Файл: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине Общая физика раздел Механика для студентов технических специальностей.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 619
Скачиваний: 4
6. Колебательное движение…………………………………………………...446.1. Лабораторная работа № 10Наклонный маятник………………………….486.2. Лабораторная работа № 11 Определение ускорения свободного падения………………………………………………………………………54Литература1.1. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 ОСВОЕНИЕ МЕТОДОВ ПРОВЕДЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ И РАСЧЕТА ПОГРЕШНОСТЕЙ.Цель работы : Ознакомление с методами оценки результатов измерений и расчета погрешностей. Оборудование: Установка для определения удельного сопротивления проволоки, штангенциркуль, микрометр.1.1.1.Теоретическое введение.В данной лабораторной работе интересующая нас величина (удельное сопротивление проводника) непосредственно не измеряется. Удельное сопротивление ρ проводника можно выразить из формулы , (1) где R- сопротивление отрезка проволоки можно определить из закона Ома (2)l – длина проволоки, S – площадь поперечного сечения проволоки, - удельное сопротивление. (3)Из формулы (1) найдем (4)Подставив в (4) значение (2) и (3) получим (5)Наиболее вероятным значением удельного сопротивления является значение, полученное при подстановке в (5) средних арифметических значений прямых измерений , ,
,
.
Методы обработки результатов прямых измерений, содержащих случайные погрешности.
Пусть в одних и тех же условиях проделано n измерений диаметра проволоки и di– результат i-го измерения.
Наиболее вероятное значение диаметра – ее среднее арифметическое значение.
=
Средняя квадратичная ошибка средне арифметического :
Δdi= | -di|
Случайная ошибка измерения диаметра (доверительный интервал) определяется следующим образом
Δdсл=Sdt(α,n) (7)
гдеt(α,n)- коэффициент Стьюдента, значение доверительной вероятности α задается преподавателем.
Систематическая ошибка измерения диаметра Δdсист- указанна на измерительных приборах (микрометре и штангенциркуле).
Результирующая абсолютная ошибка Δd прямого измерения может быть вычислена по формуле:
Δd= Δdсл+ Δdсист.(8)
d= 
Δd.
Классы точности приборов.
Для характеристики большинства измерительных приборов часто используют понятие приведенной погрешности ЕП (класс точности).
Приведенная погрешность- это отношение абсолютной погрешности к предельному значению хпр измеряемой величины (т.е. к наибольшему ее значению, которое может быть измерено по шкале прибора).
Приведенная погрешность, являясь по существу относительной погрешностью, выражается в процентах.
ЕП=
·100%.
Пример: если класс точности 0.5, то ЕП = 0.5%.
В тех случаях, когда на приборе класс точности не указан, абсолютная погрешность принимается равной половине цены наименьшего деления.
Оценка точности косвенных измерений.Если функция у=f(x1,x2,x3) имеет вид произведения, отношения и степенной функции, то удобнее сначала определить относительную погрешность.Например, если у=
,где А-постоянное число, то для нахождения относительной погрешности косвенного измерения можно применить формулу .В данной работе относительная погрешность удельного сопротивления вычисляется по формуле: (9)Абсолютная погрешность среднего арифметического значения удельного сопротивления вычисляется как .Записывается окончательный результат .1.1.2.Описание установки.Общий вид установки показан на рисунке 1.
1 2 3 4 5 6 7 8Общий вид FPM – 02 Рисунок 1.Основание 1 оснащено регулируемыми ножками, которые позволяют произвести выравнивание положение прибора. К основанию прикреплена колонна 2 с нанесенной метрической шкалой 3. На колонне монтированы два неподвижных кронштейна 4 и один подвижный кронштейн 5, который может передвигаться вдоль колонны и фиксироваться в любом положении.Между верхними и нижними кронштейном натянут резистивный провод 6, который прикреплен к кубикам 7 путем привинчения при помощи винтов. Через контактный зажим на подвижном кронштейне нанесена черта, которая облегчает определение на шкале длины отрезка измеряемого резистивного провода. Нижний, верхний и центральные контакты резистивного провода подведены при помощи проводов низкого сопротивления к измерительной части прибора 8, которая помешена в центральной части корпуса и при помощи винтов прикреплена к основанию.1.1.3. Порядок выполнения работы.1) Измерить диаметр проволоки штангенциркулем (микрометром) в пяти различных точках.2) Найти среднее арифметическое значение = .3) Найти абсолютную погрешность каждого измеренияΔdi= | -di|.Таблица 1.
| № | d (м) |  (м) | Δdi (м) |  (м) | Δ (м) | U (B) | ΔU (B) | I (A) | ΔI (A) | ρ (Ом.м) | Δ ρ (Ом.м) |
| 1 | | | | | | | | | | | |
| 2 | | | | | |||||||
| 3 | | | | | |||||||
| 4 | | | | | |||||||
| 5 | | | | |