Порядок виконання роботи

Протягом роботи виконуються 4 ідентичних за своєю послідовністю експерименти (пункти 2 – 5).

Увага ! Кран 9 необхідно відкривати для кожного вимірювання відповідно на:

1) ½ оберта; 2) 1 оберт; 3) 1 ½ оберта; 4) 2 оберти.

1. Виходячи зі шкали лінійки 3, визначають величини напору . Якщо нульова відмітка лінійки 3 не збігається з поздовжньою віссю насадки, тобто розташована вище за неї на деяку висоту , то рівень (дійсний)= + . У подальших розрахунках необхідно використовувати саме цю величину.

2. При закритому вентилі 6 відкрити вентиль 5, при цьому вода подається до напірного резервуару 1. Контроль рівня води в ньому здійснюється за допомогою лінійки 3.

3. Після того, як рівень води в напірному резервуарі 1 становитиме приблизно на 5 см вище рівня (що досягається регулюванням вентиля для подачі води в напірний резервуар 5 та вентиля для зливу води з напірного резервуару 6), відкрити кран 9, що приведе до витікання води через насадку 8.

4. Не закриваючи крана 9, відкрити вентиль 6, що приведе до зниження рівня води в напірному резервуарі 1 до величини . Регулюванням вентиля 5 і крана 6 необхідно підтримувати рівень незмінним.

5. Провести вимірювання витрат води через насадку 8 за допомогою секундоміра та мірної ємності. Значення , записати до протоколу лабораторної роботи.

6. Закрити вентиль 5, відкрити вентиль 6 для повного спорожнення напірного резервуару 1.

Обробка й аналіз результатів

До протоколу лабораторної роботи внести наступні дані:

Прискорення вільного падіння = ,   = м/с²

Діаметр насадки = ,   = м

Напір = ,   = м вод.ст.

Коефіцієнт місцевого опору для входу в трубу без заокруглення вхідних крайок =

Коефіцієнт місцевого опору для насадки =

За формулами (5.7) і (5.8) провести розрахунок коефіцієнтів місцевого опору для системи в цілому і для крана (для розрахунків узяти =3,14). Результати записати в Таблицю 5.1.

Для обчислення граничної відносної похибки при визначенні (у ході одного з 4-х експериментів) необхідно визначити граничні абсолютні похибки кожного співмножника, що входить у формулу (5.7) і записати отримані результати в Таблицю 5.2.

Таблиця 5.1.

Номер експерименту	Ступінь відкриття крана	об'єм води, що витікає через насадку	Час витікання	Коефіцієнт місцевого опору для крана
1.	½ оберта	= м3	= с	=
2.	1 оберт	= м3	= с	=
3.	1 ½ оберта	= м3	= с	=
4.	2 оберти	= м3	= с	=

Застосовуючи загальну формулу для похибки при непрямих вимірах, виконують такі дії:

1. Беремо натуральний логаріфм від правої та лівої частини рівняння в формулі (5.7)

2. Заміняємо приріст диференціалами

3. Представляємо у вигляді суми граничних відносних похибок (з Таблиці 5.2) (тільки зі знаком «+» !)

4. Визначаємо абсолютну похибку

= (розрахункове)

5. Остаточно запишемо

=( (розрахункове) )

Таблиця 5.2.

Значення параметра, що використовується в розрахунках	Більш точне значення	Абсолютна похибка	Відносна похибка
		
=3,14	=3,141593	=	=
=	=	=	=
=	=	=	=
=	=	=	=
=	=	=	=
=	=9,80665	=	=

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Чим відрізняються прямі вимірювання від непрямих ?

2. Чим характеризують точність вимірювання ?

3. Що таке засіб вимірювання ?

4. Розскажіть про основні принципи вимірювання.

5. Розскажіть про класифікацію вимірювань.

6. Дайте визначення похибки вимірювання.

7. Визначіть основні джерела похибок результату вимірювання.

6. ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6

«ПОБУДОВА ДОВІРЧОГО ІНТЕРВАЛУ ДЛЯ МАТЕМАТИЧНОГО

ОЧІКУВАННЯ ВИПАДКОВОЇ ВЕЛИЧИНИ »

МЕТА роботи: визначити оцінку для математичного очікування діаметра резервуару по вимірах часу спорожнювання резервуара з водою, побудувати довірчий інтервал , що відповідає заданій довірчій імовірності .

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ РОБОТИ

Якщо треба визначити час , необхідний не для повного спорожнення резервуару, а для зниження рівня рідини в ньому на деяку величину від до (  ), використовують формулу

, , , (6.1)

де - діаметр резервуара, - діаметр насадки, - площа поперечного переріза резервуару (вважається незмінною по всій його висоті), - площа поперечного переріза насадки, - коефіцієнт витрати системи ( - коефіцієнт швидкості, - - коефіцієнт стискання). Для циліндричної насадки =1, тоді .

З урахуванням приведених позначень одержимо вираження для діаметра (наведено два варіанти запису виразу)

.

(6.2)

На Рис. 6.1 приведена схема лабораторної установки, на якій позначені:

1 – напірний резервуар, 2 – скляна трубка з водою, що показує рівень води в напірному резервуарі, 3 – лінійка для заміру напору в резервуарі, 4 – манометр тиску, 5 – вентиль з трубою для подачі води в напірний резервуар, 6 - вентиль з трубою для зливу води з напірного резервуару, 7 – струмінь, 8 – насадка із зєднувальною голівкою, 9 – кран, 10 – лоток, 11 – мірна ємність.

Рисунок 6.1.