- •Лабораторная работа № 000 обработка результатов измерений на примере задач определения обьема цилиндра и измерения силы тока в цепи
- •Теория погрешностей
- •I. Погрешности при прямых измерениях
- •Иногда относительная погрешность выражается в процентах:
- •II. Погрешность при косвенных измерениях.
- •III. Запись результата косвенного измерения.
- •Рекомендации при построении графиков
- •Порядок обработки результатов измерений Прямые измерения
- •Косвенные измерения
- •Вопросы для защиты работы
III. Запись результата косвенного измерения.
При записи результата косвенного измерения необходимо соблюдать следующие правила:
1. Величину абсолютной погрешности необходимо округлить до двух значащих цифр, если первая из них единица, и до одной во всех остальных случаях (значащими цифрами называются все цифры, кроме нулей, стоящие впереди числа слева). Нули в середине числа и в конце являются значащими. Например, в числе 0.0305 три значащие цифры, в числе 5100 четыре значащие цифры.
Пример.
Если при определении объема цилиндра
V
абсолютная ошибка оказалась равной
,
ее следует округлить до двух значащих
цифр:
.
Если
,
ее следует округлить до одной значащей
цифры
.
Среднее значение измеряемой величины следует записать таким образом, чтобы результат заканчивался в том же разряде, что и абсолютная погрешность.
Пример.
Если объем цилиндра при расчете по
формуле
получается равным
,
а абсолютная ошибка после округления
равна
,
то объем следует записать также только
до десятых
Окончательный
результат записывается в виде:
.
Такая запись показывает, в каких пределах содержится истинное значение измеряемой величины.
В
случае нашего примера для объема
цилиндра окончательный
результат
записывается
следующим образом:
.
Такая запись указывает, что истинный результат лежит в пределах:
.
ПРИМЕР ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ.
При определении ускорения свободного падения g с помощью математического маятника используется расчетная формула:
,
где l длина математического маятника, измеряемая миллиметровой линейкой, n - число колебаний маятника, t - время десяти колебаний маятника, определяемое секундомером. После прямых измерений времени и длины получаем следующие данные:
t = 14.72с, 14.74с, 14.75с, 14.73с, 14.76; n = 10;
l= 54.2 см ±0.05 см = (54.2 ±0.05)10-2 м
Результаты измерений заносим в таблицу
2) Определяем погрешности при прямых измерениях:
t = (14.74±0.02) c.
б)
Так как измерения длины производились
один раз, в качестве абсолютной
погрешности берем погрешность инструмента
(линейки), т.е. половину деления ее шкалы
3) Определяем относительную погрешность при косвенном измерении g:
а) берем натуральный логарифм от выражения:
б)
выполняем дифференцирование
в) знак d заменяем на знак
,
г) знак минус перед знаком заменяем на знак плюс
.
Число
Если ограничиться значением
,
то
относительная
погрешность
и
.
Запись окончательного результата. Находим среднее значение ускорения свободного падения
.
Найдем
абсолютную погрешность:
.
Округляем полученный результат до
одной значащей цифры
.
Записываем
окончательный результат:
.
