Министерство образования и культуры

Республики Кыргызстан

Кыргызский Технический Университет

Методическое руководство

к лабораторным работам по физике.

Раздел «Механика»

Бишкек 2008

Утверждено: Одобрено:

На заседании кафедры Методической комиссией

общей физики энергетического факультета

Составители:

Настоящее руководство к лабораторным работам по механике, составлено в соответствии с программой по физике для высших технических учебных заведений. Её цель – оказать помощь студентам в понимании изучаемого теоретического материала и в работе с различными физическими приборами, а также ознакомить их с элементами проведения физического эксперимента.

В руководстве кратко даются теория, описание установки, методика проведения эксперимента для каждой лабораторной работы.

Вводное занятие

Обработка результатов исследования физического эксперимента.

Цель работы: Изучить элементарные оценки погрешностей измерений физических величин, полученных из эксперимента. Научиться корректно обрабатывать экспериментальные данные лабораторных работах, оформлять результаты эксперимента

Теоретическое введение

1. Классификация погрешностей измерений.

Результаты любых измерений всегда содержат ошибки различного происхождения, поэтому невозможно измерить абсолютно точно ту или иную физическую величину, как бы тщательно не проводились эксперименты по измерению. На практике (опыте, эксперименте) получают не истинное значение физической величины, а лишь её приближенное значение. В связи с этим на практике важно получить более точный результат, причем, чем точнее результат, тем выше качество измерения, а следовательно, выше качество проделанной работы. Последнее позволяет наиболее достоверно сделать выводы об изучаемом явлении (объекте).

Измерение – это нахождение численного значения физической величины (время, масса, сила, длина и т.д.) опытным путем, с помощью специальных технических средств (весов, штангенциркуля, секундомера и т.п.) и приспособлений.

Под физической величиной следует понимать характеристику одного из свойств физического объекта, поддающаяся количественной оценке и используемая для описаний явлений природы с помощью математических формул.

Измеряемая физическая величина –Х, найденная опытным путем должна иметь числовое значение А и размерность, т.е. единицу измерения В. С учетом сказанного в общем виде можно записать:

, (1)

где Х –измеряемая величина, А -числовое значение, В -единица измерения.

Например: длина l =25 м.

Точность и погрешность измерения физической величины определяется различными видами ошибок, а именно: систематическими, случайными, промахами и ошибками приборов.

1.1.Систематические погрешности

Систематические погрешности -это такие ошибки, которые постоянно вносятся в результаты измерения и обуславливаются несовершенствами в изготовлении прибора, либо определенными свойствами самого объекта измерения. Такие ошибки в большинстве случаев заранее известны и в ряде случаев от них можно избавиться. Например: весы имеют систематическую ошибку, по каким либо причинам смещена нулевая точка отсчета. Эта причина устраняется сравнением показаний используемого прибора с эталонным. Систематические ошибки входят в любой результат измерений, при этом они либо постоянны, либо определенным образом зависят от других величин (температуры, давления, и т.п.). Систематические ошибки принципиально можно исключить из результатов измерений.