Обработка результатов эксперимента и расчет погрешностей

1. Для каждого проведенного измерения определите массу откачанного воздуха .

2. Определите среднее для всех опытов значение массы откачанного воздуха и среднее значение величины .

3. По формулам (5.7) и (5.9) вычислите молярную массу и плотность воздуха.

4. Найдите погрешность определения молярной массы по формуле:

, (5.15)

где и– погрешности измерения массы и разности давлений, определяемые по формуле (П.3) как случайные погрешности прямых измерений.

5. Найдите погрешность расчета плотности воздуха по формуле:

(5.16)

где – приборная погрешность определения температуры лабораторным термометром, равная 0,5 К.

Литература

1.Трофимова Т.И. Курс физики: учебник/Т.И. Трофимова. – М.: Высш. шк., 1985.

2. Савельвев И.В. Курс физики: в 3 т./И.В. Савельев Т.1 Механика. Молекулярная физика.– М.:Высш. Шк.,1977.

3. Сальников А.Н. Основы физики твердого тела. Идеальные кристаллы: учеб. пособие/ А.Н. Сальников, С.Г. Гестрин, Е.И. Дмитриева. –Саратов: СГТУ, 1998.

4. Радченко И.В. Молекулярная физика/И.В. Радченко. – М.: Наука, 1965.

5. Кикоин А.К. Молекулярная физика/ А.К. Кикоин, И.К. Кикоин. М.: Наука, 1976.

6. Р.В. Поль. Механика, акустика и учение о теплоте./ Р.В. Поль. М.: Наука, 1971.

7. Методические указания по обработке результатов эксперимента в физическом практикуме/Сост. Е.И. Дмитриева, Л.А. Захарова, Н.Е. Попова, А.Н. Сальников. Саратов: СГТУ, 1998.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Основные методики расчета погрешностей

Все сценарии расчета погрешностей содержат, как правило, набор стандартных вычислений. Это стандартные методики расчета погрешностей прямых и косвенных измерений; методы наименьших квадратов и суммирования случайной и приборной погрешности, подробно изложенные в [7]. Здесь мы кратко опишем все четыре методы и приведем основные формулы.

1. Вычисление случайной погрешности прямых измерений

Если величина Xв одинаковых условиях эксперимента определяетсяNраз, то схема расчета следующая.

1. Находят среднее значение величины по формуле:

. (П.1)

2. Находят среднеквадратичное отклонение по формуле:

. (П.2)

3. Задают доверительную вероятность p₀и по табл. П.1 для данного числа измеренийNнаходят коэффициент СтъюдентаC_N.

4. Рассчитывают величину абсолютной погрешности по формуле:

. (П.3)

Таблица П.1

Коэффициенты Стьюдента C_N

N	p0
	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	0,95	0,98	0,99
2	1,00	1,38	2,0	3,1	6,3	12,7	31,8	63,7
3	0,82	1,06	1,3	1,9	2,9	4,3	7,0	9,0
4	0,77	0,98	1,3	1,6	2,4	3,2	4,5	5,8
5	0,74	0,94	1,2	1,5	2,1	2,8	3,7	4,6
6	0,73	0,92	1,2	1,5	2,0	2,6	3,4	4,0
7	0,72	0,90	1,1	1,4	1,9	2,4	3,1	3,7
8	0,71	0,90	1,1	1,4	1,9	2,4	3,0	3,5
9	0,71	0,90	1,1	1,4	1,9	2,3	2,9	3,4
10	0,70	0,88	1,1	1,4	1,8	2,3	2,8	3,3
: C	: 0,68	: 0,85	: 1,0	: 1,3	: 1,6	: 2,0	: 2,3	: 2,6

2. Вычисление погрешности косвенных измерений.

Погрешности косвенных измерений определяются по методикам, описанным в [7]. Для облегчения вычисления этих погрешностей в каждом конкретном случае каждой лабораторной работы приводятся соответствующие формулы.