Файл: Лабораторная работа 1 Знакомство с измерительными приборами. Методика обработки результатов измерений.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 226

Скачиваний: 9

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство Российской Федерациипо связи и информатизацииМосковский технический университет связи и информатики_________________________________________________________________Кафедра физикиЛабораторная работа №1Знакомство с измерительными приборами.Методика обработки результатов измерений.Определение плотности твердого тела.Выполнила: А.Г. ВоронаПроверила: Л.В. ОсичеваМосква 2023Цель работы - знакомство с измерительными приборами и методом обработки физических измерений.Основные законы:Плотность тела определяется по формуле p=m/V.Где m – масса тела, V – объем тела.Объем тела находиться с помощью измерения фигуры с помощью штангенциркуля.Масса тела указана в таблице.штангенциркуль ШЦ-II с погрешностью 0,1 ммВариант 4.Таблица 1

5

54,1

0

0

Номер наблюдения i

Di мм

ΔDi = D-Di

мм

ΔDi2

мм2

1

54,4

0

0

2

54,4

0

0

3

54,3

0,1

0,01

4

54,1

0,2

0,04

5

54,1

0

0
Среднеквадратичная ошибка измерений диаметра цилиндра:
Округление ошибки:Относительная ошибка данного результата составляет:Обработка результатов косвенного измерения плотности конусаПлотность конуса вычисляется по формуле:где h – высота конуса, D – диаметр конуса, m – масса конусаD, h, m находятся в результате прямых измерений.m = 90,90 ± 0,01 гВ качестве результатов прямых измерений величины h возьмем следующие:Таблица 2

Номер наблюдения i

Hi мм

ΔHi = H-Hi

мм

ΔHi2

мм2

1

76,5

0

0

2

76,7

-0,2

0,04

3

76,5

0

0

4

76,4

0,1

0,01

5

76,4

0,1

0,01
Среднеквадратичная ошибка измерений диаметра цилиндра:Среднее значение массы: π = 3,14 при этом Вычислим среднюю плотность:Найдём абсолютную ошибку косвенного измерения плотности по формуле:

Вопросы 4.1-4.34.1 Абсолютная и относительная ошибки. Какая из них характеризует качество измерения различных величин?Ответ: Абсолютная и относительная ошибки — это характеристики точности измерений и оценки отклонения полученных результатов от истинных значений.Абсолютная ошибка — это разница между измеренным значением и истинным значением измеряемой величины. Она показывает, насколько измеренное значение отклоняется от истинного значения, и измеряется в тех же единицах, что и сама величина.Относительная ошибка — это абсолютная ошибка, отнесенная к истинному значению измеряемой величины. Она показывает, какую долю отклонения составляет абсолютная ошибка от истинного значения и измеряется в процентах.Обе ошибки являются важными характеристиками точности измерений, и выбор той или иной зависит от задачи. Если нужно оценить точность измерения в абсолютном выражении, то следует использовать абсолютную ошибку. Если же нужно оценить точность измерения в относительном выражении, то следует использовать относительную ошибку.В целом, относительная ошибка более удобна, так как она не зависит от единиц измерения и позволяет сравнивать точность измерений разных величин.4.2 Правильно ли записаны результаты: т = (479,85±2,35) г, h = (6.71± 0.37) м2Ответ: нет, результаты не записаны правильно.

  • Для массы t правильно записать так: t = 479,85 ± 2,35 г.

  • Для площади h правильно записать так: h = (6,71 ± 0,37) м2.

  • 4.3 Найти ускорение свободного падения, если длина маятника І = (139,5
0,5) см, период колебаний Т = (2,38±0,02) с. Рассчитайте абсолютную и относительные ошибки косвенных измерений.Ответ: для расчета ускорения свободного падения воспользуемся формулой математического маятника:g = (4 * π2 * L) / T2где g - ускорение свободного падения, L - длина маятника, T - период колебаний.Подставляя значения, получаем:g = (4 * π2 * 139,5 см) / (2,38 с)2g ≈ 981,8 см/с2Для расчета абсолютной ошибки воспользуемся формулой:Δg = |dg/dL| * ΔL + |dg/dT| * ΔTгде ΔL и ΔT - абсолютные погрешности измерений L и T, соответственно.Вычислим производные:
dg/dL = 4 * π2 / T2 ≈ 6,62 с-2dg/dT = -8 * π2 * L / T3 ≈ -1,15 * 103 с-2Подставляя значения, получаем:Δg = |6,62 с-2| * 0,5 см + |-1,15 * 103 с-2| * 0,02 сΔg ≈ 11,64 см/с2Для расчета относительной ошибки воспользуемся формулой:δg = Δg / gПодставляя значения, получаем:δg = 11,64 см/с2 / 981,8 см/с2 ≈ 0,012Ответ: ускорение свободного падения g ≈ 981,8 см/с2, абсолютная ошибка Δg ≈ 11,64 см/с2, относительная ошибка δg ≈ 0,012.