ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ При проверке теоретических зависимостей более информативным является представление

экспериментальных данных в спрямленных координатах – метод спрямления. Суть метода спрямления состоит в том, что эмпирическая формула

x (X

заменой переменных:

y (X

y f (x;a;b)
;Y)	X (x;y)
		приводится к линейному соотношению
;Y)
	Y (x;y)

Y ax b

.

С геометрической точки зрения график нелинейной зависимости выпрямляется, превращается в новую систему координат. Переменные X, Y называются выпрямляющими.

Приведем таблицу эмпирических формул и выпрямляющих зависимостей:
Вид эмпирической	Выравнивающие	Вид линейной
зависимости	переменные	зависимости
		Y = F + GX
Степенная функция	Х = lgx = lnx	F = lga = lna
у = а хb	Y= lgy = lny	G = b
		lgy = lga + b lgx; lny = lna + b lnx
Показательная функция	X = x	F = a
y = 10ax+b	Y = lgy	G = b
		lgy = ax + b
Логарифмическая функция	X = lgx = lnx	F = a
y = а + b lgx = a + b lnx	Y = y	G = b

Т.е., чтобы подыскать выпрямляющие переменные, например, для степенной функции, её необходимо прологарифмировать:

lg y=lg a + b lg x.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ Пример: закон Бугера-Ламберта трактует теоретическую зависимость для интенсивности

электромагнитного излучения (интенсивности света), проходящего через слои атмосферы в виде экспоненциальной функции вида:

I I0e x , где μ=const.

Однозначное подтверждение её достигается, если экспериментальные результаты ложатся на

прямую в координатах

ln

I0

x вида:

I0

lnI ln(I

e x) I lnI

lne x lnI

x lne

ln

x.

0

0

0

I

Тогда tgα = μ = const.

ОФОРМЛЕНИЕ ЗАКЛЮЧЕНИЙ И ВЫВОДОВ

Выводы по лабораторной работе – кратко сформулированные итоги обработки результатов измерений – должны быть приведены в разделе «Результаты обработки измерений и выводы» конспекта для каждого задания лабораторной работы. В выводах должна быть отображена следующая информация:

•что и каким методом измерялось;

•какие графики были построены;

•какие результаты были получены.

Также выводы должны содержать обсуждение построенных графиков и полученных результатов: совпадает или нет вид экспериментальных графиков с теоретическими предсказаниями и совпадают или нет результаты эксперимента с теорией. Рекомендуемая форма представления выводов по графикам и по ответу приведена ниже.

ВЫВОД по ГРАФИКУ (шаблон):

Полученный экспериментально график зависимости название функции словами от название аргумента имеет вид прямой (параболы, гиперболы, плавной кривой) и качественно совпадает с теоретической зависимостью данных характеристик, имеющей вид формула (если вид зависимости неизвестен, то его приводить не надо).

ВЫВОД по ОТВЕТУ (шаблон):

Полученное экспериментально значение величины полное название физической характеристики , равное символ = (среднее ± ошибка) ·10 степень единица измерения (δ = ___ %), в пределах погрешности совпадает (не совпадает) с табличным (теоретическим) значением данной величины, равным число, единица измерения.

(полный пример оформления отчета смотреть в отдельном файле в папке ИИТиАС – I)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра физики

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №___

«____________________________________________________________________________»

Выполнил: ст. гр.________

________________________

Преподаватель:

________________________

дата подпись

Допуск

Измерения

Защита

ЦЕЛЬ РАБОТЫ (ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ): основное уравнение динамики вращательного движения утверждает, что угловое ускорение вращения тела (материальной точки) прямо пропорционально моменту приложенных сил и обратно пропорционально моменту инерции тела (материальной точки).

Для проверки закона необходимо:

•исследовать зависимость ε=ε(М) при I=const;

•рассчитать момент инерции (I) маятника Обербека;

•исследовать зависимость ε=ε(I) при M=const;

ЯВЛЕНИЯ, РАССМАТРИВАЕМЫЕ В РАБОТЕ

___________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________. ТЕОРИЯ ИЗМЕРЕНИЙ MI , где М – момент сил; I – момент инерции.

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ (сложные принципиальные и электрические схемы не изображать

ПРОВЕРКА ЗАВИСИМОСТИ ε=ε(М) при I=const.

1. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ.

Таблица 1

	mi, кг	h=______, м ; Δh=__________, м			Δr=__________, м		r1 = (0,009±0,001) м
		t1, с	t2, с	t3, с	t4, с	t5, с	tср., с	Δtcр., c tср.±Δtcр., c

Таблица 2

	mi, кг	h=______, м ; Δh=__________, м			Δr=__________, м		r2 = (0,017±0,001) м
		t1, с	t2, с	t3, с	t4, с	t5, с	tср., с	Δtcр., c tср.±Δtcр., c

2. РАСЧЕТ СРЕДНИХ ЗНАЧЕНИЙ УГЛОВЫХ УСКОРЕНИЙ ε И ВРАЩАЮЩИХ

МОМЕНТОВ М.

m g r (1 2h )

a

2 h

M

i

i

t2

i

1,2

t2

r

r

cð.,i

1,2

cð.,i

1,2 .

