Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Физика / _____ _ ________ _________.doc
Скачиваний:
17
Добавлен:
05.02.2016
Размер:
494.08 Кб
Скачать

2. Зображення експериментальних значень на графіках та проведення кривих через експериментальні точки.

a).Експериментальні точки у системі координат .

Графіки, звичайно, будують на міліметровому папері або папір спеціально для цього розграфлюють (наносять сітку) . Виставляючи осі координат, розраховують масштаб, вказують, які фізичні величини їм відповідають та визначають і проставляють ціну поділок. Масштаб повинен відповідати 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10 і т.п. одиницям вимірюваної величини. Початок відліку по осях координат повинен бути таким, щоб точки розмістились на всій координатній площині.

Точки, одержані в різних умовах, наприклад, при нагріванні і при охолодженні зразка потрібно позначати різними символами.

Якщо відомі випадкові похибки (границі довірчих інтервалів)  виміряних величин по осях, то точку зображують у вигляді хреста, причому піврозмір хреста повинен у відповідному масштабі дорівнювати величині цієї похибки . Після нанесення експериментальних точок на координатну площину приступають до побудови графіка.

б).Проведення кривих через експериментальні точки.

Математичне правило проведення кривих через експериментальні точки полягає в наступному. Якщо тип кривої (пряма, коло, парабола та ін.) з тих чи інших міркувань (наприклад, теоретичних) вибрано, то параметри кривої повинні бути вибрані так, щоб сума квадратів відхилень від неї всіх експериментальних точок була найменшою (основа методу "найменших квадратів", який буде розглянуто нижче). Використання цього правила на практиці пов'язане з певними труднощами, але при певному досвіді, графічно проведені криві самі собою виявляються оптимальними.

Необхідно пам'ятати, що при проведенні кривих на "око" оптимальною є пряма лінія. Тому наявну залежність між виміряними величинами слід перетворити в лінійну, тобто провести лінеаризацію залежності. Наприклад, залежність опору напівпровідника від температури є експоненціальною: . Утворити з цієї залежності лінійну можна у такий спосіб. Якщо позначимоy=lnR, , то маємо у=а + b x, де а=lnA, . Тепер можна побудувати графік лінійної залежності.

Наведений приклад є логарифмічною ліанеризацією залежностей величин. Існують і інші методи. Наприклад, лінеаризацію квадратичної залежності довжини математичного маятника L та періоду коливань математичного маятника Т в лабораторній роботі № 40 можна провести у такий спосіб Y=42L, X=T2, b=g, де g - прискорення тяжіння Землі.

В інших випадках через точки завжди проводять найпростішу криву так, щоб експериментальні дані відступали від неї (в 2/3 випадків) не більше ніж на величину границі довірчого інтервалу. Якщо залежність є лінійною, то на графіку можна визначити похибки параметрів прямої а, b.

Щоб знайти похибку у визначенні параметру а потрібно перемістити пряму паралельно самій собі вниз поки вище від неї не виявиться вдвоє більше точок ніж знизу, а потім змістити її догори, доки знизу не виявиться вдвоє більше точок ніж зверху. Відстань у між цими положеннями прямої вздовж осі ОУ визначає похибку а:

,

де n- повне число точок на графіку.

Для визначення похибки b параметру b робочу ділянку осі ОХ (де розташовані експериментальні точки) ділимо на три рівні частини. Середня частина з роботи виключається. Для визначення b пряма повертається так, щоб на лівій ділянці вище неї стало вдвоє більше точок ніж під нею, а на лівій ділянці - навпаки. За цим пряма повертається так, щоб на лівій ділянці 2/3 точок лежали нижче прямої, а на правій - вище неї. У цих двох випадках визначаємо відповідні кутові величини b1, b2 та їх різницю =b1- b2. Тепер .

Соседние файлы в папке Физика