Федеральное агентство по образованию

Чебоксарский политехнический институт (филиал)

ГОУ ВПО Московский государственный открытый университет

 

Кафедра физики

Вводная работа

Измерение физических величин и вычисление погрешностей

Выполнил студент:

Тян Д.С.

специальность 230105

ф/о дневная

учебный шифр_610162___

________________

Руководитель: Максимов А.Н.

Чебоксары 2011

Вводная работа. Измерение физических величин и вычисление погрешностей.

Цель работы: освоение приемов работы с измерительными приборами (штангенциркулем и микрометром), а также порядка простейшей статической обработки результатов измерений и расчета погрешностей.

Приборы и принадлежности: штангенциркуль, микрометр, электронные весы, измеряемы тела: шайбы.

1. Погрешности физических величин

Разность результата измерения и истинного значения называется истинной погрешностью измерения , а ее модуль

, (I.1)

называется абсолютной погрешностью измерения. Точность измерения характеризуется отношением абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины. Отношение

, (I.2)

называется относительной погрешностью измерения и может выражаться в процентах.

Все погрешности принято подразделять на систематические, случайные и промахи ( грубые ошибки ).

Систематической называют такую погрешность, которая остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины.

Измерительным прибором называют устройство, с помощью которого осуществляется сравнение измеряемой величины с единицей измерения. В устройстве любого исправного прибора заложена та или иная систематическая погрешность, которую невозможно устранить, но которую можно учесть.

Прибор может давать систематическую погрешность по ряду причин: изогнута стрелка прибора, перед началом работы стрелка прибора не была установлена в нулевое положение, масса гирь ( разновесов ) со временем несколько изменилась и т.д. Подобного рода систематические погрешности либо только увеличивают, либо только уменьшают результат, т.е. эти погрешности характеризуются постоянством знака. В том случае, когда известна причина систематической погрешности прибора, ее необходимо устранить с помощью ремонта или регулировки прибора, а если это невозможно, учесть, вводя соответствующую поправку к результату отсчета.

Случайно называется погрешность, которая вызывается действием не поддающихся контролю многочисленных, независимых друг от друга факторов. Если даже исключить возможность систематических погрешностей ( путем специального исследования и проверки метода измерений ), то все же окажется, что последовательные измерения при одинаковых внешних условиях дают различные результаты. Это явление объясняется действием большого количества факторов, общий эффект которых проявляется в случайной погрешности.

Промахом или грубой ошибкой называют такую погрешность измерения, которая оказывается значительно больше ожидаемой при данных условиях. Грубая ошибка значительно больше погрешностей других измерений. Она может возникнуть из-за поломки прибора или по вине экспериментатора, сделавшего неверный отсчет, неверно записавшего результат измерения, допустившего ошибку при вычислении и т.д.