Контрольные вопросы

1. Что такое прямые и косвенные измерения? Какие измерения в данной работе являются прямыми, а какие косвенными?

2. Какие погрешности называются систематическими, случайными, промахами?

3. Что называется доверительным интервалом и доверительной вероятностью?

4. Опишите алгоритм обработки результатов прямых измерений.

5. Как изменится доверительный интервал, если доверительную вероятность снизить от 0,95 до 0,9?

6. Как определить доверительный интервал результата косвенного измерения?

7. Выведите формулу для расчета погрешности измерения плотности.

Список рекомендуемой литературы

1. Детлаф, А.А. Курс физики: Учеб. пособие для студ. втузов. - 6-е изд., стер. / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. - М.: Изд. центр «Академия», 2007. - § П.3.

2. Земельман, М.А. Метрологические основы технических измерений. / М.А. Земельман. – М.: Изд-во стандартов, 1991. – 227 с.

3. Грановский, В.А. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. / В.А. Грановский, Т.Н. Сирая. – Л.: Энергоатомиздат, 1990. – 288 с.

4. Селиванов, М.Н. Качество измерений: Метрологическая справочная книга. / М.Н. Селиванов, А.Э. Фридман, Ж.Ф. Кудряшова. – Л.: Лениздат, 1987. – 295 с.

Приложение Измерительные приборы

1. Штангенциркули (ГОСТ 166-73)

Штангенциркуль (рисунок 1.2) позволяет измерять линейные размеры с точностью до долей миллиметра благодаря наличию нониуса – отсчетного устройства в виде подвижной дополнительной линейки с делениями, ширина которых отличается от ширины делений основной шкалы.

Цена деления (точность) Δx нониуса, выраженная в миллиметрах, равна 1/n, где n – количество делений нониуса. Например, для показанного на рисунке 1.2 нониуса с десятью делениями цена деления Δx = 0,1 мм. Приборная погрешность штангенциркуля равна половине его точности.

Измеряемый предмет плотно, без перекосов зажимают между измерительными поверхностями. Определяемый размер равен x=(m+k·Δx) мм, где m – число целых миллиметровых делений основной шкалы, полностью пройденных нулевым штрихом нониуса, k – число делений нониуса от нулевого штриха до штриха, наиболее точно совпадающего с каким-либо штрихом основной шкалы.

2. Технические весы

Для определения массы тел применяются весы. Одним из наиболее распространенных типов весов являются коромысловые равноплечие весы. В лабораторном практикуме кафедры физики используются технические весы, позволяющие проводить взвешивание с точностью от 0,01 до 0,1 г.

Технические весы (рисунок 1.3) имеют коромысло 1, на концах которого укреплены грузонесущие призмы 2. На призмы подвешены с помощью дужек и серег чашки весов 3. В середине коромысла имеется опорная призма.

Для предохранения призм весов от толчков, которыми сопровождается помещение грузов и разновесов на чашки весов, в весах имеется специальное устройство – арретир. Арретир включается и выключается плавным поворотом рукоятки, расположенной в нижней части рамы весов.

ВНИМАНИЕ! Помещать взвешиваемое тело и разновесы на чашки весов, а также снимать их можно только при арретированных весах.

Рама весов укреплена на подставке, снабженной установочными винтами. С помощью этих винтов весы устанавливаются по отвесу. С коромыслом весов скреплена длинная стрелка 4, нижний конец которой приходится против отсчетной шкалы, укрепленной у основания рамы весов.

Взвешиваемое тело помещают, как правило, на левую чашку весов, а разновесы – на правую. Разновесы разрешается брать только пинцетом и помещать их только на чашку весов или в соответствующее гнездо футляра. Больше никуда класть разновесы не разрешается.

Пока приблизительного равновесия не достигнуто, не следует полностью открывать арретир. Если при открывании арретира обнаружится, что стрелка весов явно отклоняется в сторону, нужно тотчас же закрыть арретир и изменить массу разновесов в соответствии с направлением отклонения стрелки.

При достижении равновесия весы арретируются. После этого разновесы, начиная с более крупных, снимаются и помещаются в футляр с одновременной записью результата в рабочий журнал.