ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ «ФИЗИКА»

1.И.В.Савельев. Курс общей физики. Том I-IV. 2000 г.

2.Т.И.Трофимова. Курс физики. 1998 г.

3.В.Ф.Дмитриева. Физика. 2001 г.

4.Л.А.Грибов, Н.И.Прокофьева. Основы физики. 1998 г.

5.Е.И.Бутиков, А.С.Кондратьев, В.М.Уздин. Строение и свойства вещества. 2000 г.

6.В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики. 2006 г.

7.А.Г.Чертов, А.А.Воробьев. Задачник по физике.

8.Обработка наблюдений и представление результатов эксперимента. Методические указания. В.А.Петрунин, В.Е.Громов, В.Н.Березовский, В.Д. Мальцев. 1999 г.

Издательство СибГИУ. (с. 36-45).

9. В.В.Коваленко. Физика – наука о природе. Введению в учебную дисциплину. 2010 г.

9. Методические пособия для выполнения индивидуальных заданий (семестровых работ):

Н.К.Дорошенко, З.А.Масловская и др. Учебно-методическое пособие по физике.

Кинематика. Динамика. Молекулярная физика и термодинамика. Электростатика. Постоянный ток. Электромагнетизм. Колебания и волны. Оптика. Физика атома, ядра и элементарных частиц.

Индивидуальные задания по курсу общей физики. Ч.1 - 4. 2004 г.

10.Корректирующие курсы. Учебное пособие:

Ю.М.Коробов. В.А.Рыбянец. Физические основы классической механики . 2008 г.;

Г.С.Демина, Н.К.Дорошенко, В.Е.Громов. Физика. 2008 г.;

В.А.Рыбянец, Ю.М.Коробов, В.Е.Громов. Механика. 2008 г.

ЗНАНИЕ И НАЛИЧИЕ ПРИ СЕБЕ:

• таблица производных стандартных функций и

основные приёмы дифференцирования;

• таблица стандартных интегралов и основные приёмы

интегрирования (неопределённый и определённый интегралы,

формула Ньютона - Лейбница);

• греческий и латинский алфавит

3

ТЕОРИЯ ИЗМЕРЕНИЙ.

МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ И ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

ИЗМЕРЕНИЕ – экспериментальный процесс установления соответствия между значением измеряемой физической величины (ф.в.) и некоторыми константами, называемыми единицами измерения.

Другими словами, ИЗМЕРИТЬ – это значит выразить значение измеряемой ф.в. с помощью единиц измерения.

ПРЯМЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ – такие, при которых значение измеряемой ф.в. Непосредственно считывается со шкалы прибора, проградуированного в соответствующих единицах измерения.

Уравнение прямого измерения имеет вид:

Y cx,

где Y-значение измеряемой ф.в.,

с- цена деления шкалы измерительного прибора, х – отсчет по индикаторному устройству в делениях шкалы.

Примеры ПРЯМЫХ ИЗМЕРЕНИЙ: измерение длины предмета с помощью линейки, штангенциркулем, измерение силы тока амперметром, напряжения – вольтметром, температуры – термометром. и т.д.

КОСВЕННЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ – измерения, результат которых определяют на основании прямых измерений величин, связанных с измеряемой величиной известной зависимостью :

Y f (x1,x2,...,x3),

где Y- искомая ф.в., являющаяся функцией величин х1, х2, …, xn,

измеренных прямым методом.

Другими словами, КОСВЕННОЕ ИЗМЕРЕНИЕ – результат вычислений по формулам.

Измерение (сравнение) может быть произведено:

• мерами, представляющими собой некоторый образец единицы измерения

(гиря, метр, литровый сосуд и т.д.);

•измерительными приборами (амперметр, вольтметр, термометр и т.д.);

•измерительными установками, под которыми понимают совокупность мер, измерительных приборов и вспомогательных приспособлений,

объединенных в единое целое общей схемой или методом измерения.

