ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.06.2025

Просмотров: 79

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

2 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1С помощью аналитических весов 1 раз измеряем массу цилиндра

2Поворачивая цилиндр вокруг своей оси, штангенциркулем измеряем 3 раза высоту цилиндра h . Находим среднее значение h . Данные

h1, h2, h3 и

h заносим в таблицу 1.

3 В разных сечениях измеряем штангенциркулем 3 раза диаметр

цилиндра

D . Находим

среднее

значение

D . Данные

D1,D2,D3 и D

записываем в таблицу 1.

Таблица 1 – Вычисление средней плотности

m

D

D

h

h

(кг/м3)

(кг)

(м)

(м)

(м)

(м)

4

Все средние значения h и

D подставляем в формулу (12) и

вычисляем среднее значение плотности

металла, из которого изготовлен

данный цилиндр.

5

Определяем абсолютную погрешность измерений.

5.1 Рассчитываем погрешность единичных измерений высоты и диаметра цилиндра (смотри Пример 2, стр.5)

,

hi

h

hi

Di

D

Di

,

Результаты расчетов записываем в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты расчетов погрешностей измерений

hi

hсл.

hпр.

h

Di

Dсл.

Dпр.

D

1

2

3

8


5.2 Вычисляем случайные ошибки измерения высоты и диаметра:

h 2

hсл.

tn, p

i

,

n(n

1)

D 2

D

t

i

,

n, p

сл.

n(n

1)

где коэффициент Стьюдента tn,p=4,3, если число измерений n=3.

Полученные значения

hсл. и Dсл. подставляем в таблицу 2.

5.3

Определяем полную абсолютную погрешность высоты и диаметра

цилиндра.

h

h

2

h

2

,

сл.

приб.

D

D

2

D

2 ,

сл.

приб.

где

hпр.

и

Dпр.

-

приборные погрешности штангенциркуля (0,1 мм

либо 0,05 мм).

5.4 Массу цилиндра измеряли 1 раз, следовательно, абсолютная

погрешность

измерения

массы

m

mприб. . Приборная погрешность

аналитических весов

m

составляет

m

=5∙10-5кг.

приб.

приб.

6 Рассчитываем относительную погрешность определения плотности материала цилиндра Е по формуле (13).

При выполнении расчетов принимаем =3,14, а ошибку округления

=0,005.

7 Вычисляем абсолютную погрешность определения плотности: = E .

8Окончательный результат представляем в виде:

9Для того, чтобы определить из какого материала изготовлен цилиндр, сравниваем полученное значение плотности вещества с данными

из таблицы 3.

Таблица 3 – Плотности некоторых твердых тел

Вещество

Плотность

(кг/м3)

Алюминий

2600

Медь

8600

Свинец

11300

Сталь

7700

Олово

7200

9


При выполнении расчетов необходимо пользоваться правилами приближенных вычислений ( смотри приложение 1).

3 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1Какие измерения называются прямыми, а какие косвенными?

2Приборные погрешности и возможности определения приборных погрешностей.

3Определение абсолютной погрешности при прямых измерениях.

4Определение относительной погрешности при прямых измерениях.

5Определение относительной погрешности при косвенных измерениях.

6Как определяется абсолютная погрешность при однократном измерении величины?

7Как определяется случайная ошибка?

4 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1Трофимова Т.И. Курс физики/Т.И. Трофимова. – М.: Высшая школа, 2008. -558c.

2Детлаф А.А. Курс физики: учеб. пособие/. А.А Детлаф, Б.М. Яворский . - 4-е изд., испр.- М.: Академия, 2005 – 720 с.

3Савельев И. В. Курс общей физики: учеб. пособие. В 5 кн. Кн. 1. Механика/ И. В. Савельев. – М.: АСТ, Астрель, 2006 – 336 с.

4Е.М.Гершензон А.Н.Мансуров. Лабораторный практикум по общей и экспериментальной физике. Москва, Академия, 2004 –

10


Приложение 1

СВЕДЕНИЯ О ПРИБЛИЖЕННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЯХ

При решении задач числовые значения, с которыми приходится иметь дело, большей частью являются приближенными. Задачи с приближенными данными нужно решать с соблюдением правил подсчета значащих цифр. Значащими называют все цифры, кроме нуля. А также нуль в двух случаях: 1) когда он стоит между значащими цифрами; 2) когда он стоит в конце числа и известно, что единицы соответствующего разряда в данном числе нет.

Приближенные вычисления следует вести с соблюдением следующих правил:

1Так как с помощью вычислений получить результат более точный, чем исходные данные, невозможно, то достаточно производить вычисления с числами, содержащими не более знаков, чем в исходных данных.

2При сложении или вычитании приближенных чисел, имеющих различную точность, более точное число должно быть округлено до точности менее точного. Например:

9,6 + 0,176 = 9,6 + 0,2 = 9,8

100,8 – 0,427 = 100,8 – 0,4 = 100,4.

3При умножении и делении следует в полученном результате сохранять столько значащих цифр, сколько их имеет данное с наименьшим количеством значащих цифр. Например:

0, 625

0, 015

0, 009 ,

но не 0,009375

0,524

0,17=0,08,

но не 0,08908

6,32

3=2 ,

но не 2,107

4 При возведении в квадрат или куб нужно сохранять столько значащих

цифр, сколько их имеет возводимое в степень число. Например:

1,252=1,56,

но не

1,5625

1,013=1,03,

но не

1,030301.

5 При извлечении квадратного и кубического корней в результате нужно сохранять столько значащих цифр, сколько их имеет подкоренное выражение. Например:

10

3,1,

но не

3,162

3 10

2,1 ,

но не

2,154

При вычислении сложных выражений соблюдают правила в зависимости от вида производимых действий.

11


Учебное издание

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕОРИИ ОШИБОК ПРИ ОБРАБОТКЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРЯМЫХ И КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Методические указания

Составитель Пусовская Татьяна Ивановна

Редактор А.А.Щербакова

Технический редактор Т.В.Багуцкая

Подписано в печать

Формат 60x84 1/16

Бумага офсетная.

Гарнитура Таймс. Ризография.Усл. печ. л.

Уч.-изд. л.

Тираж

экз. Заказ

Учреждение образования «Могилевский государственный университет продовольствия».

ЛИ № 02330/0131913 от 08.02.2007 212027, Могилев, пр-т Шмидта, 3.

Отпечатано в учреждении образования «Могилевский государственный университет продовольствия».

212027, Могилев, пр-т Шмидта, 3.

12