
- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни
- •1. Основи теорії похибок
- •1.1. Фізичні виміри та принципи опрацювання їхніх результатів
- •1.2. Типи похибок
- •1.3. Основи теорії випадкової похибки
- •1.4. Вилучення промахів
- •1.5. Врахування приладової похибки
- •2. Опрацювання експериментальних результатів
- •2.1. Прямі виміри
- •2.1.1. Розрахунки з використанням ms Excel
- •2.1.2. Розрахунки з використанням калькулятора
- •2.2. Непрямі виміри
- •2.2.1. Відтворювані умови експерименту
- •2.2.2. Невідтворювані умови експерименту
- •2.2.3. Апроксимація методом найменших квадратів
- •2.2.4. Похибки при одноразовому непрямому вимірі
- •2.2.5. Похибки непрямих вимірів за відтворюваних умов
- •2.2.6. Похибки непрямих вимірів за невідтворюваних умов
- •3. Правила наближених обчислень
- •4. Тест самоконтролю
- •5. Коментарі до питань самоконтролю
- •6. Розрахунково-графічна робота. Похибки прямих вимірювань
- •6.1. Завдання
- •6.2. Приклад виконання завдання
- •7. Розрахунково-графічна робота. Похибки непрямих вимірювань
- •7.1. Завдання
- •7.2. Приклад виконання завдання
- •8. Розрахунково-графічна робота. Лінійна апроксимація
- •8.1. Завдання а для варіантів 01 – 25
- •8.2. Приклад виконання завдання а
- •8.3. Завдання b для варіантів 26 – 50
- •8.4. Приклад виконання завдання в
- •8.5. Завдання с для варіантів 51 - 75
- •8.6. Приклад виконання завдання с
- •8.7. Завдання d для варіантів 76 - 00
- •8.8. Приклад виконання завдання d
- •Література
8.5. Завдання с для варіантів 51 - 75
Втрати
напору по довжині труби
.
Для труби довжиноюl = 100 m
вимірюється
витрата
при напорі
.
Треба знайти питомий опір труби
,
а також оцінити похибку отриманого
значення. У табл. 8.12 наведені результати
окремих вимірювань – пари значень
,
.
Виразіть функцію
у вигляді лінійної залежності
.
Знайдіть середнє значення
коефіцієнта
,
випадкову похибку
для надійної ймовірності
.
Розрахуйте середнє значення
питомого опору труби, похибку
і відносну граничну похибку
середнього значення
.
Побудуйте графік лінійної залежності
і нанесіть на графік експериментальні
точки.
8.6. Приклад виконання завдання с
Дані, за якими виконуються розрахунки, наведені в табл. 8.9, кінцеві результати розрахунків заносяться до табл. 8.10
Таблиця 8.9
Варіант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
m3/s |
m |
m3/s |
m |
m3/s |
m |
m3/s |
m |
m3/s |
– | |
* |
0,5 |
0,0200 |
1 |
0,0290 |
1,5 |
0,0350 |
2 |
0,0410 |
2,5 |
0,0460 |
0,90 |
Таблиця 8.10
|
|
|
|
|
m3/s |
m3/s |
m3/s |
m3/s |
% |
11,92 |
0,079 |
11,92 |
0,079 |
0,66 |
Втрати
напору по довжині труби
.
Приводимо формулу до стандартного
вигляду
.
Виконуємо обчислення і заносимо результати до табл. 8.11
Таблиця 8.11
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
0,50 |
1,00 |
1,50 |
2,00 |
2,50 |
– |
|
0,020 |
0,029 |
0,035 |
0,041 |
0,046 |
– |
|
0,040 |
0,084 |
0,123 |
0,168 |
0,212 |
– |
|
0,50 |
1,00 |
1,50 |
2,00 |
2,50 |
– |
|
0,0016 |
0,0071 |
0,0150 |
0,0283 |
0,0448 |
0,0967 |
|
0,0200 |
0,0841 |
0,1838 |
0,3362 |
0,5290 |
1,1531 |
|
0,0231 |
-0,0027 |
0,0395 |
-0,0042 |
-0,0228 |
– |
|
0,0005 |
0,0000 |
0,0016 |
0,0000 |
0,0005 |
0,0026 |
;
.
З
табл. 1.1
знаходимо коефіцієнт Стьюдента
.
Знаходимо
випадкову похибку середнього значення
величини
.
Оскільки
,
то результат вимірювань із надійною
ймовірністю
подаємо у вигляді:
.
Відносна гранична похибка середнього значення прискорення
.
Відкладаємо
на графіку рис. 8.3 експериментальні
точки
і будуємо пряму
.
Підставляємо в рівняння прямої
.
Отримуємо
.
Проводимо пряму через точки
і
.
|
Рис.
8.3. Лінійна апроксимація функції
|
Таблиця 8.12
Лінійна апроксимація. Завдання С
Варіант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
m3/s |
m |
m3/s |
m |
m3/s |
m |
m3/s |
m |
m3/s |
– | |
51 |
0,5 |
0,0500 |
1 |
7,0000 |
1,5 |
0,0870 |
2 |
0,1000 |
2,5 |
0,1100 |
0,90 |
52 |
0,5 |
0,0220 |
1 |
0,0320 |
1,5 |
0,0390 |
2 |
0,0450 |
2,5 |
0,0500 |
0,95 |
53 |
0,5 |
0,0320 |
1 |
0,0450 |
1,5 |
0,0550 |
2 |
0,0630 |
2,5 |
0,0710 |
0,90 |
54 |
0,5 |
0,0070 |
1 |
0,0100 |
1,5 |
0,0120 |
2 |
0,0140 |
2,5 |
0,0160 |
0,95 |
55 |
0,5 |
0,0350 |
1 |
0,0500 |
1,5 |
0,0600 |
2 |
0,0710 |
2,5 |
0,0790 |
0,90 |
56 |
0,5 |
0,0050 |
1 |
0,0070 |
1,5 |
0,0090 |
2 |
0,0100 |
2,5 |
0,0110 |
0,95 |
57 |
0,5 |
0,0290 |
1 |
0,0410 |
1,5 |
0,0500 |
2 |
0,0580 |
2,5 |
0,0650 |
0,90 |
58 |
0,5 |
0,0080 |
1 |
0,0120 |
1,5 |
0,0140 |
2 |
0,0160 |
2,5 |
0,0180 |
0,95 |
59 |
0,5 |
0,7100 |
1 |
1,0000 |
1,5 |
1,2200 |
2 |
1,4100 |
2,5 |
1,5800 |
0,90 |
60 |
0,5 |
0,0040 |
1 |
0,0060 |
1,5 |
0,0070 |
2 |
0,0082 |
2,5 |
0,0090 |
0,95 |
61 |
0,5 |
0,0140 |
1 |
0,0200 |
1,5 |
0,0250 |
2 |
0,0280 |
2,5 |
0,0320 |
0,90 |
62 |
0,5 |
0,0180 |
1 |
0,0260 |
1,5 |
0,0320 |
2 |
0,0370 |
2,5 |
0,0410 |
0,95 |
63 |
0,5 |
0,0130 |
1 |
0,0180 |
1,5 |
0,0220 |
2 |
0,0260 |
2,5 |
0,0290 |
0,90 |
64 |
0,5 |
0,0020 |
1 |
0,0032 |
1,5 |
0,0040 |
2 |
0,0045 |
2,5 |
0,0050 |
0,95 |
65 |
0,5 |
2,2400 |
1 |
3,1600 |
1,5 |
3,8700 |
2 |
4,4700 |
2,5 |
5,0000 |
0,90 |
66 |
0,5 |
0,3200 |
1 |
0,4500 |
1,5 |
0,5500 |
2 |
0,6300 |
2,5 |
0,7100 |
0,95 |
67 |
0,5 |
0,0110 |
1 |
0,0160 |
1,5 |
0,0190 |
2 |
0,0220 |
2,5 |
0,0250 |
0,90 |
68 |
0,5 |
0,0410 |
1 |
0,0580 |
1,5 |
0,0700 |
2 |
0,0820 |
2,5 |
0,0910 |
0,95 |
69 |
0,5 |
0,0160 |
1 |
0,0220 |
1,5 |
0,0270 |
2 |
0,0320 |
2,5 |
0,0350 |
0,90 |
70 |
0,5 |
0,0090 |
1 |
0,0130 |
1,5 |
0,0160 |
2 |
0,0180 |
2,5 |
0,0200 |
0,95 |
71 |
0,5 |
0,0250 |
1 |
0,0350 |
1,5 |
0,0430 |
2 |
0,0500 |
2,5 |
0,0560 |
0,90 |
72 |
0,5 |
0,0035 |
1 |
0,0050 |
1,5 |
0,0060 |
2 |
0,0070 |
2,5 |
0,0080 |
0,95 |
73 |
0,5 |
0,0025 |
1 |
0,0035 |
1,5 |
0,0040 |
2 |
0,0050 |
2,5 |
0,0056 |
0,90 |
74 |
0,5 |
0,0710 |
1 |
0,1000 |
1,5 |
0,1200 |
2 |
0,1400 |
2,5 |
0,1600 |
0,95 |
75 |
0,5 |
0,0080 |
1 |
0,0110 |
1,5 |
0,0140 |
2 |
0,0160 |
2,5 |
0,0180 |
0,90 |