemine säilitab kogu ahela vältel täieliku täpsuse ja ümardab alles lõppvastuse, jälgides samal ajal iga sammu täpsust – seega lõpeb tehe 12.13 + 1.72 × 3.4 õigesti tulemusega 18.0, mitte 18. Ülaltoodud sammud näitavad nii täpset ahelat kui ka täpsust, mida iga tehe säilitab.
Millist ümardamisreeglit kalkulaator kasutab? Ümardatakse poole võrra üles: viimane säilitatav number jääb samaks, kui esimene ärajäetav number on 4 või vähem, ja suureneb ühe võrra, kui see on 5 või rohkem. Nii on 2.5 ühe olulise tüvenumbrini ümardatult 3 ja 0.25 on 0.3. Mõnes valdkonnas eelistatakse ümardamist lähima paarisarvuni; kontrollige, millist reeglit teie kursus või labor nõuab.
Kuidas sisestada täpset konstanti, näiteks arvu 2 valemis d = 2r? Täpsetel konstantidel on piiramatu arv olulisi tüvenumbreid, kuid kalkulaator suudab lugeda ainult seda, mida sisestate – sisestades arvu 2, muutub see kõige vähem täpseks teguriks ja ümardab tehte 2 × 2.35 tulemuseks 5 asemel 4.70. Andke konstandile rohkem numbrikohti kui ühelegi mõõtmisele, näiteks 2.0000, ja see ei piira enam tulemust.