- •Определение погрешностей измерений
- •Теоретическая часть работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Теория метода
- •Таким образом
- •На рис.5 отсчет по микрометру показывает
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Измерение массы (точное взвешивание)
- •Теория метода
- •Подставляя выражение для веса в формулу (1), получаем
- •Выполнение работы
- •Литература
- •Определение плотности твердых тел различной формы
- •Определение плотности твердого тела гидростатическим взвешиванием
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Описание экспериментальной установки
- •Литература
- •Проверка теоремы Штейнера-Гюйгенса
- •Литература
Таким образом
(5)
Если положить в=1 мм, m=10 (что обычно и бывает), то искомая длина равна
мм. (6)
То есть длина измеряемого тела равна целому числу k мм масштабной линейки плюс десятые доли числа n. Число n показывает тот номер деления нониуса, который совпадает с некоторым делением масштабной линейки.
На рис.2 приведен пример отсчета длины:
мм=14,5 мм т.к. k=14,5 мм; n=5
Линейный нониус используется в инструменте, который называется штангенциркулем.
Рис.3
Штангенциркуль (рис.3) состоит из стальной миллиметровой линейки А, с одной стороны которой имеется неподвижная ножка В. Вторая ножка D имеет нониус С и может перемещаться вдоль линейки А. Когда ножки В и D соприкасаются, нуль линейки и нуль нониуса должны совпадать. Для того, чтобы измерить длину предмета М, его помещают между ножками, которые сдвигают до соприкосновения с предметом (без сильного нажима), и закрепляют винтом Е. После этого делают отсчет по линейке и нониусу и вычисляют длину предмета L по формуле (6).
Микрометр (рис. 4 и 5) состоит из двух основных частей: скобы В и микрометрического винта А.
Рис.4 Рис.5
Микрометрический винт представляет собой стержень, снабженный точной винтовой нарезкой. Высота подъема винтовой нарезки за один оборот называется шагом микрометрического винта.
Микрометрический винт А проходит через отверстие скобы В с внутренней резьбой. Против микрометрического винта на скобе имеется упор Е. На микрометрическом винте закреплен полый цилиндр (барабан) С с делениями по окружности. При вращении микрометрического винта барабан скользит по линейной шкале, нанесенной на стебле D.
Наиболее распространен микрометр, у которого цена деления линейки шкалы стебля в=0,5 мм. Верхние и нижние риски шкалы сдвинуты относительно друг друга на полмиллиметра; цифры проставлены только для делений нижней шкалы, то есть нижняя шкала представляет собой обычную миллиметровую шкалу (рис.5).
Для того, чтобы микрометрический винт продвинулся на 1 мм, необходимо сделать два оборота барабана С. Таким образом, шаг микрометрического винта равен 0,5 мм. У такого микрометра на барабане С имеется шкала, содержащая 50 делений. Так как шаг винта в=0,5 мм, а число делений барабана m=50, то точность микрометра равна
мм.
Для измерения микрометром предмет помещают между упором Е и микрометрическим винтом А (рис.4) и вращают винт А за головку М до тех пор, пока измеряемый предмет не будет зажат между упором Е и концом винта А (при этом срабатывает трещетка).
Числовое значение L находят по формуле:
(7)
где k – число наименьших делений шкалы, в – цена наименьшего деления шкалы, m – число всех делений на шкале барабана, n – номер того деления барабана, который в момент отсчета совпадает с осью шкалы стебля D.
Если в=0,5 мм, m=50, то (7) принимает вид
мм. (8)