Заняття 5
Точність вимірювань
Мета: розглянути методи експериментального визначення прискорення тіла, ознайомити з видами похибок та з їх впливом на точність вимірювань
-
Точність вимірювання фізичних величин під час дослідів
-
Лабораторна робота №1 «Визначення прискорення тіла при рівноприскореному русі»
Ключові слова: абсолютна похибка, відносна похибка, точність вимірювань.
Теоретичні відомості
Лабораторна робота №1
Визначення прискорення тіла при рівноприскореному русі
Мета роботи: обчислити прискорення, з яким рухається кулька по похилому жолобу.
Прилади і матеріали: вимірювальна стрічка; секундомір; жолоб; набір кульок однакового розміру та різної маси; штатив з муфтою та лапкою; металевий циліндр.
Короткі теоретичні відомості
Робота
зводиться до вимірювання величини
переміщення s
за відомий час t.
Оскільки при рівноприскореному русі
(початкова швидкість тіла дорівнює
нулю), то, виміривши s
і t,
можна знайти прискорення кульки:
.
Хід роботи:
1. Закріпіть жолоб за допомогою штатива в похилому положенні під невеликим кутом до горизонту. Біля нижнього кінця жолоба покладіть у нього металевий циліндр.
2. Пустіть по жолобу сталеву кульку одночасно включивши секундомір, і виключить його в момент дотику кульки до циліндра.
3. Визначте час руху кульки t і запишіть в таблицю.
4. Вимірювальною стрічкою визначить переміщення кульки s і запишіть в таблицю.
5. Повторіть дослід п’ять разів, змінюючи величину переміщення s. Величина переміщення змінюється при зміні положення циліндру в жолобі. Запишіть результати вимірювань s і t в таблицю.
|
№ досліду |
t, с |
s, м |
a, м/с2 |
a |
a, м/с2 |
a± a, м/с2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
6. За допомогою формули знайти прискорення кульки для кожного з дослідів. Результати запишіть в таблицю
|
1. |
|
а |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
|
а |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
|
а |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
|
а |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
|
а |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. Для
кожного з дослідів визначить відносну
похибку вимірювання прискорення за
допомогою формули: a=s+2t,
де
,
a
.
В цих формулах t=±0,1
с – абсолютна похибка вимірювання часу,
а s=±0,0005
м – абсолютна похибка вимірювання
величини переміщення. Запишіть ці дані
в таблицю.
|
a |
= |
|
|
|
|
a |
= |
|
|
|
|
a |
= |
|
|
|
|
a |
= |
|
|
|
|
a |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
= |
|
|
|
|
s |
= |
|
|
|
|
s |
= |
|
|
|
|
s |
= |
|
|
|
|
s |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
= |
|
|
|
|
t |
= |
|
|
|
|
t |
= |
|
|
|
|
t |
= |
|
|
|
|
t |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. За допомогою формули a = aa обчисліть абсолютну похибку вимірювання прискорення та запишіть її у таблицю. Подайте кінцеве значення прискорення у вигляді a± a.
|
|
a |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. Виміряйте прискорення змінюючи кути нахилу жолоба. Зробіть розрахунки і запишіть значення у вигляді a± a для кожного кута нахилу жолоба.
10. Зробіть висновок.
Висновок:_________________________________________________________.
__________________________________________________________________.
__________________________________________________________________.
__________________________________________________________________.
__________________________________________________________________.