
Практическая №1 (Оценка и сравнение результатов многократных измерений одного и того же значения физической величины) / Практическая_работа_№1_e5a19a46fb89ae2de424643d9baa7d8f
.pdf1
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1
ОЦЕНКА И СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ МНОГОКРАТНЫХ
ИЗМЕРЕНИЙ ОДНОГО И ТОГО ЖЕ ЗНАЧЕНИЯ
ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ
Цель работы: получение умений и навыков в обработке результатов измерений значения физической величины
Теоретические основы
Прежде, чем приступить к выполнению работы №1 необходимо «освежить» знания по теории вероятностей и математической статистки, которые были получены при прохождении бакалавриата (или специалитета), прочитав раздел 1 лекционного материала, выложенного на страничке дисциплины в СДО «Фарватер», и ответив на все контрольные вопросы в конце раздела.
Непосредственно все методики необходимые для выполнения отдельных частей работы №1 последовательно изложены в разделе 2 лекционного материала. Поэтому необходимо внимательно читать раздел 2, не пропуская параграфы, и после освоения примера по практическому использованию изложенной в соответствующем параграфе информации, выполнить аналогичную процедуру и для исходных данных своего варианта задания.
Общие последовательность и содержание этапов выполнения практической работы №1 приведены ниже.
Порядок выполнения
1.Получить индивидуальный вариант задания у преподавателя и выписать выборку значений случайной величины из табл. П1 (см. Приложение к практической работе) согласно заданному варианту.
2
2.Прочитать второй раздел лекционного материала.
3.Определить наличие промахов в выборке с использованием критерия Граббса (2.1) лекционного материала. При наличии промахов уда-
лить их из выборки.
4.Оценить закон распределения значений определяемой физической величины (в очищенной от промахов выборке) по среднему абсо-
лютному отклонению (САО);
5.Определить среднее арифметическое значение случайной величины в выборке по формуле (1.2) лекционного материала;
6.Рассчитать оценку среднего квадратического отклонения (СКО) ре-
зультатов отдельных измерений по формуле (1.3);
7.Рассчитать оценку СКО среднего арифметического значения по формуле (2.4).
8.Рассчитать погрешность определения среднего арифметического по формуле по формуле (2.5) и представить результат в виде (2.6);
9.Сравнить свою выборку с выборкой, предложенной для сравнения в соответствии с заданным вариантом (табл. П.1), с использованием t-
критерия Стьюдента (п. 2.2.1). Сделать вывод о том, принадлежат ли сравниваемые выборки одной генеральной совокупности.
10.Сравнить свою выборку с выборкой, предложенной для сравнения в соответствии с заданным вариантом (табл. П.1) с использованием F-
критерия Фишера (п. 2.2.2). Сделать вывод о том, принадлежат ли сравниваемые выборки одной генеральной совокупности.
11.Сравнить свою выборку с выборкой, предложенной для сравнения в соответствии с заданным вариантом (табл. П.1), с использованием непараметрического критерия T-критерия Вилкоксона. Сделать вы-
вод о том, принадлежат ли сравниваемые выборки одной генераль-
ной совокупности.
3
Требования к содержанию отчѐта по работе
Вотчѐте должна быть указана следующая информация:
1.Титульный лист с указанием дисциплины и названия практической работы, а также фамилии и инициалов выполнившего и проверивше-
го работу.
2.Цель работы и исходные данные по варианту задания.
3.Расчеты по определению наличия промахов.
4.Расчѐты, связанные с проверкой соответствия распределения значе-
ния случайной величины в выборке нормальному закону.
5.Расчѐт погрешности результата.
6.Расчѐты, связанные с проверкой гипотезы о принадлежности двух сравниваемых выборок одной генеральной совокупности с использо-
ванием t-критерия Стьюдента, F-критерия Фишера и T-критерия Вилкоксона.
N.B. Все расчѐты представляются в виде равенства, в котором сначала записывается расчѐтная формула, затем эта же формула, но с подставленными численными значениями переменных, а в конце равен-
ства записывается полученный результат.
