Цель работы: проведение прямых и косвенных измерений, и обработка их результатов, измерение диаметра и высоты сплошного цилиндра штангенциркулем и микрометром. Оценка погрешности этих измерений, нахождение объема цилиндра и оценка погрешности его измерения.
Приборы и их характеристики:
1. Штангенциркуль: предел измерения 0-200 мм
цена деления масштаба 1 мм
цена деления нониуса 0.1 мм
погрешность прибора 0.1 мм
2. Микрометр: предел измерения 0-50 мм
цена деления масштаба 0.5 мм
цена деления нониуса 0.01мм
погрешность прибора 0.01 мм
Эскиз (рисунок) и расчетные формулы:
– объем цилиндра
p=3.14159...
– диаметр цилиндра
– высота цилиндра
Измерения:
№ | , мм | , мм | , мм | , мм |
1. 2. 3. 4. 5. | 12.38 12.41 12.34 12.37 12.40 | 0.03 0.04 0.01 0.02 | 140.1 140.1 140.2 140.1 140.1 | 0.02 0.02 0.08 0.02 0.02 |
средние значения | =12.38 | 30×10-4 | =140.12 | 80×10-4 |
Обработка результатов:
1. Результаты прямых и косвенных измерений величин:
, , .
2. Оценка погрешностей результатов измерений.
Оценка случайных погрешностей ():
|
|
,
.
3. Оценка систематических погрешностей:
– для микрометра, при измерении диаметра;
– для штангенциркуля, при измерении высоты.
1. Оценка полных погрешностей:
2. Оценка погрешностей измерения объема:
,
.
.
5. Запись окончательного результата:
,
.
Вывод: с доверительной вероятностью a =0.95 величина среднего значения объема сплошного цилиндра равна 16869 мм3, доверительный интервал изменяется от 16763 до 16975 мм3. Относительная погрешность в определении объема составила 0,6%.
Список литературы
1. Зайдель А.Н. Ошибки измерений физических величин. – М.: Наука, 1974.
2. Стрелков С.П. Механика. – М.: Наука, 1975.
3. Хайкин С.Е. Физические основы механики. – М.: Наука, 1971.
4. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 1. Механика. – М.: Наука, 1989.
5. Савельев И.В. Курс физики. Т. 1. – М.: Наука, 1989.
6. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. –М.: Высшая школа, 1989.
7. Фриш С. Э., Тиморева А. В. Курс общей физики. Т. 1. – М.: Наука, 1962.
8. Трофимова Т. И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1985.
9. Дерябин В.М., Борисенко В.Е. Курс физики для химиков. –Красноярск: Изд. КрГУ, 1991.
10. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. –Киев: Наукова думка, 1994.
11. Лабораторный практикум по физике. Под. ред. Ахматова А. С., – М.: Высшая школа, 1980.
12. Общий физический практикум. Механика. Под. ред. Матвеева А.Н. и Киселева Д.Ф. – М.: Изд. МГУ, 1991.
13. Лабораторные занятия по физике. Под ред. Гольдина Л.Л. – М.: Наука, 1983.
14. Лабораторный практикум по физике. Под. ред. Барсукова К.А. и Уханова Ю.И. – М.: Высшая школа, 1988.
15. Майсова Н. Н. Практикум по курсу общей физики. – М.: Высшая школа, 1970.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………….……….…3
|
|
Математическая обработка результатов измерений и представление
экспериментальных данных…………….……………………………….....4
Лабораторная работа № 1: Измерение линейных величин
и объемов тел правильной геометрической формы…..…………………11
Лабораторная работа № 2: Изучение законов сохранения
импульса и энергии при столкновении шаров…….………………..……14
Лабораторная работа № 3: Изучение плоского движения
твердого тела……………………………………………………………….22
Лабораторная работа № 4: Изучение основного уравнения
динамики вращательного движения на маятнике Обербека……………26
Лабораторная работа № 5: Определение коэффициентов трения
качения и трения скольжения методом наклонного маятника…...…….33
Лабораторная работа № 6: Определение момента инерции
маятника Максвелла……………………………………………...……..…40
Лабораторная работа № 7: Определение модуля Юнга и модуля
сдвига…………………………………………………………………........45
Лабораторная работа № 8: Математический и физический
маятник …………………………………………………………………...63
Лабораторная работа № 9: Исследование прямолинейного
поступательного движения в поле сил тяжести на машине Атвуда ….68
Лабораторная работа № 10:Определение постоянной кручения
методом крутильных колебаний……………………………………...….66
Лабораторная работа № 11: Определение скорости пули с помощью
крутильного баллистического маятника …………………………..…….77
Лабораторная работа № 12: Гироскоп…………………………...………83
Лабораторная работа № 13: Определение модуля Юнга металла
методом растяжения проволоки………………………..…………………88
Приложение 1………..…………………………………………………….95
Список литературы…..………………………………………………….…98