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Mittelwertsatz der Differentialrechnung/Relativer und absoluter Fehler

Mit einem Spiegelgalvanometer eines Fernrohrs wird

der Ausschlag x mit dem absoluten Fehler gemessen. Die Skala befindet sich in einem festen Abstand s. Wie groß ist der relative Fehler des Ausschlagswinkel ?

Gegeben sind: m, cm, mm.

Lösung:

Es besteht folgende Beziehung zwischen den gegebenen Größen

Unter Verwendung der Umkehrfunktion ergibt sich für

Mit Hilfe des Mittelwertsatzes kann der Fehler abgeschätzt werden:

dabei bedeutet die erste Ableitung des Winkels nach der Auslenkung x. Das ergibt nach den Regeln der Differentiation für trigonometrische Funktionen

Mit (3) und (4) erhält man für den absoluten Fehler

Den relativen Fehler erhält man durch Division mit

Die Zahlenwerte liefern


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