4. Результаты работы и их анализ.
Результаты прямых и косвенных измерений представлены в таблице.
Таблица 4.1.
Данные измерений
№ оп. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Примечание |
n |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
m = 0,358 кг (t)= 0,002 (m) =0,007кг |
t, c |
12,78 |
12,407 |
12,155 |
12,094 |
12,406 |
13,484 |
16,719 |
|
T, c |
1,278 |
1,2407 |
1,2155 |
1,2094 |
1,2406 |
1,3484 |
1,6719 |
|
l2, м2 |
0,0841 |
0,0625 |
0,0441 |
0,0289 |
0,0169 |
0,0081 |
0,0025 |
|
I, кгм2 |
0,042 |
0,034 |
0,028 |
0,0221 |
0,018 |
0,014 |
0,012 |
Расчет погрешности косвенного измерения l2 производился по формуле (3.5). Величина погрешности измерения l принималась равной половине величины наименьшего деления шкалы расстояний или σ(l) = ± 0,005 м. Находим погрешности l2 для каждого измерения, и получаем:
№ оп. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
0,0029 |
0,0025 |
0,0021 |
0,0017 |
0,0013 |
0,0009 |
0,0005 |
Экспериментальный расчет погрешностей косвенного измерения I производился по формуле 3.7, где σ(g) = 0,01 и σ(π) = 0,01(взято из справочников). (найдено по формуле 3.6). половина цены деления прибора. Определим погрешности для каждого измерения:
№ оп. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
0,0023 |
0,0021 |
0,002 |
0,002 |
0,002 |
0,0023 |
0,0035 |
Теоретический расчет момента инерции для каждого измерения рассчитывается по формуле 3.4. I0=(0.007*0.622)/12=0.0114 кг∙м2 (рассчитывается по формуле3.3):
№ оп. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
0,0416 |
0,034 |
0,027 |
0,022 |
0,0175 |
0,014 |
0,012 |
Расчеты погрешностей теоретической погрешности косвенного измерения момента инерции рассчитывается по формуле 3.4. Расчеты для каждого измерения. =(0.622/12)*0.007=0.0002 (рассчитывается по формуле3.8). Получаем:
№ оп. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
0,003 |
0,0025 |
0,0021 |
0,0018 |
0,0014 |
0,0012 |
0,001 |
Сравним теоретический и экспериментальный расчет момента инерции и их погрешности в таблице:
№ |
|
|
1 |
0,042 ± 0,0023 |
0,0416 ± 0,003 |
2 |
0,0342 ± 0,0021 |
0,034 ± 0,0025 |
3 |
0,028 ± 0,002 |
0,027 ± 0,0021 |
4 |
0,022 ± 0,002 |
0,022 ± 0,0018 |
5 |
0,018 ± 0,002 |
0,0175 ± 0,0014 |
6 |
0,0145 ± 0,0023 |
0,014 ± 0,0012 |
7 |
0,012 ± 0,0035 |
0,012 ± 0,001 |
Как видно из таблицы теоретический расчет и экспериментальный являются равными.
На рисунке ниже представлен линеаризованный график зависимости , из которого видно, что прямая пересекла доверительные интервалы всех экспериментальных точек.
Используя график найдем k, b по аналитическому методу.
= 0,2471
= 0,17070628
= 0,007981406
= 0,01411655
= 0,004871885
=0,03775744
= 0,3625 = 0.0116
= 0,0414
= 0.001859
=0,001092374