конспект 1 МЕХАНИКА. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА vkclub152685050 скачать ответы
.pdf
6.2. Случайные погрешности.
6.2.1. Средняя квадратичная погрешность отдельного измерения
|
|
|
(R1 −Rср )2 |
+(R2 −Rср )2 |
+.... +(RN −Rср )2 |
|
|
|
|||||
|
|
SR = |
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N−1 |
|
|
|
|
|||
SR = |
|
(R1−Rср)2 |
+(R2 −Rср)2 |
+....+(R11−Rср)2 |
+....+(R20 −Rср)2 |
= |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
19 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,1−10,0 2 |
+ |
10,2−10,0 2 |
+....+ 10,2−10,0 2 +....+ 9,9−10,0 |
2 |
|
|||||||
( |
) |
|
( |
) |
( |
) |
( |
) |
|
||||
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
19
0,01+0,04+0,04+0,01+0+0,01+0,04+0,01+0+0,04+0,04+0,09+
= ...
19
+0,01+0,01+0,01+0,04+0,04+0,01+0,01+0,01
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
= |
0 2+0,01 10+0,04 7+0,09 1 |
= |
0,10+0,28+0,09 |
= |
0,47 |
=016, |
|
( |
Ом |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
19 |
19 |
|
|
19 |
|
|
|
|
|
|
) |
||||||
6.2.2. Среднее квадратичное отклонение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
(R1 −Rср )2 +(R2 −Rср )2 +.... +(RN −Rср )2 |
S |
|
|
|||||||||||||
|
S |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
R |
. |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Rср |
|
(N−1)N |
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
||||||
|
|
|
|
SR = |
0,16 |
= 0,035 ≈0,04 |
(Ом). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
ср |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В данной работе проводится измерение неслучайных по своей природе физических величин: электрического сопротивления провода – R и удельного сопротивления нихрома – ρ, поэтому, проверяем неравенства
SR ≤θR; SR |
<θR. |
|
ср |
|
|
0,16 Ом < 0,4 Ом, |
т. е. |
SR < θR; |
0,04 Ом 0,4 Ом, |
т. е. |
SRср θR. |
Получившиеся неравенства говорят о том, что в измерениях, скорее всего, нет грубых ошибок и промахов.
128
6.2.3. Случайные погрешности удельного сопротивления:
RcpπD2
ρ =
4
Sρ =
ρSRср
Rcp
|
|
|
|
π |
D2 |
R πD2 SR |
|
|
|
|
ρSR |
|||||||
, S |
|
= SR |
|
|
|
cp |
ср |
S |
|
|
|
ср |
||||||
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
, |
|
= |
|
|
|||||
ρ |
|
|
|
|
|
|
ρ |
. |
||||||||||
|
|
|
ср |
4 |
4 |
R |
|
|
|
|
R |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cp |
|
|
|
|
cp |
||
= |
1,10 10−6 0,04 |
= 0,0044 10−6 |
≈ 0,005 10−6 |
( |
Ом м . |
|||||||||||||
|
||||||||||||||||||
10,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
6.3. Полная погрешность.
В случае, когда измеряются неслучайные по своей природе фи. зические величины, случайные погрешности уже учтены в систе. матических. Объединять их в полную погрешность не надо. Пол. ная погрешность равна систематической погрешности.
R=θR =0,4 Ом.
ρ= θρ = 0,08 10−6 Ом м.
7. Выводы.
•Ознакомился с методикой обработки результатов косвен. ных измерений.
•Электрическое сопротивление провода R = 10,0±0,4 Ом c вероятностью P = 95%.
•Удельное сопротивление нихрома ρ = (1,10±0,08)·10–6 Ом·м
свероятностью P = 95%.
•Экспериментально определенное значение ρ в пределах
погрешности совпадает с табличным значением нихрома ρтаб = 1,05·10–6 Ом·м.
•Из проведенных опытов видно, что каждое сопротивление
втабл. 4.А, B отличаются от Rср меньше, чем на систематическую погрешность θR. Это обозначает, что электрическое сопротивление не зависит от протекающего тока и от падения напряжения на нем, т.е. справедлив закон Ома.
•Учет сопротивления амперметра приводит к поправке 0,2 Ом, учет сопротивления вольтметра приводит к поправке 0,02 Ом. По. скольку результат приходится округлять до десятых долей ома, поправку на сопротивление вольтметра по формуле (3) можно не делать. Значит, для схемы В электрическое сопротивление можно вычислять по закону Ома без поправок.
129
Библиографический список
1.Савельев И. В. Курс общей физики: В 3 т. М., 2002. Т.1, 2.
2.Иродов И. Е. Физика. Основные законы: В 5 т. М., 2005. Т.1.
3.Савельев И. В. Курс физики: В 3 т. СПб., 2011. Т.1, 2.
4.Фриш С. Э., Тиморева А. В. Курс общей физики: В 3 т. М., 1956. Т.1
130
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Порядок проведения лабораторных работ................................. |
3 |
Лабораторная работа № 1. Определение электрического |
|
сопротивления ................................................................... |
32 |
Лабораторная работа № 2. Машина Атвуда............................. |
40 |
Лабораторная работа № 3. Маятник Максвелла....................... |
48 |
Лабораторная работа № 4. Математический и оборотный |
|
маятники .......................................................................... |
54 |
Лабораторная работа № 5. Крутильный маятник..................... |
65 |
Лабораторная работа № 6. Маятник Обербека ......................... |
72 |
Лабораторная работа № 7. Наклонный маятник ...................... |
78 |
Лабораторная работа № 8. Столкновение шаров ...................... |
88 |
Лабораторная работа № 9. Гироскоп ...................................... |
96 |
Лабораторная работа № 10. Определение скорости звука |
|
в воздухе .......................................................................... |
102 |
Лабораторная работа № 11. Определение коэффициента |
|
вязкости воздуха................................................................. |
108 |
Лабораторная работа № 12. Определение показателя |
|
адиабаты для воздуха ......................................................... |
113 |
Приложение 1 ................................................................... |
121 |
Приложение 2. Образец оформления протокола измерений...... |
122 |
Приложение 3. Образец оформления титульного листа ........... |
123 |
Приложение 4. Образец оформления отчета........................... |
124 |
Библиографический список ................................................ |
130 |
131
Учебное издание
Коваленко Иван Иванович, Лавровская Наталья Павловна, Литвинова Надежда Николаевна и др.
МЕХАНИКА. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
Лабораторный практикум
Редактор А. Н. Подчепаева
Компьютерная верстка Н. Н. Караваевой
Сдано в набор 17.11.14. Подписано к печати 30.12.14. Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная. Уч..изд. л. 8,25. Усл. печ. л. 7,67. Тираж 500 экз. Заказ № 642.
Редакционно.издательский центр ГУАП 190000, Санкт.Петербург, Б. Морская ул., 67
132