Таблица 3

mi, кг

r1 = (0,009±0,001), м

r2 = (0,017±0,001), м

M , H·м

ε , 1/c2

M , H·м

ε , 1/c2

i

i

i

i

3. РАСЧЕТЫ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ: xn n xn 1

3.1.ДЛЯ УГЛОВОГО УСКОРЕНИЯ:

2

2

2

2

2

4h

2

2h

2

i

(

h

h)

(

t

t)

(

r)

(

2

h)

(

t) (

2

r)

r

t

r

3

1t

2

;

r t

r

2 h 2

2

2 h

2

2 h 1

4 h

t

h

r;t const

t2

r

t2

r

(h)

h;r const

r

t

r

r

h

h

t2 r t

t2

t3

1

t

2 h

r

2 h

1

2 h

r

t

r

t

r

h;t const

2

2

r

t

2

2

r

Mh

3.2.ДЛЯ МОМЕНТА СИЛ: U V U V

2 m g r

2

2

4 m g r h

M

2

M

2

M

2

i

2 h

2

i

M

i;p

h

r

t

h

m

g

r

t3

t

h

r

t2

i

t2

t

2 m g r h

2 m g r h

2 m g r h

r;t const

m

g r

i

2

m g r i

2

i

i

t

i

t

t

2

h

h

h

2 m g r h

2 m g r h

2 m g h

M

r

r

2 h

i

i

i

r

h;t const

m g r

t2

m g r

t2

m g

r

m g 1

2

r

i

i

i

r

t2

i

t

r

2 m g r h

2 m g r h

1

4 m g r h

t2

M

i

i

i

t

m g r

t

m g r

t

2 m g r h

t

h;r const

t

i

2

i

2

i

t

3

t

h=hср.±Δh= _____, м =const

mi, кг

r1 = (0,009±0,001), м

r2 = (0,017±0,001), м

ΔM

ip

, H·м

Δε , 1/c2

ΔM

ip

, H·м

Δε , 1/c2

ip

ip

2 m g rti2

38

4.ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ЗАВИСИМОСТИ ε=ε(М):

, c12

5.ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ЗАВИСИМОСТИ ε=ε(М):

6.РАСЧЕТЫ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ И ДОВЕРИТЕЛЬНОГО ИНТЕРВАЛА МАЯТНИКА I0.

6.1.ДЛЯ ШКИВА r1 = (0,009±0,001), м ПРИ МАССЕ mi = _____,кг; h=hср.±Δh= _____, м; t=tср.±Δtcр., c:

I m r2 g t2		1
0 i i	2 h
		;

6.2. РАСЧЕТ ДОВЕРИТЕЛЬНОГО ИНТЕРВАЛА ПО ФОРМУЛЕ:

				I		2
I
					0	h
	0;p			h

I				2	I		2
			t
		0				0	r
	t				r

m r

g t

m r g t

1

m r

g t

I0

2

2

2

2

h

2

2

m

r

2

i i

i;ñð.

i i

i;ñð.

i

i

i;ñð.

h

r;t const

h

i

i

2 h

2

h

2 h2

m r

g t

2

t

m r g t

I0

2

2

mi

ri

g

2

2

2

i

i

i;ñð.

i

i

i;ñð.

mi

ri

t

r;h const

t

2

h

2 h

t

h

I0					m		r2
r						i	i
				r
		t;h const

	m r	2	g	2
				t
	i i			i;ñð.
		2 h

		m
	2
		i

r2ir

	m		g t	2			2
						r
		i		i;ñð.
						i			2 m r
									i i
			2 h			r

m g	t2	r
i	i;ñð.	i
	h

m r

g t

2

m r g t

2

m g t

r

2

2

2

I

i;ñð.

h

t

i i

i i

i;ñð.

2 m r

i;ñð. i

r

i

0;p

2 h

h

i

h

2

40

ПРОВЕРКА ЗАВИСИМОСТИ ε=ε(I) при M=const

7. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ.

Таблица 4

	Ri, кг	h=______, м ; Δh=__________, м;			Δr=__________, м;		r1 = (0,009±0,001) м; 2m0=___,кг
		t1, с	t2, с	t3, с	t4, с	t5, с	tср., с	Δtcр., c	tср.±Δtcр., c

Таблица 5

	Ri, кг	h=______, м ; Δh=__________, м;			Δr=__________, м;		r2 = (0,017±0,001) м; 4m0=____,кг
		t1, с	t2, с	t3, с	t4, с	t5, с	tср., с	Δtcр., c	tср.±Δtcр., c