- •Министерство образования и науки
- •Введение
- •1.2. Требования к организации лабораторной работы
- •1.3. Порядок проведения лабораторных работ
- •1.4. Требования к оформлению отчета по лабораторной работе
- •1.5. Права, ответственность и обязанности преподавателя
- •1.6. Права, ответственность и обязанности студента
- •1.7. Методика и организация занятий физического практикума
- •1.8. Порядок проведения занятий физического практикума в течение семестра
- •1.9. Технология контроля и оценки знаний, умений и навыков обучающихся по балльно-рейтинговой системе и сроки их проведения
- •Структура и содержание знаний, умений и навыков студентов по лабораторным занятиям дисциплины физика и вопросов, позволяющих их оценить по балльно - рейтинговой системе
- •Многобальная система оценки знаний
- •Лабораторная работа № 1.1 оценка случайной погрешности и доверительной вероятности прямых и косвенных измерений
- •Задание 1. Определение плотности твердого тела Введение
- •Задание 1.1. Определение плотности твердого тела правильной геометрической формы
- •Порядок выполнения работы
- •Задание 1.2. Определение плотности твердого тела гидростатическим взвешиванием
- •Задание 1.3. Определение плотности твердых тел с помощью пикнометра
- •Контрольные вопросы для допуска к работе
- •Задание 2. Оценка случайной погрешности и доверительной вероятности прямых и косвенных измерений
- •Задание 2.1. Исследование зависимости погрешности измерений от квалификации персонала и способа измерения
- •Задание 2. 1.2. Исследование зависимости погрешности измерений от способа измерения
- •Задание 2. 3. Расчет доверительного интервала и доверительной вероятности методом Стьюдента
- •Контрольные вопросы для допуска к работе
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы и задания к сдаче отчета
- •Лабораторная работа № 1.2 определение ускорения силы тяжести
- •Теоретическая часть
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 1.3.
- •Задание 1. Определение ускорение силы тяжести с помощью математического маятника
- •Порядок выполнения работы
- •Задание 3. Определение положения центра тяжести физического маятника методом обращения
- •Задание 4. Определение ускорения силы тяжести оборотным маятником
- •Лабораторная работа № 1.4 изучение законов динамики поступательного движения на машине атвуда
- •Теоретическая часть
- •1.Метод измерения и расчетные соотношения
- •2. Описание экспериментальной установки
- •Спецификация измерительных приборов
- •3. Обработка результатов измерений
- •Задание срс. Проработать следующие вопросы
- •Лабораторная работа 1.5
- •Определение коэффициента
- •Трения скольжения при движении твердого тела
- •По наклонной плоскости
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Спецификация измерительных приборов
- •Задание 1. Определение значения коэффициента трения скольжения по углу
- •Массы брусков, углыи коэффициенты трения
- •Задание 2.Определение значения коэффициента трения из опытов по скольжению бруска по наклонной плоскости
- •Результаты измерений при 10°
- •Результаты измерений при
- •Лабораторная работа № 1.6 определение модуля сдвига и кручения
- •Теоретическая часть
- •1.Механика упругих тел
- •Лабораторная работа № 1.6 а определение модуля сдвига методом крутильных колебаний
- •Теория метода
- •Экспериментальная часть Описание установки
- •Порядок проведения эксперимента и обработка результатов
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы и задания к сдаче отчета
- •Лабораторная работа № 1.6 б определение модуля юнга по изгибу балки
- •Теория метода
- •Измерение модуля Юнга из изгиба
- •Экспериментальная часть Описание установки
- •Порядок проведения эксперимента и обработка результатов
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы и задания к сдаче отчета
- •Лабораторная работа № 1.7 определение силы сопротивления грунта при забивке сваи на модели копра
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Спецификация измерительных приборов
- •Измерение перемещения сваи после соударения
- •Обработка результатов измерений
- •Лабораторная работа № 1.8 изучение законов динамики вращательного движения
- •Лабораторная работа № 1.8а изучение законов динамики вращательного движения на маятнике обербека
