Лабораторная работа №1

Министерство Российской Федерации

по связи и информатизации

Московский технический университет связи и информатики

_________________________________________________________________

Кафедра физики

Лабораторная работа №1

Знакомство с измерительными приборами.

Методика обработки результатов измерений.

Определение плотности твердого тела.

Москва 2021

Цель работы - знакомство с измерительными приборами и методом обработки физических измерений.

Основные законы:

Плотность тела определяется по формуле p=m/V.

Где m – масса тела, V – объем тела.

Объем тела находиться с помощью измерения фигуры с помощью штангенциркуля.

Масса тела указана в таблице.

штангенциркуль ШЦ-II с погрешностью 0,1 мм

Вариант 1.

Таблица 1

Номер наблюдения i	Di мм	ΔDi = D-Di мм	ΔDi2 мм2
1	54,1	0	0
2	54,3	-0,2	0,04
3	54,2	-0,1	0,01
4	53,8	0,3	0,09
5	54,1	0	0

Среднеквадратичная ошибка измерений диаметра цилиндра:

Округление ошибки:

Относительная ошибка данного результата составляет:

Обработка результатов косвенного измерения плотности конуса

Плотность конуса вычисляется по формуле:

где h – высота конуса, D – диаметр конуса, m – масса конуса

D, h, m находятся в результате прямых измерений.

m = 91,52 +- 0,01 г

В качестве результатов прямых измерений величины h возьмем следующие:

Таблица 2

Номер наблюдения i	hi мм	Δhi = H-Hi мм	Δhi2 мм2
1	77,4	0,14	0.019
2	77,7	-0,16	0,04
3	77,6	-0,06	0,01
4	77,5	0,04	0,09
5	77,5	0,04	0,09

Среднеквадратичная ошибка измерений диаметра цилиндра:

Среднее значение массы:

π = 3,14 при этом

Вычислим среднюю плотность:

Найдём абсолютную ошибку косвенного измерения плотности по формуле:

Вопросы 1.1-1.3

1.1 Прямые и косвенные измерения. Приведите примеры.

Ответ: Прямыми называются измерения, при которых искомое значение величины получают из опытных данных. Например, измерение штангенциркулем диаметра и сравнения измеренного значения с значением по чертежу. Косвенными называют такие измерения, при которых числовое значение измеряемой величины определяется по известной функциональной зависимости через другие величины, которые можно прямо измерить, например измерение мощности.

1.2 Как правильно записать результаты: M= (2511±11) кг и m= (2,2±0,13) г? Какой из них получен с большей точностью?

Ответ: 2500≤M≤2522, 1,07≤m≤2,33. m был получен с большей точностью чем М так как точность составила 0,01.

1.3 Выведите формулу для расчет абсолютной и относительной ошибок значения емкости, вычисляемой по формуле где l, R₁, R₂ , результаты непосредственных измерений с погрешностями Δl, ΔR₁, ΔR₂, а ε, π константы.

Ответ: ΔС = Сср — Сист, ε = ΔС/Сср