4
ПРИЛОЖЕНИЕ
ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ ДЛЯ РАБОТЫ №1
Таблица П.1 Исходные данные по вариантам заданий для выполнения работы №1
|
|
|
Номера вариантов |
|
|
|||||
|
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
||
Номера |
Число пене- |
Микротвѐр- |
|
Число |
пене- |
Диаметр |
|
Твѐрдость по |
||
опытов |
трации пла- |
дость хромо- |
|
трации |
пла- |
шейки |
|
Роквеллу |
||
(изме- |
стичного |
вого электро- |
|
стичного |
стального |
|
(HRB) низко- |
|||
рений) |
смазочного |
литического |
|
смазочного |
образца |
|
углеродистой |
|||
|
материала |
покрытия, |
|
материала |
после раз- |
|
стали |
|||
|
|
МПа |
|
|
|
рыва, мм |
|
|
|
|
1 |
217 |
8395 |
|
205 |
3,72 |
|
60,0 |
|||
2 |
208 |
10129 |
|
198 |
3,46 |
|
53,0 |
|||
3 |
210 |
7667 |
|
197 |
3,70 |
|
66,0 |
|||
4 |
205 |
8638 |
|
201 |
3,75 |
|
59,5 |
|||
5 |
212 |
9735 |
|
189 |
3,68 |
|
56,0 |
|||
6 |
225 |
8025 |
|
202 |
3,40 |
|
58,0 |
|||
7 |
211 |
7717 |
|
197 |
3,66 |
|
59,0 |
|||
8 |
211 |
5029 |
|
208 |
3,58 |
|
57,0 |
|||
|
|
Номера вариантов для сравнения |
|
|
||||||
Срав- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нить с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выбор- |
3 |
10 |
|
12 |
28 |
|
6 |
|||
кой ва- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. П.1 |
|||
Номера |
|
|
Номера вариантов |
|
|
|||||
опытов |
6 |
7 |
|
8 |
|
9 |
|
|
10 |
|
(изме- |
Твѐрдость |
Диаметр от- |
|
Твѐрдость по |
|
Микротвѐр- |
|
Микротвѐр- |
||
рений) |
по Роквеллу |
печатка при |
|
Роквеллу |
|
дость хро- |
|
дость хро- |
||
|
(HRB) низ- |
вдавливании |
|
(HRС) сред- |
|
мового элек- |
мового |
|||
|
коуглероди- |
шарика Ø1,59 |
|
неуглероди- |
|
тролитиче- |
|
электроли- |
||
|
стой стали |
мм в сталь, |
|
стой стали |
|
ского по- |
|
тического |
||
|
|
мм |
|
после термо- |
|
крытия, |
|
покрытия, |
||
|
|
|
|
обработки |
|
МПа |
|
МПа |
||
1 |
64,5 |
1,00 |
|
55,5 |
|
5786 |
|
|
8240 |
|
2 |
53,5 |
0,92 |
|
56,5 |
|
8025 |
|
|
6935 |
|
3 |
59,0 |
0,96 |
|
59,5 |
|
8240 |
|
|
7667 |
|
4 |
52,0 |
1,00 |
|
57,5 |
|
6810 |
|
|
7380 |
|
5 |
68,0 |
0,98 |
|
48,5 |
|
8522 |
|
|
5446 |
|
6 |
59,5 |
1,16 |
|
47,5 |
|
6231 |
|
|
5274 |
|
7 |
57,5 |
1,00 |
|
56,0 |
|
8240 |
|
|
8295 |
|
8 |
64,0 |
0,94 |
|
58,0 |
|
6769 |
|
|
10249 |
|
|
|
Номера вариантов для сравнения |
|
|
||||||
Срав- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нить с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выбор- |
5 |
27 |
|
26 |
|
10 |
|
|
9 |
|
кой ва- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5
Продолжение табл. П.1
|
|
|
|
|
|
|
Номера вариантов |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
11 |
|
|
12 |
|
|
13 |
|
14 |
|
|
|
|
15 |
||||
Номера |
Кинематиче- |
|
Число пене- |
|
Динамиче- |
|
Износ |
|
|
Диаметр пятна |
|||||||||
опытов |
ская вязкость |
|
трации пла- |
|
ская вяз- |
|
«зеркала» |
|
износа |
шари- |
|||||||||
(изме- |
минерального |
|
стичного |
|
|
кость ми- |
|
втулки |
ци- |
|
ков |
при испы- |
|||||||
рений) |
масла, мм2/с |
|
смазочного |
|
нерального |
|
линдра |
ди- |
|
тании |
мине- |
||||||||
|
|
|
|
|
материала |
|
|
масла, |
|
зеля после |
|
рального масла |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мПа·с |
|
100 ч рабо- |
|
на |
|
4- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ты, мкм |
|
шариковой |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
машине |
тре- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния, мм |
|
||
1 |
|
31,1 |
|
|
227 |
|
|
47,9 |
|
7 |
|
|
|
|
0,38 |
||||
2 |
|
30,8 |
|
|
222 |
|
|
50,0 |
|
10 |
|
|
|
|
0,36 |
||||
3 |
|
31,1 |
|
|
245 |
|
|
55,5 |
|
9 |
|
|
|
|
0,38 |
||||
4 |
|
30,9 |
|
|
231 |
|
|
55,2 |
|
8 |
|
|
|
|
0,40 |
||||
5 |
|
30,7 |
|
|
221 |
|
|
51,0 |
|
10 |
|
|
|
|
0,36 |
||||
6 |
|
31,0 |
|
|
224 |
|
|
54,0 |
|
14 |
|
|
|
|
0,32 |
||||
7 |
|
29,5 |
|
|
228 |
|
|
58,8 |
|
12 |
|
|
|
|
0,38 |
||||
8 |
|
33,4 |
|
|
205 |
|
|
48,0 |
|
15 |
|
|
|
|
0,36 |
||||
|
|
|
|
|
Номера вариантов для сравнения |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Срав- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нить с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выбор- |
|
18 |
|
|
|
3 |
|
|
23 |
|
22 |
|
|
|
|
17 |
|||
кой ва- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. П.1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Номера вариантов |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
16 |
|
17 |
|
|
|
18 |
|
|
|
19 |
|
|
|
|
20 |
|||
Номера |
Коэффици- |
|
Диаметр |
пятна |
|
Кинемати- |
|
Толщина |
|
|
Толщина |
||||||||
опытов |
ент |
трения |
|
износа |
шариков |
|
ческая вяз- |
|
хромового |
|
|
хромового |
|||||||
(изме- |
при испыта- |
|
при испытании |
|
кость мине- |
|
покрытия на |
|
покрытия |
||||||||||
рений) |
нии |
на ма- |
|
минерального |
|
рального |
|
поршневом |
|
на |
порш- |
||||||||
|
шине |
тре- |
|
масла |
на |
4- |
|
масла, мм2/с |
|
кольце дизе- |
|
невом |
|||||||
|
ния |
|
|
шариковой |
ма- |
|
|
|
|
ля, мкм |
|
|
кольце ди- |
||||||
|
|
|
|
шине трения, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зеля, мкм |
|||||
1 |
0,027 |
|
0,39 |
|
|
|
28,9 |
|
|
|
93 |
|
|
|
|
52 |
|||
2 |
0,031 |
|
0,32 |
|
|
|
30,9 |
|
|
|
76 |
|
|
|
|
52 |
|||
3 |
0,029 |
|
0,32 |
|
|
|
30,1 |
|
|
|
91 |
|
|
|
|
50 |
|||
4 |
0,029 |
|
0,50 |
|
|
|
31,9 |
|
|
|
95 |
|
|
|
|
44 |
|||
5 |
0,031 |
|
0,48 |
|
|
|
29,7 |
|
|
|
99 |
|
|
|
|
50 |
|||
6 |
0,036 |
|
0,42 |
|
|
|
31,3 |
|
|
|
112 |
|
|
|
|
50 |
|||
7 |
0,031 |
|
0,52 |
|
|
|
29,4 |
|
|
|
97 |
|
|
|
|
50 |
|||
8 |
0,029 |
|
0,51 |
|
|
|
27,4 |
|
|
|
95 |
|
|
|
|
52 |
|||
|
|
|
|
|
