- •Оглавление
- •Правила оформления отчета
- •Правила обработка результатов измерений
- •Типы экспериментальных ошибок
- •Статистический анализ случайных ошибок
- •Оценка приборной погрешности
- •Полная абсолютная погрешность
- •Обработка и оформление результатов измерений
- •Обработка результатов прямых измерений
- •Обработка результатов косвенных измерений
- •Подготовка исходных данных.
- •Правила расчета погрешностей косвенных измерений.
- •Учет значащих цифр при вычислениях
- •Построение графиков. Отражение доверительных интервалов на графиках
- •Лабораторные работы Лабораторная работа № 1. Определение ускорения свободного падения
- •Подготовка к работе
- •Вопросы для допуска к лабораторной работе
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы и задания для защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа № 2. Изучение законов сохранения импульса и энергии
- •Подготовка к работе
- •Вопросы для допуска к лабораторной работе
- •Краткая теория
- •Контрольные вопросы и задания для защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа № 3. Изучение закономерностей течения жидкости
- •Подготовка к работе
- •Вопросы для допуска к лабораторной работе
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
- •Контрольные вопросы и задания для защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа № 4. Определение скорости звука в газе методом стоячей волны
- •Подготовка к работе
- •Вопросы для допуска к лабораторной работе
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы и задания для защиты лабораторной работы
- •Библиографический список
Порядок выполнения работы
ЗАДАНИЕ 1. Измерение периода колебаний маятника, определение погрешности прямых измерений
Измерения следует проводить в следующем порядке:
1. Задайте параметры установки в соответствии с требованиями, предъявляемыми к модели математического маятника и указаниями преподавателя, и занесите их перед таблицей.
2. Задайте одинаковые длины l, а также углы отклонения обоим маятникам в пределах от 1 до 10 градусов, значение l и запишите в лабораторный журнал перед таблицей (коэффициент жёсткости пружины максимальный, пружина вверху подвеса). Нажмите кнопку Применить.
3. Нажмите кнопку ПУСК - .
4. Отсчитайте 8 -12 колебаний маятников, и нажмите кнопку СТОП - .
5. Запишите результат (число колебаний ni и время этих колебаний ti) в Таб. 1.
6. Зная число колебаний n и время этих колебаний , по формуле (2) вычислите период колебаний. для каждого измерения:(2)
Результаты измерения периода колебаний маятника Таблица 1.
() |
,с |
,с |
,с |
,с |
,с2 |
,с2 |
ΔT, c | |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
| |||
. |
|
|
|
|
| |||
. |
|
|
|
|
| |||
10 |
|
|
|
|
|
7. Определите среднее значение периода колебаний .
8. Найдите среднеквадратичное отклонение от среднего .
9. Приняв доверительную вероятность равной 0,95 , определите коэффициент Стьюдента и вычислите абсолютную погрешность .
10. Запишите результат измерений в стандартной форме:c.
ЗАДАНИЕ 2. Вычисление ускорения свободного падения и оценка абсолютной погрешности косвенных измерений.
1. Из формулы (1) выведите расчетную формулу для .
2. С учетом того что функция зависит от трех величинxi (независимых), занесите их в Таблицу 3.2. Вычислите , подставив численные значения параметров установки и констант и экспериментально полученные (средние) величины. Обратите внимание на степени независимых величин.
3. Определите абсолютные xi, и относительные погрешности этих величин. Результаты также занесите в Таблицу 2.
Результаты вычисления ускорения свободного падения. Таблица 2. | |||||||
№ п/п |
Независимая величина xi |
ед.изм. |
xi, ед.изм. |
gвыч. м/с2 | |||
1. |
Т |
|
|
|
|
|
|
2. |
l |
|
|
|
| ||
3. |
π |
|
|
|
|
4. Запишите результат измерений в стандартной форме:
м/с2.
5. При вычислении абсолютной погрешности косвенных измерений можно воспользоваться упрощенной формулой:.
Вопросы и задания для защиты лабораторной работы:
Что такое маятник, и какие виды маятников вы знаете?
Поясните понятия: математический и физический маятники.
Запишите и объясните уравнение гармонических колебаний.
Какие формулы связывают период, фазу, частоту, циклическую частоту?
Поясните понятия: собственные, свободные и вынужденные колебания маятника.
Поясните понятия: абсолютная и относительная погрешности измерений, приведите примеры, запишите соответствующие формулы.
Зависит ли ускорение свободного падения от широты местности и высоты над уровнем моря?