- •Составители: а.П.Кудря, и.Я. Никифоров, н.Н. Кузнецова, в.Н. Илясов
- •Выполнение работы
- •Обработка результатов прямых измерений
- •Приложение 1
- •Обработка косвенных измерений
- •Вопросы для защиты
- •Рекомендуемая литература
- •1. Савельев и.В. Курс физики. Т.1. М.: Наука. 1989. С. 21-32, 94-97.
- •Приложение 2
Выполнение работы
1. Включить в сеть измерительную установку.
2. Наматывая нить на свободную ось или шкив, поднять тело, участвующее в поступательном движении, на максимальную высоту.
3. Нажатием кнопки “СБРОС” обнулить показания электронного секундомера.
4. Освободить тело нажатием кнопки “ПУСК” и измерить время прохождения телом высоты h.
5. Пункты 2-4 повторить 5 – 7 раз. Данные эксперимента занести в таблицу 2.
6. Измерить радиус свободной оси (шкива или блока) и высоту, пройденную телом. Измеренные величины принять за средние значения.
Обработка результатов прямых измерений
1. Из приложения 4 записать приборные погрешности линейки ΔНпр, штангенциркуля ΔRпр и секундомера Δtпр.
2. Выполнить статобработку прямых измерений времени и заполнить таблицу 2 (приложение 1).
3. Результаты прямых измерений представить в виде:
t = <t> ± Δt; H = <H> ± ΔH; R = <R> ± ΔR.
За доверительные интервалы ΔH и ΔR принять приборные погрешности.
4. Вычислить относительные погрешности:
εt = Δt / <t>; εH = ΔH / <H>; εR = ΔR / <R>.
5. Результаты обработки прямых измерений занести в сводную таблицу 1.
Таблица 1
|
h(м) |
R(м) |
t(с) |
Среднее значение |
|
|
|
Относит. погрешность |
|
|
|
Доверит. интервал |
|
|
|
Приложение 1
Статистическая обработка прямых измерений
1. Измерения времени t, выполненные в пунктах 2-5 (стр.5), занести в колонку t таблицы 2.
2. Вычислить среднее арифметическое значение этой величины:
<t> = (t1+t2+ … +tn) / n , (n - число измерений).
3. Определить абсолютные погрешности отдельных измерений:
Δ ti = | <t> - ti |
4. Возвести в квадрат абсолютные погрешности отдельных измерений:
Δ t12, Δ t2 2, Δ t32 ….
5. Вычислить стандартный доверительный интервал по формуле:
.
6. При значении доверительной вероятности α=0,95 записать соответствующий коэффициент Стьюдента t(α,n) из таблицы в приложении 3. Найти случайную погрешность по формуле:
Δ tсл = t (α,n) St,n .
7. С учетом приборной погрешности Δtпр. рассчитать величину доверительного интервала по формуле:
8. Результаты вычислений занести в таблицу 2.
Таблица 2
-
№
t
Δt
Δt2
S t,n
t(α,n)
Δtсл
Δtпр
Δtдов
п/п
c
c
с2
с
–
c
с
с
1
2
3
4
5
6
7
Ср.