БНТУ № 101

Министерство образования Республики Беларусь

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Техническая физика»

Лаборатория механики и молекулярной физики

Отчет

по лабораторной работе №101

«Определение массы тела косвенным методом измерений»

Выполнил: Кекух А.А.

Студент группы 10605120

Проверил: Смурага Л.Н.

к.т.н., доцент

Минск 2021

1. Цель работы:

1. Косвенным методом измерить массу деревянного цилиндра;

2. На практике освоить методы обработки результатов измерений и определения погрешностей прямых и косвенных измерений на примере косвенного измерения массы тела правильной геометрической формы (деревянный цилиндр).

2. Перечень приборов и принадлежностей:

1. Линейка.

2. Микрометр.

3. Исследуемое тело – деревянный цилиндр, массу которого нужно измерить косвенным методом.

3. Физическая модель изучаемого явления:

1. Форма тела – прямой круговой цилиндр.

2. Распределение вещества по объему – равномерное.

3. Влияние изменения температуры – не учитывать.

4. Вещество – дерево (бук).

4. Физическая модель изучаемого явления:

Масса тела определяется косвенным путём с использованием следующей расчетной формы:

Здесь – плотность дерева, d – диаметр цилиндра, h – высота цилиндра.

Прямые измерения сводятся к определению линейных размеров цилиндра (d и h). Затем, используя табличные значения плотности сухой древесины =650 , нужно вычислить массу цилиндра. В результате опыта необходимо найти наилучшее (наиболее вероятное) значение цилиндра массы цилиндра и оценить погрешность, с которой измерена масса цилиндра. Окончательный результат должен быть представлен в виде:

5. Таблицы результатов измерений:

Опыт 1: измерение линейкой.

Таблица 1.

N	d, 10¯³ м	Δd, 10¯³ м	h, 10¯³ м	Δh, 10¯³	Δинстр, 10¯³ м
1	16	0,2	19	0,6	0,5
2	15	0,8	20	0,4	0,5
3	16	0,2	20	0,4	0,5
4	16	0,2	20	0,4	0,5
5	16	0,2	19	0,6	0,5
Среднее	dн = 15,8	Δdсл=0,4	hн=19,6	Δhсл=0,5	Δинстр=0,5
Полные ошибки	Δd=0,6		Δh=0,7

Опыт 2: измерение микрометром.

Таблица 2.

N	d, 10¯³ м	Δd, 10¯³ м	h, 10¯³ м	Δh, 10¯³	Δинстр, 10¯³ м
1	16,17	0,598	20,15	0	0,01
2	16,92	0,152	20,14	0,01	0,01
3	16,89	0,122	20,15	0	0,01
4	16,92	0,152	20,16	0,01	0,01
5	16,94	0,172	20,15	0	0,01
Среднее	dн = 16,768	Δdсл=0,239	hн=20,15	Δhсл=0,01	Δинстр=0,01
Полные ошибки	Δd=0,239		Δh=0,014

Абсолютные погрешности измерительных приборов

1. Абсолютная погрешность линейки – 0,5 мм.

2. Абсолютная погрешность микрометра – 0,01 мм.

6. Результаты вычисления измеряемых величин и их погрешности:

Полные абсолютные погрешности прямых измерений.

1. Измерение линейкой.

2. Измерение микрометром.

Расчет наилучшего значения массы .

1. Измерение линейкой.

кг

2. Измерение микрометром.

кг

Расчет относительной погрешности массы при косвенных измерениях.

1. Измерение линейкой.

2. Измерение микрометром.

Расчет абсолютной погрешности массы при косвенных измерениях.

1. Измерение линейкой.

кг

2. Измерение микрометром.

Используемые значения табличных величин и их погрешности.

Окончательный результат.

1. Измерение линейкой.

кг

2. Измерение микрометром.

кг

7. Выводы.

1. Погрешность оценки массы определяется, главным образом, погрешностью измерения диаметра цилиндра.

2. Измерения микрометром обеспечили минимальную погрешность оценки массы.