3Анализ результатов измерений
3.1Обработка результатов
Использовались следующие формулы исчисления среднего и скоростей звука:
;
;
Таблица 5. Зависимость времени прохождения волны через стержень от длинны.
L |
0,35 |
0,4 |
0,45 |
T |
71 |
80 |
91 |
Рисунок 3. График зависимости времени прохождения волны через стержень от длинны стержня.
3.2Оценка погрешностей
Среднеквадратичная ошибка среднего была рассчитана по формуле
Абсолютная погрешность ΔV была рассчитана по формуле
4Обсуждение полученных результатов
Были получены данные двумя методами и замечено значительное расхождение результатов между ними. Видно, что скорость звука, определяемая исходя из времени соприкосновения стержней, оказывается ниже скорости, измеренной по времени достижения волной конца стержня с пьезодатчиком. Для сравнения приведены табличные данные. Серьёзное отклонение результатов первого метода от табличных значений говорит о систематических ошибках в процессе измерения. В действительности, время соприкосновения стержней, определяемое при ударе пары стержней с различной энергией, менялось. Чем больше была скорость соударения, тем меньше было время соприкосновения.
Воспроизводимость измерений во втором методе оказалось значительно лучше
5Выводы и заключение
В результате удалось получить значения скорости звука в латуни, стали, меди и алюминии. Наиболее правдоподобными стоит считать измерения, полученные вторым методом (при помощи пьезодатчика), т.к. воспроизводимость результатов значительно выше. Для меди скорость звука составила 4080 ± 87 м/c, для латуни 3928 ± 95 м/c, для стали 4994 ± 49 м/c, для алюминия 5361 ± 78 м/c.
Список литературы
Золкин А. С. Что надо знать при написании курсовой работы (Методические рекомендации для студентов)//Сиб. физ. журн. 1995. № 4. С. 65 – 71. http://www.nsu.ru/journals/phys_stud/russian/
Князев Б. А., Черкасский В. С. Начала обработки экспериментальных данных. Новосибирск: НГУ, 1993. 35 с.
Кунце Х.-И. Методы физических измерений. М.: Мир, 1989. 213 с.
Методы физических измерений (лабораторный практикум пj физике)/Под ред. Р. И. Солоухина. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние 1975. 292 с