6. Приложение к протоколу

Как было сказано выше, протокол является формой представления результатов лабораторных измерений с их последующей математической обработкой.

Для ряда лабораторных работ требуется до выполнения измерений получить ожидаемые теоретические результаты. Это позволяет студентам, во-первых, лучше разобраться с тем кругом физических понятий и законов, которые будут изучаться в лабораторной работе, и, следовательно, осознанно проводить опыты, и, во-вторых, сравнив ожидаемые теоретические результаты с результатами, полученными в ходе эксперимента, сделать обоснованное заключение о применимости использованной теории.

Задание по теоретическому расчету студенты выполняют в процессе подготовки к лабораторной работе. Явившись на занятие, студент обязан показать преподавателю полученные теоретические результаты вместе с заготовкой протокола. Это является необходимым условием допуска к выполнению экспериментов.

Сдавая преподавателю протокол с результатами опытов, студент одновременно сдает теоретические результаты, оформив их как приложение к протоколу.

Обычно студенческая бригада, выполняющая лабораторную работу на одной установке, состоит из 2^х - 3^х человек. Рекомендуется каждому члену бригады присвоить номер 1, 2, 3, распределив фамилии студентов по алфавиту. Каждый член бригады получает индивидуальное теоретическое задание в соответствии со своим номером, содержание которого приведено в описании лабораторной работы.

Лабораторная работа № 0

Определение объёма тела цилиндрической формы

Цель работы: на достаточно простом примере научиться проводить измерения физической величины, обрабатывать и представлять результаты прямых и косвенных измерений.

Объём цилиндра рассчитывается по формуле:

V = π d² h/4 , (0.1)

где d – диаметр основания цилиндра,

h – высота цилиндра.

Следовательно, объём тела цилиндрической формы можно определить из косвенного измерения, произведя прямые измерения диаметра и высоты.

Обработка и представление результатов прямых измерений

Так как у реального цилиндрического тела значения d и h, измеренные в разных местах и направлениях, могут оказаться разными, то следует произвести многократные измерения диаметра и высоты для нескольких сечений цилиндра. Если результаты многократных измерений получатся разными, то следует произвести их статистическую обработку в соответствии с п.1.2. Предстоит определить средние значения d и h, среднеквадратичные отклонения S_d и S_h, доверительные погрешности ∆_d и ∆_h (доверительную вероятность следует выбирать близкую к 100%).

В качестве измерительного прибора в данной работе Вы будете использовать линейку или штангенциркуль. Прибор позволит Вам измерить диаметр и высоту цилиндра. Приборная погрешность δ линейки и штангенциркуля определяется ценой деления. Приступая к измерениям, Вам необходимо определить цену деления измерительного прибора.

Доверительные погрешности ∆_d и ∆_h , полученные в результате статистической обработки, следует сравнить с приборной погрешностью δ. Если, например, большим оказывается значение ∆_d , то результат многократных прямых измерений диаметра представляется в виде:

d ± ∆_d ( n = ... , P = ... ) .

Если выполняется условие δ > ∆_d , то результат представляется в виде:

d ± δ .

В последнем случае считается, что все имеющиеся случайные погрешности перекрываются погрешностью прибора. Именно в такой ситуации можно ограничиваться однократным измерением.