53.08 (075.8)

Р 537

Министерство энергетики и угольной промышленности Украины

Севастопольский национальный университет ядерной энергии и промышленности

А.Г. Рипп Обработка измерений

Утверждено

Учёным советом университета

Севастополь

2012

53.08 (075.8)

Р 537

УДК 53.08 (075.8)

Рипп А.Г.

Р 537 Обработка измерений: учебное пособие по общей физике. – Севастополь: Изд-во СНУЯЭиП, 2012. – 27 с.: ил.

Пособие предназначено студентам технического вуза, выполняющим лабораторные работы по физике. Так как курс физики студенты изучают на младших курсах, то их опыт экспериментальной работы ещё невелик. Основное внимание в книге уделено трём задачам эксперимента: оценке погрешностей измерений, методике построения графиков и формулированию выводов.

Пособие разработано для студентов всех специальностей и всех форм обучения. Оно представляет ценность не только для усвоения студентами курса физики, но и для усвоения многих других естественно-научных и технических дисциплин, которые студенты изучают на старших курсах.

Материал изложен подробно и в доступной форме. Для студентов, желающих получить больше информации, в конце книги приводится список литературы.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор В.А. Якимов,

доктор физ.-мат. наук, профессор В.В. Ларионов

Издание СНУЯЭиП, 2012

Оглавление

Введение	4
§1. Оценка погрешностей измерений	4
Абсолютная и относительная погрешности	4
Приборная и случайная погрешности	5
Прямые и косвенные измерения	6
Приборная погрешность прямого измерения	6
Оценка случайной погрешности	9
Доверительная вероятность и коэффициент Стьюдента	10
Оценка случайной погрешности с помощью программы EXCEL	12
Погрешность косвенного измерения	12
Погрешность сторонней информации	14
§2. Округление результатов измерений и погрешностей. Запись результата измерений	14
§3. Построение графиков	15
§4. Измерение параметров линейной зависимости	17
Графический способ измерения параметров прямой линии	17
Аналитический способ измерения параметров прямой линии	19
Оценка погрешностей измерения параметров прямой линии	20
§5. Построение графиков с помощью программы EXCEL	21
§6. Формулировка выводов	22
Литература	26

Введение

При выполнении лабораторных работ по физике не достаточно просто провести измерения каких-то величин – важно ещё правильно обработать полученные результаты. В эту обработку входят разные элементы, из которых основными являются следующие.

• Оценка погрешностей измерений.

• Построение графиков.

• Формулировка выводов.

В данном пособии предлагаются рекомендации, как выполнять эти элементы.

1. Оценка погрешностей измерений

При любом измерении ошибка неизбежна. Эту ошибку называют погрешностью измерения. Величина погрешности зависит, в основном, от трёх факторов: от качества применяемых приборов, от аккуратности экспериментатора и от методики измерения. Точное значение погрешности всегда неизвестно, иначе можно было бы её учесть и, следовательно, устранить. Однако погрешность можно оценить, то есть выяснить, в каких разрядах числа, полученного при измерении, может содержаться ошибка. Например, результат измерения силы тока – пятизначное число 21,356 мА. За какие из этих пяти цифр можно быть на 100% уверенным? Если только за первые две цифры, значит, погрешность составляет десятые доли мА, а если экспериментатор уверен и в десятых долях мА, но сомневается в сотых, то погрешность составляет сотые доли мА. Вот в этом и состоит оценка погрешности – выяснение того, на сколькопримерномог ошибиться экспериментатор при проведении измерения.