Номера вариантов для сравнения |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Срав- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нить с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выбор- |
12 |
|
15 |
|
|
|
11 |
|
|
|
20 |
|
|
|
|
19 |
|||
кой ва- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6
Продолжение табл. П.1
|
|
|
|
|
|
Номера вариантов |
|
|
|
|
||||
|
21 |
|
|
|
22 |
23 |
|
|
24 |
25 |
|
|||
Номера |
Коэффици- |
|
Износ «зерка- |
Динамиче- |
|
Толщина |
Толщина |
|
||||||
опытов |
ент |
трения |
|
ла» |
втулки |
ская вяз- |
|
хромового |
хромового |
|||||
(изме- |
при испыта- |
|
цилиндра ди- |
кость мине- |
|
покрытия на |
покрытия |
на |
||||||
рений) |
нии на ма- |
|
зеля |
после |
рального |
|
поршневом |
поршневом |
||||||
|
шине |
тре- |
|
100 |
ч работы, |
масла, мПа·с |
|
кольце дизе- |
кольце |
дизе- |
||||
|
ния |
|
|
мкм |
|
|
|
|
ля, мкм |
|
ля, мкм |
|
|
|
1 |
0,033 |
|
|
|
10 |
60 |
|
|
89 |
49 |
|
|||
2 |
0,039 |
|
|
|
13 |
58 |
|
|
105 |
54 |
|
|||
3 |
0,038 |
|
|
|
9 |
55 |
|
|
89 |
51 |
|
|||
4 |
0,040 |
|
|
|
7 |
54 |
|
|
94 |
45 |
|
|||
5 |
0,040 |
|
|
|
11 |
54 |
|
|
98 |
49 |
|
|||
6 |
0,042 |
|
|
|
9 |
53 |
|
|
73 |
48 |
|
|||
7 |
0,041 |
|
|
|
8 |
53 |
|
|
98 |
48 |
|
|||
8 |
0,041 |
|
|
|
11 |
54 |
|
|
98 |
55 |
|
|||
|
|
|
|
|
Номера вариантов для сравнения |
|
|
|
|
|||||
Срав- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нить с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выбор- |
16 |
|
|
|
14 |
13 |
|
|
25 |
24 |
|
|||
кой ва- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. П.1 |
||||
|
|
|
|
|
|
Номера вариантов |
|
|
|
|
||||
|
|
26 |
|
|
|
27 |
28 |
|
29 |
|
30 |
|
||
Номера |
Твѐрдость по |
|
Диаметр от- |
Диаметр |
|
Предел |
проч- |
Предел проч- |
||||||
опытов |
Роквеллу |
|
печатка при |
шейки |
|
ности низко- |
ности |
низко- |
||||||
(изме- |
(HRС) сред- |
|
вдавливании |
стального |
|
углеродистой |
углеродистой |
|||||||
рений) |
неуглероди- |
|
шарика |
образца |
|
стали при од- |
стали при од- |
|||||||
|
стой |
стали |
|
Ø1,59 мм в |
после раз- |
|
ноосном |
рас- |
ноосном |
рас- |
||||
|
после |
термо- |
|
сталь, мм |
рыва, мм |
|
тяжении, |
тяжении, |
|
|||||
|
обработки |
|
|
|
|
|
МПа |
|
МПа |
|
|
|||
1 |
55,5 |
|
|
|
0,90 |
3,87 |
|
408 |
390 |
|
||||
2 |
53,0 |
|
|
|
0,88 |
3,60 |
|
401 |
394 |
|
||||
3 |
57,5 |
|
|
|
0,96 |
3,83 |
|
405 |
389 |
|
||||
4 |
54,5 |
|
|
|
0,90 |
3,87 |
|
405 |
390 |
|
||||
5 |
59,0 |
|
|
|
0,84 |
3,79 |
|
402 |
392 |
|
||||
6 |
56,5 |
|
|
|
0,89 |
3,59 |
|
410 |
396 |
|
||||
7 |
55,5 |
|
|
|
0,84 |
3,75 |
|
399 |
386 |
|
||||
8 |
56,5 |
|
|
|
0,99 |
3,80 |
|
411 |
399 |
|
||||
|
|
|
|
|
Номера вариантов для сравнения |
|
|
|
|
|||||
Срав- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нить с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выбор- |
|
8 |
|
|
|
7 |
4 |
|
30 |
|
29 |
|
||
кой ва- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|