Методичні вказівки

Вимірити фізичну величину – це значить порівняти її з величиною того ж виду, прийнятої за одиницю. Виміри, у яких величина визначається безпосередньо, називається прямими. Якщо шукана величина обчислюється по формулі, то говорять, що її значення – результат непрямого виміру.

При вимірах допускаються похибки, що розділяють на систематичні і випадкові.

Систематичні похибки обумовлені несправністю вимірювальних приладів, помилковістю методу вимірів. Ці погрішності зберігають величину і знак від досліду до досліду. Їх можна врахувати й усунути.

Випадкові погрішності обумовлені неточністю вимірів, що мимоволі вносить експериментатор. Їхні причини криються як у недосконалості органів почуттів, так і у випадкових обставинах, які не можна врахувати і які супроводжують будь-які виміри. Випадкові погрішності непередбаченим образом змінюють свою величину і знак від досліду до досліду.

Надалі передбачається, що всі похибки випадкові.

Методика визначення погрішностей прямих вимірів викладена на сторінці 9 даного посібника.

Абсолютна похибка, отримана за цією методикою, порівнюється з приладовою погрішністю, що приймають рівній половині ціни розподілу вимірювального приладу. Вибирається з них велика, котра і є погрішністю прямих вимірів.

При обробці похибок непрямих вимірів як середні значення й абсолютні погрішності беруться величини, отримані по формулах «Методики визначення погрішностей прямих вимірів» (див.стор.10).

У даній роботі як прямі виміри є визначення товщини C паралелепіпеда за допомогою мікрометра, а непрямих – обсяг V паралелепіпеда і щільність тіла циліндричної форми.

Об’єм тіла правильної геометричної форми легко розраховується по відповідним математичним формулам. Для паралелепіпеда об’єм дорівнює:

, (2)

де – відповідно середні значення довжини, ширини і товщини паралелепіпеда. Відноснаі абсолютнапохибки при вимірі об’єму визначаються з наступних формул:

;(3)

де– середні значення абсолютних похибок вимірів.

Густина однорідного тіла – це фізична величина, чисельно рівна масі одиниця об'єму тіла: (4)

Одиниця виміру густини в СІ – 1 кг/м³ .

Маса тіла в даній роботі може бути визначена шляхом зважування на технічних терезах.

Об’єм тіла циліндричної форми обчислюється по формулі:

(5)

де d – діаметр циліндра, h – висота.

З (4) і (5) випливає формула для обчислення густини тіла циліндричної форми:

(6)

Відносна і абсолютна ∆похибки при вимірі тіла визначаються з наступних формул:

,

Де – приладова похибка при зважуванні тіла, рівна половині маси найменшого з важок;

∆= 0,0016 при =3,14 чи ∆= 0,04 при= 3,1 і т.д.

∆, ∆- середні значення абсолютних похибок вимірів діаметра і висоти циліндра.

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Визначення об’єму паралелепіпеда

1.1 Вимірити за допомогою штангенциркуля лінійні розміри паралелепіпеда а, b, c, не менш 5 разів кожну величину в різних точках.

1.2 Результати вимірів занести в таблицю 1

Таблиця 1

№	ai мм	Δai мм	bi мм	Δbi мм	ci мм	Δci мм	Vi мм3	ΔVi мм3	Vист мм3	∙%
1
2
3
4
5
ср

1.3 Обчислити середнє значення величин ,,і середні значення абсолютних похибок Δ, Δ, Δ.

1.4 Обчислити об’єм , відносну ε і абсолютну Δпохибки, користаючись формулами 2 і 3.

1.5 Остаточний результат представити у виді:

V_ист = (V ± Δ V) мм³ або V_ист = (V ± ΔV)*10^-9 м³

2. Визначення товщини паралелепіпеда за допомогою мікрометра

2.1 Вимірити за допомогою мікрометра товщину З паралелепіпеда в декількох місцях не менш 5 разів.

2.2 Результати вимірів занести в таблицю 2

Таблиця 2

№	ci мм	Δci мм	Δ(ci)­ 2 мм2	ΔS мм	Δc мм	cист мм	ε∙ %
1
2
3
4
5
ср

2.3 Обробити виміри відповідно до методики обробки прямих вимірів 2.4 Остаточний результат представити у виді:

мм