Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1291 вуз, 5003 предмет.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Нижегородский Государственный Технический Университет им. Р.Е. Алексеева
Предмет:
Физика
Файл:
ФИЗИКА 1 семестр / Отчёты 1 семестр / Мех. удар.doc
Скачиваний:
70
Добавлен:
28.03.2015
Размер:
560.13 Кб
Скачать
☆
►Содержание►

2. Расчет скорости шарика до и после удара.

2.1 Расчет скорости шарика до удара.

Формула :

1=2*Sin( i / 2)*g*L

L – Длинна нити.

g – Скорость свободного падения.

1 – Скорость шарика до удара.

I – Угол отклонения шарика.

2.2 Расчет скорости шарика после удара.

Формула :

2=2*Sin(<i> / 2)*g*L

<i> - Среднее значение угла отскока шарика.

Производим вычисления :

1 = 2*Sin(200/2)*9,81*0,315 = 0,605 (м/с).

2= 2*Sin(17.50/2)*9,81*0,315 = 0,532 (м/с).

1 = 2*Sin(300/2)*9,81*0,315 = 0,905 (м/с).

2 = 2*Sin(26.50/2)*9,81*0,315 = 0,802 (м/с).

1 = 2*Sin(400/2)*9,81*0,315 = 1,197 (м/с).

2 = 2*Sin(35.50/2)*9,81*0,315 = 1,067 (м/с).

1= 2*Sin(500/2)*9,81*0,315 = 1,479 (м/с).

2 = 2*Sin(430/2)*9,81*0,315 = 1,282 (м/с).

1 = 2*Sin(600/2)*9,81*0,315 = 1,757 (м/с).

2 = 2*Sin(500/2)*9,81*0,315 = 1,479 (м/с).

Результаты расчетов сведем в таблицу

Таблица 5

1=200

2=300

3=400

4=500

4=600

1(м/с).

0,605

0,905

1,197

1,479

1,757

2(м/с).

0,532

0,802

1,067

1,282

1,479

3. Расчет среднего значения силы удара

Формула :

< F > =

<F> - Среднее значение силы удара.

m – Масса шарика.

1 - скорость шарика до удара.

2 - скорость шарика после удара.

–время удара.

Производим вычисления :

<F1> = 0,0195*(0,605-0,532) / 0,0000309 = 46,06 H.

<F2> = 0,0195*(0,905-0,802) / 0,0000287 = 69,98 H.

<F3> = 0,0195*(1,197-1,067) / 0,0000269 = 94,23 H.

<F4> = 0,0195*(1,479-1,282) / 0,0000217 = 177,02 H.

<F5> = 0,0195*(1,757-1,479) / 0,0000191 = 283,82 H.

4. Расчет коэффициента восстановления.

Формула :

ε = 2 / 1

ε - коэффициент восстановления.

ε 1 = 0,532 / 0,605 = 0,878 ε 5 = 1,479 / 1,757 = 1,187

ε 2 = 0,802 / 0,905 = 0,886

ε 3 = 1,067 / 1,197 = 0,891

ε 4 = 1,282 / 1,479 = 0,866

5.Расчет погрешностей прямых измерений.

5.1 Определяем стандартную погрешность измерения угла отскока шарика.

Формула :

SI = ( S/I )2 + ( S//2 )2.

SI - среднеквадратичное отклонение.

S/I - стандартная случайная погрешность.

S//2 = 0, 5 - стандартная систематическая погрешность.

S/I = ∑( I - <i>)2 / N ( N - 1 )

N=10 количество измерений угла.

S/1=(180-17.50)2+(17.50-17.50)2+(170-17.50)2+(180-17.50)2+(18.50-17.50)2+(170-17.50 )2

+(17.50-17.50)2+(170-17.50)2+(180-17.50)2+(180-17.50)2 / 10( 10-1) = 0,176;

S= (0, 5)2+(0,176)2 = 0,530;

S/2=(270-26.50)2+(27.50+26.50)2+(260-26.50)2+(26.50-26.50)2+(270-26.50)2+( 270-26.50)2+(26.50-26.50)2+( 270-26.50)2+( 26.50-26.50)2+( 26.50-26.50)2 / 10( 10-1) = 0,148;

S= (0, 5)2+(0,148)2 = 0,521;

S/3=(350-35.50)2+(35.50-35.50)2+(35.50-35.50)2+(360-35.50)2+( 35.50-35.50)2+(35.50-35.50)2+( 350-35.50)2+ (350-35.50)2+( 350-35.50)2+( 35.50-35.50)2 / 10( 10-1) = 0,104

S= (0, 5)2+(0,104)2 = 0,510;

S/4=(43-43)2+(43-43)2+(43.5-43)2+(42-43)2+ (43-43)2+( 43.5-43)2+( 42.5-43)2+ (43-43)+ (43-43)2 +( 42.5-43) / 10( 10-1) = 0,139

S= (0, 5)2+(0,139)2 = 0,518;

