Цель:
изучить элементарные сведения о видах измерений и оценке их точности
Оборудование:
штангенциркуль, микрометр, объект измерений
Краткая теория:
Погрешность измерения
— оценка отклонения измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой) точности измерения.
Причины погрешности:
1) Закономерный несовершенный метод работы
2) Технические недостатки прибора
3) Влияние изменений условий измерения (температуры, влажности и тд.)
4) Несовершенство органов зрения, слуха
5) Неправильный отсчет по прибору, невнимательность экспериментатора
Классификация погрешностей:
1) По способу измерения:
· Прямыми
называются измерения, при которых искомое значение величины получают непосредственно с помощью соответствующих приборов. Примером прямых измерений служат измерения длины линейкой, массы - весами, интервалов времени – секундомером и тд.
· Косвенными
называются измерения, при которых непосредственно измеряется не сама интересующая физическая величина, а другие физические величины, закономерно с ней связанные.
2) По форме представления:
· Абсолютная погрешность
∆Х - разность между измерениями ∆Х и истинным Хист
измеряемой величины:
∆Х = Х - Хист
· Относительная погрешность
E
х
– отношение абсолютной погрешности
к истинному значению Хист
измеренной величины
Ex
=
3) По характеру проявления:
Случайная погрешность
— погрешность, меняющаяся (по величине и по знаку) от измерения к измерению. Случайные погрешности могут быть связаны с несовершенством приборов (трение в механических приборах и т. п.), тряской в городских условиях, с несовершенством объекта измерений, с особенностями самой измеряемой величины.
Систематическая погрешность
— погрешность, изменяющаяся во времени по определённому закону (частным случаем является постоянная погрешность, не изменяющаяся с течением времени). Систематические погрешности могут быть связаны с ошибками приборов (неправильная шкала, калибровка и т. п.), неучтёнными экспериментатором.
Порядок выполнения работы:
Определить объем цилиндра. Диаметр измерить микрометром, а высоту штангенциркулем.
1) Определить точность нониуса штангенциркуля:
Θ ≈ 0,05 мм
2) Измерить диаметр и высоту цилиндра и результат занести в следующую таблицу :
d₁
мм
|
(d₁-<d>),
мм
|
(d¡-<d>)²,
мм²
|
hi ,
мм
|
(hi-<h>),
мм
|
(hi-<h>)²,
мм²
|
1
|
9,90 |
-0,02 |
0,0004 |
52,5 |
0,12 |
0,0144 |
2
|
10,00 |
-0,2 |
0,04 |
51,2 |
-1,18 |
1,3924 |
3
|
10,00 |
-0,2 |
0,04 |
53,4 |
1,02 |
1,0404 |
4
|
9,90 |
-0,02 |
0,0004 |
53,5 |
1,12 |
1,2544 |
5
|
9,80 |
-0,12 |
0,0144 |
51,3 |
-1,08 |
1,1664 |
<d>
=
9,92 |
S
d
=0,0689 |
<h>
=52,38 |
S
h
=0,4933 |
3) Обработать результаты прямых измерений, т.е найти <d> , ∆d, <h>, ∆h :
∆d = Sd + θ
∆d = 0,0689 + 0,1= 0,1689 = 0,17 ∆
d
= 0,17 <
d
> = 9,92
∆h = Sh + θ
∆h = 0,4933 + 0,1 = 0,5933 ∆
h = 0,5933 <h> = 52,38
4) Найти среднее значение искомой величины по формуле:
<V>
<h>
<V> =
5) Получить формулу для относительной погрешности и результаты измерения объема. Вычислить относительную погрешность измерения:
Ev
= 2 = 0,03+ 0,01 = 0,04 = 4%
6) Найти абсолютную погрешность результата измерения V:
V = 0,04 *4046 = 161,84 = 162 ММ3
7) Записать окончательный результат измерения объема:
V=<V> ±
, Ev
=
V = 4046 ±162 ММ3
= (4,046 ± 0,162)*103
ММ3
8) Сформулировать и записать общий вывод по работе:
Sd
=
= 0,0689 S
d
= 0,0689
Sh =
= 0,4933 S
h
= 0,4933
Вывод:
Выполнив лабораторную работу, мы изучили элементарные сведения о видах измерений и оценке их точности, Научились работать с штангенциркулем и на эксперименте измерять физические величины, а также научились вычислять абсолютные и относительные погрешности.
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Уральский Государственный Экономический Университет
Кафедра физики и химии
ОТЧЕТ
По лабораторной работе №1
Измерение физических величин
Выполнила:
Студентка МЭО-10-1
Драган Валентина
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Уральский Государственный Экономический Университет
Кафедра физики и химии
ОТЧЕТ
По лабораторной работе №1
Измерение физических величин
Выполнила:
Студентка МЭО-10-1
|