- •Теория метода
- •Экспериментальная часть Порядок выполнения работы
- •Спецификация измерительных приборов
- •Измерение времени движения груза
- •Обработка результатов измерений
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы и задания к сдаче отчета
- •Лабораторная работа № 1.8 б
- •Экспериментальная часть Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Спецификация измерительных приборов
- •Задание 1. Определение момента инерции маховика
- •Задание 2. Определить значение момента инерции маховика, используя непосредственно уравнение (4)
- •Обработка результатов измерений
- •Угловое ускорение маховика и момент сил натяжения нити для опытов с различными массами грузов
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы и задания к сдаче отчета
- •Лабораторная работа № 1.8 в определение момента инерции тела с помощью крутильного маятника и проверка теоремы штейнера
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть Порядок выполнения работы
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы
- •Классификация ударов
- •Лабораторная работа № 1.9а изучение закона сохранения импульса
- •Теория метода
- •Задание 1. Сравнение импульсов и энергий до и после взаимодействия
- •Задание 2. Простейшая оценка погрешности измерений
- •Контрольные вопросы для допуска к работе
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы и задания к сдаче отчета
- •Лабораторная работа № 1.9 б проверка закона сохранения момента импульса
- •Теория метода
- •Задание 1. Определение моментов импульсов и кинетической энергии маятников
- •Задание 2. Оценка погрешности измерений
- •Задание на срс. Проработать следующие вопросы и задания к сдаче отчета
- •Калибровка
- •Литература
Задание 2. 1.2. Исследование зависимости погрешности измерений от способа измерения
1.Измерьте 5 раз время одного колебания.
2.Проведите пятикратное измерение времени 3-х колебаний.
3.Проведите пятикратное измерение времени 10 колебаний. Результаты по пп. 1-3 занесите в табл. 4.
Таблица 4
Кол-во колебаний |
Величина |
Номер измерения |
,c |
c |
c | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |||||
n1=1 |
t1, c |
|
|
|
|
|
|
|
|
T1=t1/n1 |
|
|
|
|
| ||||
n2=3 |
t2, c |
|
|
|
|
|
|
|
|
T2=t2/n2 |
|
|
|
|
| ||||
n3=10 |
t3, c |
|
|
|
|
|
|
|
|
T3=t3/n3 |
|
|
|
|
|
Доверительная вероятность данных измерений составляет
4. Рассчитайте для каждого случая периоды колебаний, среднее значение
(1.2.3)
5. Сравните полученные результаты и сделайте вывод.
Задание 2. 3. Расчет доверительного интервала и доверительной вероятности методом Стьюдента
Для расчета доверительного интервала и доверительной вероятности методом Стьюдента используйте результаты опыта по определению
плотности твердого тела правильной геометрической формы. Сначала
занесите данные табл.1 соответственно в табл.1,2 и 3, а затем вычислите средние арифметические значения,ипо формуле (1).
Таблица 5
№ |
|
| ||
1 |
|
|
| |
2 |
|
|
| |
3 |
|
|
| |
4 |
|
|
| |
5 |
|
|
| |
─ ∑= |
Таблица 6
№ |
|
| ||
1 |
|
|
| |
2 |
|
|
| |
3 |
|
|
| |
4 |
|
|
| |
5 |
|
|
| |
─ ∑= |
Таблица 7
№ |
|
| ||
1 |
|
|
| |
2 |
|
|
| |
3 |
|
|
| |
4 |
|
|
| |
5 |
|
|
| |
─ ∑= |
Определите инструментальную погрешность весов Δmи, микрометра Δdии штангенциркуля Δhи(по паспортным данным, по классу точности, либо как половина цены минимального деления шкалы прибора).
Найдите среднеквадратические отклонения (СКО) среднеарифметических значений массы , высотыи диаметра по формуле (2).
Найдите коэффициенты Стьюдента t,nдля доверительной вероятностиP=0,95 и соответствующего числаnпараллельных измерений массы, высоты и диаметра.
Рассчитайте результирующие абсолютные погрешности результатов измерения Δm, Δdи Δhпо формуле (3).
Вычислите среднеарифметическое значение объема цилиндра , а затем плотности.
Выведите формулу для вычисления абсолютной погрешности плотности Δρ на основе общего соотношения (7) или (8) и проведите по ней расчет.
Результат измерений представьте в виде: ,P=0,95.
9.Рассчитайте величину относительной погрешности измерения плотности по формуле .
10.По справочным данным определите материал тела.
11.Определить относительную погрешность этих формул.