А) Измерения. Погрешности измерений
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «БРЕСТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра физики
ЛАБОРАТОРНЫЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ «МЕХАНИКА» Рекомендовано к изданию Советом университета в качестве методического
БРЕСТ 2011 УДК 538. 91, 548.73,378.147:53 ББК 74.265.1 я 73 Ч 75
Рецензенты: Ревинский А.Ф., доктор ф.- м. н., профессор «БГУ им А.С. Пушкина» Секержицкий В.С., к. ф.- м. н., доцент «БГУ им А.С. Пушкина»
Методическое пособие предназначено для выполнения лабораторных работ по курсу физики, раздел «Механика» студентами технических специальностей всех форм обучения. Данное пособие содержит в себе краткие теоретические сведения по основным вопросам указанного раздела, включённым в рабочие программы, чёткие указания для выполнения лабораторной работы, перечень контрольных вопросов по каждой работе, контрольный тест и рекомендуемую литературу. Авторы благодарны Гладковскому В.И., Чугунову С.В. за помощь в написании пособия.
Чопчиц Н.И., Гладыщук А.А., Янусик И.С. Ч75 Лабораторный физический практикум «Механика» / Методическое пособие для студентов технических специальностей. – Брест, из-во БрГТУ, 2011. – 80 с.
ISBN 978-985-493-195-1
УДК 538. 91, 548.73,378.147:53 ББК 74.265.1 я 73
ISBN 978-985-493-195-1 © Коллектив авторов, 2011 © Из-во БрГТУ, 2011 СОДЕРЖАНИЕ
1. Л/р М 1. Изучение теории погрешностей и кинематики 2. Л/р М 2. Изучение законов и определение характеристик 3. Л/р М 3. Изучение упругого удара............................................................ 30 4. Л/р М 4. Определение скорости пули при помощи крутильного 5. Л/р М 5. Изучение законов динамики вращательного движения 6. Л/р М 6. Определение моментов инерции твёрдых тел с помощью 7. Л/р М 7. Изучение физического и математического маятников................ 54 8. Л/р М 8. Определение коэффициента трения качения............................... 62 9. Л/р М 9. Диск Максвелла............................................................................ 68 10. Л/р М 10. Изучение неупругого удара....................................................... 76 11. Приложение. Процедура линеаризации..................................................... 83 12. Тест М 1........................................................................................................ 85 13. Список использованной литературы.......................................................... 86
Лабораторная работа М 1 ИЗУЧЕНИЕ ТЕОРИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ И КИНЕМАТИКИ МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ
Цель работы: изучение основ теории погрешностей и методов обработки экспериментальных результатов. Определение кинематических характеристик по стробоскопическим фотографиям.
Приборы и принадлежности: стробоскопические фотографии, линейка, карандаш.
Основы погрешностей и методы обработки экспериментальных результатов: а) Измерения. Погрешности измерений. Основным методом получения информации об изучаемых явлениях в физике является опыт, то есть наблюдение явления в точно контролируемых условиях, позволяющих следить за его ходом и воссоздавать необходимое число раз при повторении этих условий. Количественную информацию о явлении даёт измерение – определение значений физических величин, характеризующих явление, опытным путем с помощью специальных технических средств. В учебных лабораториях используются два вида измерений: прямые и косвенные. Прямыми называются измерения, в которых значение измеряемой величины находится непосредственно из отсчета по шкале прибора. Вычисления при этом сводятся к учёту цены деления прибора и других переводных множителей. Примеры: измерение длины линейкой, штангенциркулем; времени – секундомером; массы – весами; силы тока – амперметром и т. д. Косвенными называются измерения, при которых интересующая нас величина находится как функция одной или нескольких прямым образом измеряемых величин. Примеры: определение плотности вещества по массе и объему, ёмкости конденсатора по его заряду и напряжению между обкладками и т.д. Каковы бы ни были способы и методы измерения, измеренное значение xизм. физической величины x почти всегда отличается от её истинного значения xист.. Следует обратить внимание на то, что ни прямые, ни косвенные физические величины не имеют смысла вне связи с физической моделью изучаемой ситуации. Например, если мы прямым образом определяем длину и ширину стола, то мы основываемся фактически по модели реального стола в виде прямоугольника, хотя, строго говоря, даже если отвлечься от имеющей место непрямолинейности сторон, стол является неправильным четырехугольником. Поэтому вопрос о том, существует ли, например, истинная длина стола, неотделим от принятой физико-математической модели реального стола, и с самого начала увязан с вопросом приемлемой точности описания. Ошибкой измерений называется разность
δx = xизм. – xист (1)
Ошибки измерения систематизируются по двум основным признакам: по месту возникновения и по характеру проявления. Методическими ошибками называют ошибки, возникающие из-за несовершенства методов измерения и обработки результатов. Например, часто пренебрегают трением, сопротивлением соединительных проводов и измерительных приборов и т. д. Приборными ошибками называют ошибки, обусловленные несовершенством (ограниченной точностью) применяемых средств измерения.
Личные ошибки обусловлены индивидуальными особенностями экспериментатора, несовершенством его органов чувств и проявляются, например, в неправильном отсчитывании десятых долей шкалы прибора. Систематическими ошибками называются ошибки, величина и знак которых от опыта к опыту сохраняются или изменяются закономерно. Они вызываются постоянно действующими причинами, односторонне влияющими на результат измерений, например, неправильной градуировкой прибора или его установкой, несовершенством методики измерений и т. д. Случайными ошибками называются ошибки, величина и знак которых от опыта к опыту меняются непредсказуемым образом. Они вызываются, как правило, большим количеством одновременно действующих причин, влияние которых на процедуру неупорядочено и не может быть учтено заранее (вибрации, колебание температуры, движение воздуха, колебания напряжения в сети, люфт и трение в измерительных приборах и т. д.) При наличии случайных ошибок единичное измерение недопустимо. Промахами называются грубые ошибки, возникающие вследствие неправильных действий экспериментатора (небрежность или описка в записи результатов, неправильное снятие показаний прибора и т. д.) Наблюдения, содержащие промахи, отбрасываются, как не заслуживающие доверия. Наличие ошибок приводит к следующему правилу:
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (514)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |