Контрольные вопросы

1. Какие измерения называются прямыми, а какие косвенными?

2. Назовите основные типы ошибок, возникающих при измерениях?

3. Какие ошибки называются грубыми?

4. Как определяются основные типы погрешностей при прямых измерениях?

5. Как определяются основные типы погрешностей при косвенных измерениях?

Литература

1. Зайдель А.Н. Ошибки измерений физических величин. Изд.2, стер. – СПб.: «Лань». – 2005.- 112с.

3. Гершензон Е.М., Мансурова А.Н. Лабораторный практикум по общей и экспериментальной физике. – М.: Академия, 2004. – 461с.

4. Хайкин С.Э. Физические основы механики: учебное пособие. 3-е изд.- СПб.: «Лань», 2008.- 768с.

Лабораторная работа №1

ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ВЕЛИЧИН

Цель работы: ознакомление с методами измерения линейных величин, пользуясь штангенциркулем и микрометром.

Принадлежности: штангенциркуль, микрометр, образцы для измерений.

Теория метода

Для измерения линейных величин пользуются различными приборами и инструментами. Наиболее простейшие из них штангенциркуль и микрометр.

Измерение длины производят масштабными линейками. Величина наименьшего деления такой линейки называется ценой одного деления (обычно цена одного деления линейки равна 1мм).

Если измерение длины производят с точностью до долей миллиметра, то пользуются вспомогательной шкалой измерительного инструмента – нониусом. Линейный нониус представляет собой небольшую линейку С со шкалой, m делений которой равны (m-1) делениям шкалы масштабной линейки А (рис.1). Нониус С может перемещаться по линейке А.

Еслиа – цена деления нониуса, в – цена деления масштабной линейки, m – число деления на нониусе, то связь между указанными делениями линейки и нониуса следующая:

Рис.1

аm=(m-1)в , (1)

или

в-а=. (2)

Разность (2) называется точностью нониуса, то есть точность нониуса равна отношению цены наименьшего деления масштаба к числу делений на нониусе. Точность нониуса часто бывает равна 1/10 мм; в этом случае в=1 мм, m=10 (точность нониуса можно принимать за систематическую погрешность штангенциркуля).

Измерения при помощи нониуса производят следующим образом: к нулевому делению шкалы линейки прикладывают один конец измеряемого тела В, к другому концу тела – нониус С (рис.2).

Из рис.2 видно, что искомая длина телаВ равна

L=kв+L, (3)

где k – целое число делений масштабной линейки в мм, укладывающееся в измеряемой длине; L – отрезок длины, представляющий доли миллиметра.

Обозначим через n то деление нониуса, которое совпадает с любым каким-то делением масштабной линейки, тогда

. (4)