Оценка погрешностей
Погрешность вычисленного значения скорости находится по формуле:
, где ,.
- абсолютная погрешность измерения длины стержня, - абсолютная погрешность измерения времени прохождения волны. В нашем случаем. Абсолютную погрешность измерения времени находится по формуле:
, где k – коэффициент Стьюдента
Таблица 7. Среднеквадратичное отклонение времени распространения звуковой волны.
Материал |
Длина, м |
Среднеквадратичное отклонение σ, мкс |
Алюминий |
0,405 |
0,14 |
Сталь |
0,45 |
3,54 |
Латунь |
0,5 |
2,86 |
Медь |
0,6 |
3,13 |
Тогда получим выражения для ΔС:
Таблица 8. Среднеквадратичное отклонение времени распространения звуковой волны.
Материал |
ΔС, м/с |
Алюминий |
16 |
Сталь |
242 |
Латунь |
60 |
Медь |
81 |
Обсуждение полученных результатов
После подсчета погрешностей и непосредственного вычисления скорости звука по времени прохождения получили следующие результаты:
Таблица 9. Итоговые результаты расчета скорости звука в металлических стержнях.
Материал |
C, м/с |
Алюминий |
5000±16 |
Сталь |
5400±242 |
Латунь |
3106±60 |
Медь |
3939±81 |
Выводы и заключение
В ходе выполнения лабораторной работы было выяснено, что достичь соосного расположения стержней очень сложно. Из-за несоосного расположения возникают поперечные колебания, увеличивающие время прохождения волны через стержень. Это и есть основной источник погрешностей. Наиболее точные результаты дает вычисление скорости звука по времени прохождение волны по стержню. Данные, полученные с помощью такой методики, подвергались обработке.
Список литературы
Золкин А. С. Что надо знать при написании курсовой работы (Методические рекомендации для студентов)//Сиб. физ. журн. 1995. № 4. С. 65 – 71. http://www.nsu.ru/journals/phys_stud/russian/
Князев Б. А., Черкасский В. С. Начала обработки экспериментальных данных. Новосибирск: НГУ, 1993. 35 с.
Кунце Х.-И. Методы физических измерений. М.: Мир, 1989. 213 с.
Методы физических измерений (лабораторный практикум по физике)/Под ред. Р. И. Солоухина. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1975. 292 с.
Оглавление
Введение 2
1 Описание эксперимента 2
1.1 Методика измерений 3
1.2 Описание установки 3
1.3 Результаты измерений 3
2 Анализ результатов 4
2.1 Обработка результатов 4
2.2 Оценка погрешностей 5
3 Обсуждение полученных результатов 6
4 Выводы и заключение 6
Список литературы 6
Оглавление 6