
- •Робочий зошит для лабораторних робіт з фізики
- •О.Л.Філатов Робочий зошит для лабораторних робіт з фізики для студентів 1 курсу – Суми: 2010. -- 28с. Перше видання
- •Лабораторна робота № 1
- •Лабораторна робота № 2
- •Вимірювання вологості повітря 12
- •Основи вимірювань та обробки результатів
- •1. Вимірювання і похибки вимірювань.
- •2. Обчислення похибок при прямих вимірюваннях.
- •3. Метод середнього арифметичного
- •4. Графічний метод
- •5. Запис результату вимірювань
- •6. Обчислення похибок при непрямих вимірюваннях
- •Загальні вказівки до виконання робіт
- •ЛАбОраторна робота № 1
- •Теоретичні відомості
- •Виконання роботи
- •Додаткове завдання
- •2. Визначили прискорення кульки, що скочується по похилому жолобу:
- •3. На точність результату вплинули такі фактори:
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 2 Вивчення закону збереження механічної енергії
- •Теоретичні відомості
- •Виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 3 Визначення модуля пружності гуми
- •Теоретичні відомості
- •Виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 4 Вимірювання вологості повітря
- •Теоретичні відомості
- •Виконання роботи
- •Дайте відповіді на запитання:
- •Лабораторна робота №5
- •Теоретичні відомості
- •Дайте відповіді на запитання:
- •Як направлена сила поверхневого натягу?
- •Як залежить коефіцієнт поверхневого натягу рідини від температури?
- •Лабораторна робота № 6 Визначення питомого опору провідника.
- •Теоретичні відомості
- •Виконання роботи
- •Максимальні абсолютні похибки вимірювань
- •Примітка:
- •Дайте відповіді на запитання:
- •Лабораторна робота № 7 Визначення заряду електрона
- •Теоретичні відомості
- •Виконання роботи
- •Максимальні абсолютні похибки вимірювань
- •Дайте відповіді на запитання.
- •Лабораторна робота №8 Дослідження залежності опору металів від температури
- •Дайте відповіді на запитання:
- •Лабораторна робота № 9
- •Дайте відповіді на запитання:
- •Лабораторна робота №10 Визначення прискорення вільного падіння за допомогою маятника
- •Хід роботи:
- •Лабораторна робота № 11 Визначити показник заломлення скла
- •Хід роботи.
- •Знайдіть всі вірні закінчення речення:
- •Лабораторна робота №12
3. Метод середнього арифметичного
Найчастіше для знаходження похибок при прямих вимірюваннях використовують метод середнього арифметичного.
Суть даного методу полягає в наступному:
Нехай проведено
прямих вимірювань величини
і отримано наступні результати:
.
За середнє значення, величини, що
вимірюють
приймається середнє арифметичне з
результатів окремих вимірювань:
.
Відхилення
кожного окремого вимірювання від
середнього значення величини, що
вимірюють, тобто величини:
,
,
…
називаються абсолютними
похибками окремих
вимірювань. Чим менше абсолютна похибка
,
тим вище точність проведеного вимірювання.
Середнє арифметичне числових
значень абсолютних похибок окремих
вимірювань визначає середню абсолютну
похибку результату вимірювання:
.
З останнього співвідношення видно, що середня абсолютна похибка зменшується при збільшенні числа вимірювань . Але не завжди доцільно здійснювати багато вимірювань.
Відносною похибкою
називають відношення абсолютної похибки
до наближеного значення вимірюваної
величини
:
.
Середня
відносна похибка результату визначається
з відношення середньої абсолютної
похибки
до середнього значення величини
,
що вимірюють:
Метод середнього арифметичного можна застосовувати тільки в тих випадках, коли виконуються наступні три умови:
1) вимірювання однієї і тієї ж величини відбувається багаторазово,
2) кожне вимірювання виконується з однаковою точністю,
3) власна похибка приладу значно менша за випадкові похибки вимірювань.
4. Графічний метод
У
випадку, коли змінюються умови вимірювання,
обчислене середнє значення не має сенсу.
Тому необхідно використання іншого
методу, наприклад, графічного. Звичайно,
при виконанні роботи мі змінюємо параметр
і слідкуємо за зміною певної фізичної
величини
,
таким чином отримуючи пари чисел (
,
).
Для використання графічного методу
будують декартову координатну площину,
де на горизонтальній осі відкладають
значення
,
а на вертикальній
.
Таким чином на цій площині кожній парі
чисел буде відповідати певна точка, а
всі результати вимірювань будуть
складати сукупність точок. Якщо точки
внаслідок впливу похибок вимірювань
лежать не одній прямій (а ми точно знаємо,
що графік залежності
є пряма лінія), то лінію проводять таким
чином, щоб відстань до кожної точки була
найменша.
За графіком можна знайти
середні значення
і
.
Значення
можна знайти в точці перетину графіка
і вісі ординат. Для обчислення середнього
значення
необхідно взяти будь-яке значення
і за графіком визначити відповідне
значення
.
Тоді
.
Відносна
похибка непрямих вимірювань обчислюється
за формулою:
,
де
– це похибка вимірювання величини, яка
входить до формули обчислення.
5. Запис результату вимірювань
Після того, як знайдено середнє
значення і абсолютну похибку величини,
що вимірюють, результат вимірювань
записується у вигляді:
.
При запису результату необхідно дотримуватися наступних правил:
1. Абсолютну
похибку вимірювання завжди округляють
з лишком до однієї значущої цифри або
до двох, якщо друга цифра 5. (наприклад,
;
).
2. Числове значення результату вимірювання завжди округляють або уточнюють так, щоб його остання цифра опинилася в тому ж розряді, що і цифра похибки.