5.1 Тематичний план

№ з/п	Тема лабораторної роботи	Кількість годин
	Лабораторна робота № 1 Обробка результатів вимірювання в лабораторному практикуму	2
	Лабораторна робота № 2 Вимірювання в’язкості рідини	2
	Лабораторна робота № 3 Визначення електричної ємності конденсатора	2
	Лабораторна робота № 4 Експериментальне підтвердження першого правила Кірхгофа	2
	Лабораторна робота № 5 Вимірювання довжини звукової хвилі і швидкості поширення звуку у повітрі	2
	Лабораторна робота № 6 Вивчення треків заряджених частинок за готовими фотографіями	2
	Всього годин	12

5.3 Інструкції до виконання лабораторних робіт

Лабораторна робота № 1

Обробка результатів вимірювання у лабораторному практикумі

Мета: Навчитися обробляти результати фізичних вимірювань та обчислень. Обладнання: Лінійка., тіла правильної форми, штангенциркуль.

Теоретичні відомості

Виконання лабораторних робіт пов’язане з вимірюванням різних фізичних величин і наступною обробкою їх результатів.

Вимірювання – знаходження значень фізичної величини дослідним шляхом за допомогою засобів вимірювання.

Пряме вимірювання – визначення фізичної величини безпосередньо засобами вимірювання.

Непряме вимірювання – визначення значення фізичної величини за формулою, що пов’язує її з іншими фізичними величинами, які визначаються прямими вимірюваннями.

Нехай А, В, С,… - фізичні величини.

А_пр – наближене значення фізичної величини, тобто значення, отримане шляхом прямих та непрямих вимірювань.

ΔА- абсолютна похибка вимірювань фізичної величини.

ε– відносна похибка вимірювань фізичної величини, що дорівнює:

.

Δ_іА- – абсолютна інструментальна похибка, що визначається конструкцією прилада.

Δ_вА- – абсолютна похибка відліку, у більшості випадків дорівнює половині ціни поділки; при вимірюванні часу – ціни поділки секундоміра або годинника.

Максимальна абсолютна похибка прямих вимірювань визначається абсолютною інструментальною похибкою і абсолютною похибкою відліку за відсутності інших похибок:

ΔА = Δ_іА + Δ_вА.

Абсолютну похибку вимірювань зазвичай округлюють до однієї значущої цифри; чисельне значення результату вимірювань округлюють так. Щоб його остання цифра була у тому ж розряді, що і цифра похибки.

Результати повторних вимірювань фізичної величини А, проведених за однакових умов з використанням чутливих засобів вимірювання, різняться між собою.

В такому випадку А_пр знаходять як середнє арифметичне значення всіх вимірювань, а ΔА визначають методами математичної статистики.

При виконанні лабораторних робіт даного курсу достатньо визначати максимальні похибки вимірювання фізичних величин. Для отримання результату достатньо одного вимірювання.

Відносна похибка непрямих вимірювань визначається за таблицею

№ з/п	Формула фізичної величини	Формула відносної похибки
	А=ВСD

Абсолютна похибка непрямих вимірювань визначається за формулою

,

де виражається десятковим дробом.

Про клас точності електровимірювальних приладів

Для визначення абсолютної інструментальної похибки приладу треба знати клас його точності. Клас точності вказує, скільки відсотків складає абсолютна інструментальна похибка від усієї шкали приладу :

.

Клас точності вказують на шкалі чи у паспорті приладу. Існують наступні класи точності електровимірювальних приладів: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4. При цьому абсолютну похибку вимірювання фізичної величини визначають за формулою:

Як порівнювати результати вимірювань

Записати результати вимірювань у вигляді подвійних нерівностей:

.

Порівняти отримані інтервали значень (див. рис.): якщо інтервали не перекриваються, то результати неоднакові, якщо перекриваються – однакові при однаковій відносній похибці вимірювання.

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ ///////////////////

////////////////////////ЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧ\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

Як записувати результати вимірювань

Порядок виконання роботи:

Завдання 1: виміряти товщину робочого зошита та оцінити похибку вимірювання.

1. За допомогою лінійки виміряти товщину робочого зошита h.

2. Вимірювання повторити тричі.

3. Визначити середнє арифметичне товщини зошита за формулою.

.

4. Знайти абсолютну похибку кожного вимірювання за формулою:

5. Визначити середнє арифметичне абсолютної похибки вимірювання:

6. Визначити відносну похибку вимірювання за формулою:

.

7. Відповідь представити у вигляді:

.

8. Результати вимірювань і обчислень занести в таблицю 1.

Таблиця 1

№ дос-ліду	Товщина зошита h, мм	Середнє значення товщини зошита hсер, мм	Абсолютна похибка вимірювання ∆h, мм	Середнє значення абсолютної похибки вимірювання ∆hсер, мм	Відносна похибка вимірюван-ня	Дійсне значення товщини зошита , мм

Завдання ІІ: за допомогою лінійки визначити об’єм ручки.

1. За допомогою лінійки виміряти діаметр ручки d та її довжину h.

2. Визначити об’єм ручки, користуючись формулою об’єм циліндра:

3. Визначити відносну похибку вимірювання за формулою:

4. Визначити абсолютну похибку вимірювання за формулою:

5. Результат представити у вигляді:

6. Результати вимірювань і обчислень занести в таблицю 2.

Таблиця 2

Діаметр ручки d, мм	Довжина ручки h, мм	Обєм ручки Vдосл, мм3	Відносна похибка вимірювання	Абсолютна похибка V, мм	Дійсне значення об’єм ручки V = Vсер ± ∆Vсер, мм3

7. Зробити висновок про визначення похибок при прямих та непрямих вимірюваннях.

Контрольні запитання

1. Які існують види похибок вимірювання?

2. Які причини виникнення похибок вимірювання?

3. Як обчислюються похибки при прямих та непрямих вимірюваннях?

Лабораторна робота № 2