- •1, 2 Курсов всех факультетов и форм обучения
- •Вводное занятие
- •1. Основные понятия теории измерений
- •2. Лабораторная установка
- •3. Математическая обработка результатов измерений
- •4. Предварительная подготовка к выполнению лабораторных работ
- •5. Оформление результатов лабораторных работ
- •6. Построение графиков
- •7. Задания
- •8. Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •Измерение времени соударения упругих тел
- •1. Описание установки и эксперимента
- •2. Зависимость времени удара от размера шара
- •3. Задания
- •4. Контрольные вопросы
- •Измерение начальной скорости пули с помощью баллистического маятника
- •1. Описание установки и эксперимента
- •2. Зависимость скорости пули от ее массы
- •3. Оценка стандартного Рис. 3 отклонения величины V –2
- •4. Задания
- •5. Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •Изучение вращательного движения маятника обербека
- •1. Описание установки и эксперимента
- •Маятник Обербека
- •2. Зависимость углового ускорения маятника от массы m ускоряющего груза
- •3. Измерение углового ускорения
- •4. Задания
- •5. Контрольные вопросы
- •Определение момента инерции маятника обербека
- •1. Зависимость момента инерции маятника от расстояния грузов до оси вращения
- •2. Измерение момента инерции маятника
- •Для расчетов представим момент инерции в окончательном виде
- •2. Задания
- •3. Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •Определение отношения теплоемкостей методом клемана и дезорма
- •1. Описание методики работы
- •Решая систему (1)–(3), получим уравнение для нахождения γ. В него, кроме давлений, которые легко измеряются манометром, больше ничего не входит:
- •2. Описание экспериментальной установки
- •3. Измерение
- •4. Теоретическое значение
- •Рекомендуемая литература
- •2. Задания
- •2. Описание эксперимента Рис. 2 Рис. 2
- •3. Задания
- •4. Контрольные вопросы
- •Литература
- •Содержание Вводное занятие 3
- •Внутреннего трения (вязкости) жидкости по методу
4. Предварительная подготовка к выполнению лабораторных работ
Ознакомьтесь с теорией вопроса, изложенной в описании лабораторной работы и в указанной к ней литературе.
Найдите ответы на контрольные вопросы: цель эксперимента, принцип действия измерительной установки; какие величины непосредственно измеряются, какие вычисляются, какую теоретическую зависимость Вы ожидаете получить.
Заготовьте титульный лист отчета о лабораторной работе и эскизы таблиц, необходимые в отчете по данной работе.
На лабораторном занятии получите у преподавателя разрешение выполнять работу. Для этого необходимо: а) ответить на контрольные вопросы; б) уточнить объем измерений и форму таблицы результатов измерений.
5. Оформление результатов лабораторных работ
В таблицу приборов для каждого из них должны быть записаны: наименование (например, вольтметр), тип, предел измерений (в единицах измеряемой величины), число делений (для стрелочного прибора), цена деления (видимая – для цифрового прибора, расчетная – для стрелочного), а также одна из мер погрешности прибора – абсолютная или относительная погрешность (во 2-м семестре – класс точности прибора).
В таблицу результатов измерений первичные данные следует заносить «как вижу», например, числом делений, без пересчета в уме в другие единицы, неизбежно ведущего к ошибкам. Для последующих промежуточных расчетов рекомендуется предусмотреть в таблице одну или несколько позиций.
С целью сохранения точности рекомендуется в промежуточных результатах оставлять на 1-2 значащих цифры больше, чем в первичных данных. Значащими цифрами являются все цифры, кроме нулей впереди.
Окончательное значение измеряемой величины записывают в виде доверительного интервала (5), (8) или (10):
(11)
Границы интервала указывают двумя значащими цифрами, если первая из них равна 1 или 2, и одной, если первая цифра есть 3 и более. При такой записи погрешность округления любого результата не превышает 3,5 %. Если у округляемого числа первая отбрасываемая цифра 5, то последняя оставляемая увеличивается на единицу [3]. Например, результат расчета А = 62,7 с, = 4,5 с, тогда при округлении до одной цифры окончательное значение доверительного интервала xист = (63 5) с, Р = …
Числовой результат следует представлять в стандартном виде , где целое числоn – порядок числа а, а основа числа находится в промежутке [1; 10], например,е == 1,60211019 Кл; с = 2,9979 108 мс-1.
6. Построение графиков
График строится на миллиметровой бумаге.
По горизонтальной оси обычно откладывают аргумент, а по вертикальной – его функцию. Для проверки теоретических зависимостей подбираются такие переменные, чтобы получить график в виде прямой линии. Например, график функции можно построить в переменныхили.
У осей должны быть проставлены обозначения и единицы размерности соответствующих величин. Масштабы по осям должны быть: а) простыми (0,1 ед/см; 0,5 ед/см и т. д.), чтобы при построении не производить сложных вычислений; б) такими, чтобы размеры гистограммы по вертикали и по горизонтали относились примерно как 1:1 или 1:1,5, а экспериментальные точки не сливались друг с другом. По осям откладываются только масштабные единицы, а точки с координатами (x, y), полученными в эксперименте, наносятся на график.
К каждой экспериментальной точке (x, y) пристраивается доверительный интервал ± по оси y. Рекомендуется все доверительные интервалы вычислять при одном и том же значении доверительной вероятности.
В поле рисунка или под ним указать условия, параметры измерений данного графика и доверительную вероятность.