Измерение штангенциркулем
Для измерения размеров деталей с точностью до десятых долей миллиметра применяют штангенциркуль. Основная часть его - линейка с сантиметровыми и миллиметровыми делениями /цена деления I мм/. На одном из концов линейки закреплена ножка. По линейке скользит рамка с другой ножкой. В рамке сделано окошко, по внутреннему краю которого нанесена шкала - нониус. Десять делений этой шкалы равны 9 мм, а одно деление, следовательно, составляет 0,9 мм. У некоторых штангенциркулей на рамке имеются 20 делений, соответствующих 19 мм шкалы линейки. При соприкосновении ножек штангенциркуля нули обеих шкал совпадают. Для определения размеров детали ее зажимают между ножками штангенциркуля и по положению нулевого штриха нониуса на шкале линейки определяют число целых миллиметров. Затем смотрят, какой из штрихов шкалы нониуса, считая от нулевого совпадает со штрихом шкалы на линейке. Полученное число соответствует числу десятых долей миллиметра. Размер детали получают сложением числа целых миллиметров, отсчитанных по линейке и десятых долей миллиметра, отсчитанных по шкале нониуса.
Рассмотрим принцип действия нониуса. Если сомкнуть вплотную ножки циркуля, то нулевой штрих нониуса точно совпадает с нулевым штрихом линейки. Первый штрих нониуса не дойдет до первого штриха линейки на 0,1 мм, так как одно деление нониуса на ОД мм меньше одного деления шкалы линейки; второй штрих нониуса не дойдет до второго штриха линейки на 0,2 мм: третий - на 0,3 мм и т.д. Если сдвинуть движок так, чтобы первый штрих нониуса /не считая нулевого / совпал с первым штрихом линейки, то между ножками штангенциркуля получится зазор 0,1 мм. При совпадении второго штриха нониуса со вторым штрихом линейки зазор между ножками будет 0,2 мм и т.д. Следовательно, тот штрих нониуса, который точно совпадает с каким-либо штрихом линейки, покажет число десятых долей миллиметра между ножками штангенциркуля.
Нередко нониус применяют с микроскопом. В этом случае деления нониуса сделаны очень мелкими, что позволяет производить более точные измерения.
Порядок выпонения лабораторной работы № 3 измерение линейных величин штангенциркулем и микрометром.
В тетради сделать таблицу следующего вида:
№ пп
h (мм)
1
2
3
4
5
Измерить высоту цилиндра hi штангенциркулем, и диаметр цилиндра di микрометром. Данные измерения проделать 5 раз в различных точках цилиндра. Результаты измерений занести в таблицу.
Рассчитайте среднее арифметическое значение высоты
и диаметра
цилиндра. Результаты вычислений записать
в таблицу, округлив до 0,01.Вычислить абсолютные погрешности измерений высоты и диаметра цилиндра:
.
Результаты занести в таблицу.Вычислите величины
и
.
Результаты занести в таблицу.Определите среднеквадратичные погрешности произведенных вами измерений по формулам:
;
.n
–число измерений( в данной работе оно
равно 5).При вычислении результат
округлите до сотых..Определить погрешность результата измерении (полуширину доверительного интервала):
;
;
-
коэффициент Стьюдента ( для данной
работы его принять равным 2,8);
-доверительная
вероятность (
).
Величина погрешности результата
измерений окажется сравнимой с величиной
погрешности прибора или меньше ее ( для
штангенциркуля
,
для микрометра
).В
качестве полуширины доверительного
интервала следует взять величину
;
.Вычислить относительные погрешности измерения высоты
и диаметра
цилиндра с точностью до двух значащих
цифр:
;
.Определите относительную ошибку измерения объема цилиндра по формуле:
.Определить необходимое число значащих цифр в числе
.Для
этого вычислить
по формуле
и использовать следующую таблицу:
;
;
.Найдите среднее значение объема
по формуле:
.Определить абсолютную погрешность измерения объема по формуле:
.Окончательный результат записать в виде
с учетом соответствующего количества
значащих цифр.Например:
V=(4,39
.
14.Измерения и расчеты повторить для второго тела.