S/5=(500-500)2+(500.5-500)2+ (500-500)2+(50.50-500)2+ (50.50-500)2+ (50.50-500)2+ (510-500)2+ (500-500)2+(49.50-500)2+ (50.50-500)2 / 10( 10-1) = 0,158;

S= (0, 5)2+(0,158)2 = 0,524

5.2 Расчет абсолютной погрешности угла отклонения шарика ∆i

Формула :

∆i = (kn * S/i)2+(1/3*k*S//2 )2

kn = 2.3 - соответствующий коэффициент Стьюдента;

k = 2.0 - соответствующий коэффициент Стьюдента;

Производим вычисления :

∆1= (2.3*0,176)2+ (1/3*2.0*0, 5)2= 0,524

∆2= (2.3*0,148)2+ (1/3*2.0*0, 5)2= 0,476

∆3= (2.3*0,104)2+ (1/3*2.0*0, 5)2= 0,410

∆4= (2.3*0,139)2+ (1/3*2.0*0, 5)2= 0,461

∆5= (2.3*0,158)2+ (1/3*2.0*0, 5)2= 0,493

5.2 Определяем относительную погрешность измерения угла отскока шарика.

Формула :

εi= ∆I / <i>

ε1 = 0,524 / 17,50 = 0,029;

ε2 = 0,476 / 26,50 = 0,016;

ε3 = 0,410 / 35,50 = 0,012;

ε4 = 0,461 / 43,00 = 0,011;

ε5 = 0,493 / 50,00 = 0,010;

5.3 Определяем относительную и абсолютную погрешность измерения угла отклонения шарика .

Формулы :

∆i = (kn * S/i)2+(1/3*k*S//2 )2

ε i= ∆I / <i>

т.к. (kn * S/i)2 = 0 , то ∆i = (1/3*k*S//2 )2.

Производим вычисления :

∆I =(1/3*2.0*0.5)2 = 0,33

ε1 = 0,33/20 = 0,016;

ε2 = 0,33/30 = 0,011;

ε3 = 0,33/40 = 0,008;

ε4 = 0,33/50 = 0,007;

ε5 = 0,33/60 = 0,006;

5.4 Рассчитаем относительную погрешность измерения времени соударения шарика.

Формула :

SI = ∑( i- <i>)2 / N ( N - 1 )

Производим вычисления :

S1=10-7*(321-309)2+(312-309)2+(304-309)2+(312-309)2+(303-309)2+(307-309)2+(315-309)2+(309-309)2+(302-309)2+(311+309)2 / 10( 10-1) =1,8*10-7

S2=10-7*(272-287)2+(288-287)2+(271-287)2+(297-287)2+(287-287)2+(301-279)2+(286-287)2 +(291-287)2+(300-287)2 +(279-287)2 / 10( 10-1) =3,37*10-7

S3=10-7*(262-269)2+(267-269)2+(269-269)2+(262-269)2+(258-269)2+(252-269)2+(261-269)2 +(243-269)2+(255-269)2+ (261-269)2 / 10( 10-1) = 4,10*10-7

S4=10-7*(217+217)2+(216-217)2+(208-217)2+(212-217)2+(206-217)2+(231-217)2+(214-

-217)2+ (227-217)2+(221-217)2+(211-217)2 / 10( 10-1) = 2,71*10-7

S5=10-7*( 191-191)2+(189-191)2+(192-191)2+(184-191)2+(190-191)2+(183-191)2+(202-

191)2+ (193-191)2+(201-191)2+(186-191)2 / 10( 10-1) = 2,27*10-7

5.5 Определим абсолютную погрешность измерения времени соударения шарика.

Формула :

∆I = (kn*S)2+(1/3*k* S/)2

S - стандартная случайная погрешность.

S/ =1*10-7 - стандартная систематическая погрешность.

Производим вычисления :

∆1 = 10-7*(2,3*1,8)2+(1/3*2,0*1)2 = 4,14*10-7;

∆2 = 10-7*(2,3*3,37)2+(1/3*2,0*1)2 = 7,75*10-7;

∆3 = 10-7*(2,3*4,10)2+(1/3*2,0*1)2 = 9,43*10-7;

∆4 = 10-7*(2,3*2,71)2+(1/3*2,0*1)2 = 6,23*10-7;

∆5 = 10-7*(2,3*2,27)2+(1/3*2,0*1)2 = 2,28*10-7;

5.6 Определим относительную погрешность измерения времени соударения шарика.

Формула :

ε= ∆I / <i>

ε1= 4, 14*10-7 / 309 * 10-7 = 0,013;

ε2= 7, 75*10-7 / 287* 10-7 = 0,027;

ε3= 9, 43*10-7 / 269 *10-7 = 0,035;

ε4= 6, 23*10-7 / 217* 10-7 = 0,028;

ε5= 2, 28*10-7 / 191* 10-7 = 0,012;

Соседние файлы в папке Отчёты 1 семестр
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности