
- •1. Общие замечания|
- •2. Измерения физических величин, математические методы обработки и погрешности результатов измерений
- •Об измерении физической величины.
- •2.2. Погрешность измерений.
- •2.3. Оценка точности результата многоразовых прямых измерений.
- •2.4. Оценка точности результатов непрямых измерений.
- •Пример таблицы для определения g
- •2.4.2. Случай постоянных аргументов.
- •2.5. Запись результатов измерений.
- •2.6. Графические методы обработки результатов.
- •2.7. Измерительные приборы.
- •Рекомендованная литература
2.5. Запись результатов измерений.
Стоит сказать несколько слов о записи результатов измерений. Вычисленная величина определяет точность, с которой есть смысл вычислять потому что знание погрешности спасает от лишних промежуточных вычислений. Легко увидеть, например, что запись М = М = (20,1653 ± 0,54) Н м бессмысленна. Вычисление среднего значения в этом случае нужно делать с точностью до второго знака после запятой или, максимум, до третьего. При погрешности 0,54 последние две цифры числа 20,1653 не значат абсолютно ничего. Правильная запись результата была бы М = (20 ± 0,5) Н м.
Еще
примеры: 1) если
= 157,3 гсм2
й
= 1,5 г
см2,
результат = (157,3 ± 1,5) г см2;
2)
если
135
мг,
=0,0005
мг,
то результат m = (135,0000 ± 0,0005) мг.
В процессе записи результата среднее значение и средняя абсолютная погрешность округляются к тому знаку, в котором начинается значимая цифра в числе а сами и вычисляются с точностью, большей только на один порядок, чтобы знать, как их округлить.
Во многих случаях преимущественно отмечают величину погрешности в процентах от измеряемой величины.
Например, вес гири 2,00 ± 0,10 г или 2,00 г ± 5%.
2.6. Графические методы обработки результатов.
Очень важным методом обработки результатов опыта является представление их в виде графика. График позволяет наглядно показать функциональную зависимость и определить ее параметры (например, угловой коэффициент в случае линейной зависимости).
1. График должн выполняться на миллиметровой бумаге (размер порядка 10 см х 10 см).
2
.
Обычно используют прямоугольную систему
координат с одинаковыми масштабами по
осям x
и
у.
Значения аргумента обычно откладывают
по оси абсцисс, функции – по оси ординат.
3. На координатных осях необходимо указывать не только величины, которые откладывают, но и единицы их измерения.
4. Масштаб принципиально может быть каким угодно, но выбирать его нужно так, чтобы получить приблизительно равные размеры графика по длине и по высоте.
Если первое значение измеряемой величины очень отличается от нуля и если изменение этой величины незначительно, отсчет в начале координат нужно начинать не от нуля, а от какого-то значения, близкого к первому измеряемому значению данной величины. Когда масштаб избран, нужно разделить оси в избранном масштабе на равные интервалы и надписать на осях значение этих интервалов (рис. 1.1).
5. На основе данных табл. 1.2 на график наносят точки (маленькими кружочками), которые рекомендуется помечать чернилами, а кривую проводить так, чтобы нанесенные точки выделялись четко. Поскольку все измерения выполнены с той или другой погрешностью, то может иметь место некоторый разброс точек (они не укладываются точно на одной кривой). В этом случае нужно проводить между точками плавную линию так, чтобы как можно большее количество точек легли на эту линию, а другие распределились приблизительно равномерно выше и ниже от нее (см. рис. 1.1). С помощью полученного графика можно для любого промежуточного значения одной из величин найти соответствующее ему значение другой величины.
Таблица 1.2
Результаты измерений
T,ºC |
X, м |
4,30 |
0,018 |
4,38 |
0,034 |
4,49 |
0,047 |
4,64 |
0,059 |
4,82 |
0,074 |
4,95 |
0,082 |