Unnötige Fehler
Es gibt ein paar Arten von Fehlern, die sich schnell einschleichen, sich aber leicht vermeiden lassen wenn man vorsichtig ist. Deswegen wäre es auch vollkommen unnötig und ärgerlich, sie trotzdem zu machen. Wenn es euch trotzdem mal passiert könnt ihr euch damit trösten, dass das selbst den Besten noch ab und an passiert. Falsch ist es dann aber leider trotzdem.
Hier eine kurze Liste mit den häufigsten Fehlern:
1. Einheiten nicht umwandeln
Eigentlich selbstverständlich, aber schnell mal vernachlässigt: Bevor man irgendwas ausrechnet muss man die Einheiten der unterschiedlichen Variablen aneinander anpassen.
Die simpelsten Einheiten sind oft die, die man am ehesten vernachlässigt:
Länge: [km] vs. [m] vs. [mm]
Gewicht: [kg] vs. [g]
Zeit: [d] vs. [h] vs. [s]
Geschwindigkeit: [km/h] vs. [m/s]
Beispiel: AbstandVomErdmittelpunkt = Erdradius + Berghöhe
mit 6000km + 1900m
= 7900km ?!
2. Radiant vs. Degree
Eng mit dem Problem der falschen Einheiten verwandt:
Für einen Winkel gibt es die Einheiten Radiant (rad) und Grad / Degree (°).
Die MATLAB-Funktionen cos() sin() tan() müssen mit Radiant benutzt werden.
Für einen Input in Grad muss man cosd() sind() tand() verwenden.
Mit folgender Formal kann man zwischen den Einheiten umrechnen:rad = (pi/180) * degree;
Alternativ kann man auch die integrierten MATLAB-Funktionen verwenden:rad = deg2rad(degree); und degree = rad2deg(rad);
3. Vorzeichen
Auch das ist ein absolut banaler Fehler, er kann einem aber echt den Tag vermießen: ein falsches Vorzeichen.
Eine häufige Fehlerquelle ist das Umstellen von Formeln: wenn man mehere Schritte im Kopf macht sind die Vorzeichen meistens die ersten Opfer. Wer auf Nummer sicher gehen möchte sollte deswegen am besten jeden Schritt mit Stift und Papier erledigen.
Bei Vektoren sollte man sich auch immer der Richtung des Vektors bewusst sein, sprich wie er im Koordinatensystem orientiert ist, oder simpel gesagt ob er nach "oben" oder "unten" zeigt. Das beste Beispiel für Geologen dürfte die Erdbeschleunigung sein. Der Vektor g zeigt nämlich nach unten richtung Erdmittelpunkt, deswegen hat g den Wert -9.81 m/s^2, wenn die Richtung in den Berechnungen eine Rolle spielt. Ist die Richtung egal nimmt man wie gewohnt den Betrag des Vektors, z.B. beim Berechnen des lithostatischen Drucks oder von potentieller Energie. Wenn die Gravitationsbeschleunigung g ein negatives Vorzeichen hat muss die Zentrifugalbeschleunigung, die durch die Drehung der Erde um ihre eigene Achse entsteht folglich ein positives Vorzeichen haben, da sie der Gravitationsbeschleunigung entgegenwirkt.
Aber vorsicht, Falle! Man könnte meinen dass man die Zentrifugalbeschleunigung von der Gravitationsbeschleunigung abziehen muss, da ja das Ergebnis kleiner sein muss. In Wirklichkeit muss aber der Betrag des Ergebnisses kleiner werden. Würde man die Zentrifugalbeschleunigung von der (negativen) Gravitationsbeschleunigung abziehen hätte man jedoch logischerweise einen noch "negativeren" Wert.
Besonders heimtückisch sind Koordinaten, da man es nicht gewohnt ist Koordinaten mit einem negativen Vorzeichen zu sehen.
Es ist allerdings so, dass die Koordinaten in Richtung Westen und Süden ein negatives Vorzeichen bekommen!
Beispiele:
Rio de Janeiro: 22°58'14.5"S 43°10'57.1"W oder -22.970682, -43.182527
Moskau: 55°45'14.2"N 37°37'13.3"E oder 55.753947, 37.620362
Künstlerische Darstellung der Richtung von Vektoren im System Erde.
4. Klammern
Noch ein Klassiker unter den unnötigen und trotzdem häufigen Fehlern: eine falsch gesetzte Klammer.
Wenn man ein falsches Ergbenis hat, die Formel aber trotzdem irgendwie nicht falsch aussieht sollte man bei den Klammern besser dreimal hinschauen.
Zur Veranschaulichung:
Wir haben folgende Formel aus dem Skript: E = \frac{A + B}{X*Y}
Unter anderem gibt es folgende Möglichkeiten diese Formel in Matlab zu schreiben, allerdings ist nur eine richtig:
| MATLAB - Formel | Bedeutung der Formel |
E = (A + B) / (X * Y) |
E = \frac{A + B}{X*Y} |
E = A + B / X * Y |
E = A + \frac{B}{X} * Y |
E = A + B / (X * Y) |
E = A+ \frac{B}{X*Y} |
E = (A + B) / X * Y |
E = \frac{A + B}{X} * Y |
5. Sein Hirn nicht benutzen!
Vermutlich hängt es euch jetzt schon zum Hals raus, dass ich immer darauf herum reite, aber die Erfahrung hat gezeigt, dass das mit Abstand der häufigste Fehler ist.
Schaut euch euer Ergebnis immer kritisch an und überlegt euch ob es überhaupt sein kann. In vielen Fällen ist es ziemlich offensichtlich, dass etwas nicht stimmen kann und dann müsst ihr euch auf die Fehlersuch machen.
Ein Geoid.
Kein Geoid.
