1. Обработка результатов

Усреднённое значение считаем по формуле:

.

Таблица 2. Усреднённые экспериментальные данные.

	Сталь	Алюминий	Медь
<c>, м/с	4378	4285	3451
<c1>, м/с	4032	3508	3181
<c2>, м/с	4725	5062	3721

2. Оценка погрешностей

Результаты измерений, как видно из таблицы, ощутимо различаются, и количество измерений для каждого металла порядка 10. Значит, случайная погрешность будет значительно больше приборной, поэтому приборной погрешностью мы можем пренебречь. Тогда погрешность среднего можно рассчитать по формуле:

Таблица 3. Погрешность среднего экспериментальных данных.

	Сталь	Алюминий	Медь
σ <c>, м/с	110	147	64
σ <c1>, м/с	139	86	30
σ <c2>, м/с	68	34	20

Также, очевидно, в наших измерениях присутствует систематическая погрешность, связанная с не идеально соосными соударениями и неровными краями стержней.

3. Обсуждение полученных результатов

Из таблицы погрешностей видно, что для стали и алюминия погрешность намного выше, чем для меди. Это можно объяснить тем, что для этих металлов мы много раз меняли стержни и настраивали установку, изменяя направления осей и торцы стержней. Значит, эти параметры действительно сильно влияют на получаемые результаты. Оттуда же видно, что погрешность c₁ для стали и алюминия значительно больше погрешности c₂, значит, погрешность, связанная с расположением и формой стержней сильнее влияет именно на c₁. Значит, c₂ – наиболее достоверные результаты.

Сравним экспериментальные результаты с табличными данными:

Таблица 4. Справочные данные.

	Сталь IXI8H9T	Алюминий	Медь
c табл., м/с	5039	5200	3842
<c>, м/с	4378	4285	3451

Следует отметить, что для всех металлов экспериментальное значение скорости звука меньше табличного, что также говорит о систематической погрешности.

С учётом сказанного можно заключить, что полученные результаты весьма достоверны.

Таблица 5.Сравнение погрешностей.

	Сталь	Алюминий	Медь
σ <c>, м/с	110	147	64
Разница табличных и полученных значений	661	915	391
погрешность	551	768	327
Погрешность %	12,6	17,9	9,5

4. Выводы и заключение

В работе были проведены эксперименты с различными металлами: сталь, медь, алюминий; определена для них скорость звука, посчитана случайная погрешность, доказано существование систематической погрешности, экспериментально оценено её значение, и приведены её возможные причины.

Список литературы

1. Методы физических измерений. Лабораторный практикум по физике. / Под ред. Р. И. Солоухина. Новосибирск, НГУ, 1975.

2. Кошкин Н. И. , Ширкевич М.Г. . Справочник по элементарной физике. М.: Наука, 1980.

3. Смажевская Е. Г., Фельдман Н. Б. . Пьезоэлектрическая керамика. М.: Сов. Радио, 1971.

4. Овсянников Л. В. Лекции по основам газовой динамики. М.: Наука, 1981.