ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ
Кафедра «Общая и теоретическая физика»
Говорова И.И., Потемкина С.Н.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №10
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ОБЪЁМА ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ТЕЛА
Тольятти 2007
Содержание |
|
1. Указания к самостоятельной работе............................................................................................. |
3 |
2. Краткие теоретические сведения.................................................................................................. |
3 |
2.1. Измерения и погрешности измерений.................................................................................. |
3 |
2.2. Теория погрешностей............................................................................................................. |
4 |
2.2.1. Классификация погрешностей....................................................................................... |
4 |
2.2.1.1. Систематическая погрешность.............................................................................. |
4 |
2.2.1.2. Случайная погрешность......................................................................................... |
6 |
2.2.1.3. Грубая погрешность (промахи) ............................................................................. |
7 |
Исключение грубой погрешности из результатов многократных, прямых измерений7 |
|
2.2.2. Вычисление случайной погрешности........................................................................... |
8 |
Обработка результатов измерений по методу Стьюдента............................................... |
9 |
2.2.2.1. Стандартная запись окончательного результата................................................ |
10 |
2.2.2.2. Правила округления.............................................................................................. |
10 |
2.3. Обработка результатов косвенных измерений физических величин.............................. |
11 |
2.4. Построение графиков........................................................................................................... |
12 |
2.5. Описание штангенциркуля.................................................................................................. |
13 |
2.6. Вывод рабочей формулы..................................................................................................... |
13 |
3. Порядок выполнения работы...................................................................................................... |
14 |
Вопросы для самоконтроля............................................................................................................. |
14 |
2
1.Указания к самостоятельной работе
1.При домашней подготовке к лабораторной работе №10 в лаборатории УФЛ №1 необходимо по данному методическому указанию проработать теоретический материал: §§1-3.
2.Подготовиться к ответам на вопросы для тестового контроля к данной лабораторной работе.
2.Краткие теоретические сведения
2.1. Измерения и погрешности измерений
Существенной частью экспериментальных исследований и технологических процессов являются измерения различных физических величин. Измерения являются одним из способов познания природы, наука немыслима без измерений: «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять...». Эти слова принадлежат основателю науки об измерениях (метрологии) в России, Д.И. Менделееву (1892 г.).
Измерение - это экспериментальное сравнение данной величины с другой однородной величиной, принятой за единицу меры.
Но непосредственное сравнение физической величины с ее эталоном производится редко. На практике используют различные измерительные приборы и инструменты, которые предварительно градуируются по «образцовым мерам». Разработкой системы единиц измерения физических величин, международных и государственных эталонов, качеством измерений занимаются специальные метрологические службы.
Измерения могут быть прямыми и косвенными.
Прямыми измерениями называются такие измерения, при которых измеряемая физическая величина непосредственно сравнивается с единицей измерения с помощью приборов и устройств, проградуированных в соответствующих единицах.
К прямым измерениям относятся, например: измерение линейных размеров с помощью линейки, штангенциркуля, или измерения при помощи электроизмерительных приборов: измерение силы тока амперметром, напряжения - вольтметром, сопротивления - омметром и т.д.
Косвенными измерениями называются такие измерения, при которых результат измерения получается после подстановки результатов прямых измерений в некоторую функциональную зависимость.
Т.е. при косвенных измерениях измеряется не сама величина, а другие величины, функционально связанные с измеряемой величиной. Сама же искомая величина рассчитывается с помощью этой функциональной зависимости.
К косвенным измерениям относится, например, измерение объема тела по его размерам, скорости через путь и время и т.д.
Суть измерений заключается в получении количественной информации о качественном свойстве измеряемого объекта опытным путем с помощью специальных технических средств. А полученное при измерениях значение физической величины называется результатом измерения. Таким образом результат измерения является составным именованным числом.
Общее уравнение измерений имеет вид: |
|
A = n[A] , |
(1) |
где А – измеряемая физическая величина,
[A] – единица измерения физической величины, n – числовое значение физической величины.
Любое измерение не дает абсолютно точного значения измеряемой величины. Не существует абсолютно точных способов измерений, абсолютно точных приборов, так как всегда имеются причины, в той или иной степени искажающие результат.
3