МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

Кафедра "Физика - 1"

А.Д.Курушин

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЯ

ВРЕМЕНИ ЧЕЛОВЕКОМ-ОПЕРАТОРОМ

Методические указания к лабораторной работе № 101

по дисциплине "ФИЗИКА"

М О С К В А - 2005

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

Кафедра "Физика - 1"

А.Д.КУРУШИН

Утверждено

редакционно-издательским

советом университета

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЯ

ВРЕМЕНИ ЧЕЛОВЕКОМ-ОПЕРАТОРОМ

Методические указания к лабораторной работе № 101

по дисциплине "ФИЗИКА"

для студентов 1 и 2 курсов энергетических, строительных и механических специальностей

М О С К В А - 2005

УДК 531.76

К-93

Курушин А.Д. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЧЕЛОВЕКОМ-ОПЕРАТОРОМ. Методические указания к лабораторной работе № 101.- М.; МИИТ, 2005, 9 с.

Приведены описания лабораторной установки и методики проведения измерений и обработки результатов. Имеются вспомогательные данные, облегчающие статистическую обработку.

^{© Московский государственный}

^{университет путей сообщения}

^{(МИИТ), 2005}

Учебно-методическое издание

Курушин Алексей Дмитриевич

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЯ

ВРЕМЕНИ ЧЕЛОВЕКОМ - ОПЕРАТОРОМ.

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Физика»

для студентов 1 и 2 курсов энергетических,

строительных и механических специальностей

Подписано к печати Формат 60х84/16 Тираж –1000

Усл.печ.л. Заказ- Изд. № Цена

127994, Москва, ул. Образцова, 15. Типография МИИТа

Лабораторная работа № 101 определение ошибки измерения времени человеком-оператором

Цель работы: Определение времени индивидуальной реакции человека-оператора с целью определения ошибок косвенных измерений, в которых имеется измерение времени бее использования автоматических устройств.

Введение

Предполагается, что перед началом работы студент ознакомился с основными понятиями теории ошибок при физических измерениях , например по [ 1,2 ].

При выполнении задач лабораторного практикума в ряде случаев для получении конечного результата необходимо измерять промежутки времени. Так, например, в работе по научению гармонических колебаний пружинного маятника для определения периода колебаний Т измеряют число колебаний N и время этих колебаний t. По результатам этих измерений рассчитывают период колебаний: Т = t/N. Время колебаний t измеряется путём включения и выключения секундомера в моменты времени, соответствующие прохождению колеблющимся грузом некоторых фиксированных точек шкалы. Однако из-за конечной скорости реакции человека секундомер будет включаться в моменты времени, отличающиеся на суммарное время зрительной и двигательной реакции человека t от времени прохождения выбранных точек шкалы. Это время реакции человека определяет в дальнейшем ошибку расчёта периода колебаний Т, как результата косвенного измерения. Аналогичная ситуация встречается при измерении вязкости жидкости методом Стокса, когда измеряется время t равномерного вертикального движения в жидкости металлического шарика между двумя сечениями, отстоящими lруг от друга на определённое расстояние 1 друг от друга. По этим намерениям в дальнейшем рассчитывается скорость равномерного движе

3

ния V = l/t, входящая в формулу для расчёта вязкости жидкости. В этом случае ошибка измерений времени t, обусловленная реакцией человека, определит ошибку косвенного измерения скорости V,a в дальнейшем и ошибку в определении коэффициента вязкости, которая может быть рассчитана, если известно t.

Помимо чисто учебных и ознакомительных целей, как в описанных случаях, индивидуальное время реакции человека-оператора имеет жизненно важное значение в практической деятельности, например, водителя железнодорожного и автомобильного транспорта, лётного состава, работников диспетчерских служб и т.д.

В связи с тем, что в ряде работ (помимо упомянутых) приходится пользоваться величиной ошибки измерения времени t, являющейся индивидуальной характеристикой для каждого студента, эту величину необходимо определить и запомнить, чтобы использовать в течение всего времени работы в лаборатории физики.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: секундомер электронный с; пульт оператора (студента), программируемый калькулятор или ПЭВМ.