Меры и измерительные приборы по обеспечению точности делятся на:

• эталоны (служат для хранения и воспроизведения единиц измерения; они

дают наивысшую точность измерения);

• образцовые (служат для поверки и градуировки рабочих приборов; они

дают значение измеряемой величины, принимаемое за действительное);

• рабочие (служат для повседневных измерений; они дают ограниченную

точность измерений при данных условиях эксплуатации).

Характеристики рабочих мер и измерительных приборов:

предельная абсолютная погрешность (ошибка) γ:

x

и

õí

xè

õí

,

где

- модули истинного и номинального (показанное

è

прибором) значений измеряемой ф.в.;

предельная относительная погрешность (ошибка) αпр.:

ï ðåä.

õ

,

ï ðåä.

где õï ðåä.- верхний предел измеряемой прибором величины;

относительная погрешность αпр., выраженная в %-х, называется классностью прибора и указывается на нём;

чувствительность прибора S и цена деления прибора С:
	N		x
		; C N ,
	S x
где	N
	- перемещение указателя прибора при изменении измеряемой
	величины на x .

РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ

ЗАДАЧА ЭКСПЕРИМЕНТА – определение истинного значения ф.в., которое является объективным и наиболее полным отражением определенных свойств ф.в. как в количественном, так и в качественном отношениях.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТИННОГО ЗНАЧЕНИЯ Ф.В. В ОПЫТЕ НЕВОЗМОЖНО!

Причины этого:

воздействие ряда факторов – помех или возмущений;нестабильность и собственные шумы аппаратуры;

внешние воздействия (колебания температуры в помещении, напряжения сети и источников

питания);ограниченная точность измерительных приборов;

человеческий фактор – личные качества исследователя.

Воздействие помех на процесс измерения приводит к тому, что результаты измерения всегда отличаются от истинного значения измеряемой ф.в. от ее истинного значения. Поэтому задачу эксперимента конкретизируют как нахождение некоторого приближенного к истинному значения ф.в. , называемому результатом измерения (действительное значение ф.в.).

Разность между результатом измерения и истинным значением измеряемой ф.в. называется истинной погрешностью (погрешностью измерения).

Но! Так как ни истинное значение физической величины, ни истинное значение погрешности определить невозможно, то задача эксперимента формулируется так: нахождение некоторого приближенного к истинному значения ф.в. с указанием интервала его возможных небольших отклонений от истинного значения ф.в.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ

Погрешность измерения включает в себя множество различных составляющих, которые можно классифицировать по различным критериям.

ВИДЫ ПОГРЕШНОСТЕЙ:

систематическая погрешность – составляющая погрешности измерения, которая остается

постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях.

примеры: погрешность градуировки шкалы; смещение нуля измерительного прибора и т.д.

Изменяющиеся систематические погрешности выявить легче, чем постоянные, для выявления которых необходимо провести измерения хотя бы двумя независимыми методами.

случайная погрешность – составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным

образом при повторных измерениях одной и той же ф.в., обусловленная влиянием на результаты измерений большого числа изменяющихся случайным образом факторов и проявляющаяся в хаотическом изменении результатов повторных наблюдений.

Исключить из результатов опыта ее нельзя, поэтому для оценки применяют методы математической статистики теории вероятностей.

9

промах – вид грубой погрешности, зависящей от наблюдателя и связанный с неправильным

обращением со средствами измерений: неверные отсчёты показаний приборов, описки при записи результатов, невнимательность экспериментатора и т.д.

Промахи обнаруживаются нестатистическими методами и результаты измерений, заведомо содержащие промахи, исключают из рассмотрения.

приборная (аппаратурная) погрешность – погрешность применяемых средств измерения,

связанные со схемными, конструктивными и техническими недостатками средств измерения, их состоянием в ходе эксплуатации.

Эти погрешности неустранимы и их необходимо количественно оценивать.

Составляющие погрешности, с точки зрения их количественной оценки:

абсолютная погрешность – погрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой ф.в.

относительная погрешность – погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности к результату измерения.

приведенная погрешность – погрешность, выраженная отношением приборной погрешности к

некоторой постоянной величине – нормирующему значению (максимальное значение шкалы прибора).