Зертханалық жұмыс №1 Өлшеу нәтижелерін математикалық өңдеу

Жұмыстың мақсаты:физикалық өлшеулердің нәтежелерін математикалық өңдеу әдістерімен таныстыру.

Құрал-жабдықтар: микрометр, штангенциркул, секундометр, метрлік өлшеуіш сызғыш, денелер жиыны, есептегіш-секундомер.

Теориялық кіріспе.

1. Өлшеу қателігі

Кез-келген зертханалық жұмыс физикалық шамаларды өлшеумен байланысты. Физикалық шамаларға масса, уақыт, ұзындық, күш, тоқ күші,заряд,кернеулік, температура т.б. жатады.

Физикалық шаманы өлшеу дегеніміз-арнаулы техникалық жабдық арқылы тәжірибе жолымен табуды айтады.

Өлшеу тура және жанама болып екіге бөлінеді.

Тура тәсілде физикалық шаманың мәні тікелей құралмен өлшенеді.Мысалы, температура – термометрмен,тоқ күші-амперметрмен,уақытты сағатпен не секунд өлшегішпен т.б. өлшейді.

Жанама өлшеу – тікелей прибормен өлшенген шамалар көмегімен есептеу арқылы табу.Мысалы, үдеуді жол мен уақытты өлшеу арқылы т.с.с.

Қандай да бір шаманы өлшеу арқылы табылған мәні нақты мәннен ауытқиды.

Физикалық шаманың шын мәні-берілген нәрсенің сапалық және сандық қасиеттерін нақты беретін мәні.

Шаманың өлшенген мәні х_і мен шын мәнінің х айырмасы өлшеудің абсолюттік қателігі делінеді.

∆X=X-X_і (1.1)

Абсолют қателіктің шын мәніне қатынасы салыстырмалы қателік деп аталады.

Ε =

Қателіктер (жаңылыстар) түрлі себептерге сай өрескел, жүйелі,кездейсоқ қателіктер деп бөлінеді.

Өрескел қателіктер-аспап көрсетулерін алудағы ұқыпсыздықтан кетеді,бұл қателіктер көбіне алынбайды.

Кездейсоқ қателіктер – бір шаманы бірнеше рет өлшеу кезінде кездейсоқ жіберілгендер.Бұл өлшеу құралына кездейсоқ факторлар әсерінен де болады.Мысалы,ауа тербелісі,температура т.б.

Кездейсоқ қателік ықтималдық теорияға сүйеніп,қателік теориясы негізінде табылады.Бұл қателікті жібермеу үшін не азайту үшін өлшеу санын арттыру керек.

Жүйелі қателік қайталап өлшенген шаманың заңды өзгерісі немесе тұрақты өзгермей қалатын шаманы өлшеу кезінде кетеді,қате өлшеуден ,бақылаушының қысқартып алуынан,өлшеу приборларының жетіспестігінен болады.Мысалы: таразыға тартуда,теңгерілмеген таразы,Архимед күші ескерілмейді. Т.б.

Жүйелі ауытқу аспаптық және жеке болып бөлінеді.

Жеке қателік – тәжірибешінің жеке ерекшелігіне байланысты кететін қателік.Мысалы: көзі көрмеушіліктен,сыртқы әсерден т.б.

Аспаптық қателік - өлшеудің қолдану қателігі.Барлық өлшеу құралдары дәлдік класы бойынша бөлінеді,өлшеу приборы шкаласында беріледі.Мысалы: дәлдік класы «0,5» болса,онда салыстырмалы қателік ε =0,5% деген сөз,ал бұл прибордың абсолют қателігі былай есептеледі.

∆X= ± ε ·

Егер дәлдік класы 0,5 қоршалса,бұл салыстырмалы қателік шегі 0,5% дегенді білдіреді.Онда абсолют қателігі

∆X= ± ε · Х _N100%

Х _N – нормалдық мәні, прибордың жұмыс шкаласының ең соңғы мәні.

Егер приборда дәлдік класы берілмесе,абсолют ауытқудың ең үлкен қателігі оның бөлік құнының жартысына тең.

Жүйелі қателікті ескеру қажет және қалпына келтіреді.