Измерение физических величин

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 Х_ист измеряемой величины:

∆Х = Х - Х_ист

· Относительная погрешность E _х – отношение абсолютной погрешностик истинному значению Х_ист измеренной величины

E_x =

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:

E_v = 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> ±, E_v =

V = 4046 ±162 ММ³ = (4,046 ± 0,162)*10³ ММ³

8) Сформулировать и записать общий вывод по работе:

S_d = = 0,0689 S _d = 0,0689

Sh = = 0,4933 S _h = 0,4933

Вывод: Выполнив лабораторну

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать