- •Міністерство освіти і науки України
- •Методичні вказівки
- •3. Визначення густини тіла циліндричної форми
- •«Определение ускорения силы тяжести оборотным маятником»
- •Теоретические сведения
- •Питання для самоконтролю
- •Лабораторая работа №5 Определение момента инерции крестообразного маятника
- •Теоретические сведения
- •Описание прибора
- •Измерения
- •Порядок выполнения работы
- •Питання для самоконтроля
- •Лабораторная работа № 7
- •Теоретическое введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Питання для самоконтроля
- •Лабораторная работа №8 Определение отношения методом клемана и дезорма
- •Порядок выполнения работы
- •Питання для самоконтроля
- •Лабораторная работа № 12 «определение мощности на валу электродвигателя»
- •Введение
- •Назначение устройства
- •Порядок выполнения работы
Методичні вказівки
Вимірити фізичну величину – це значить порівняти її з величиною того ж виду, прийнятої за одиницю. Виміри, у яких величина визначається безпосередньо, називається прямими. Якщо шукана величина обчислюється по формулі, то говорять, що її значення – результат непрямого виміру.
При вимірах допускаються похибки, що розділяють на систематичні і випадкові.
Систематичні похибки обумовлені несправністю вимірювальних приладів, помилковістю методу вимірів. Ці погрішності зберігають величину і знак від досліду до досліду. Їх можна врахувати й усунути.
Випадкові погрішності обумовлені неточністю вимірів, що мимоволі вносить експериментатор. Їхні причини криються як у недосконалості органів почуттів, так і у випадкових обставинах, які не можна врахувати і які супроводжують будь-які виміри. Випадкові погрішності непередбаченим образом змінюють свою величину і знак від досліду до досліду.
Надалі передбачається, що всі похибки випадкові.
Методика визначення погрішностей прямих вимірів викладена на сторінці 9 даного посібника.
Абсолютна похибка, отримана за цією методикою, порівнюється з приладовою погрішністю, що приймають рівній половині ціни розподілу вимірювального приладу. Вибирається з них велика, котра і є погрішністю прямих вимірів.
При обробці похибок непрямих вимірів як середні значення й абсолютні погрішності беруться величини, отримані по формулах «Методики визначення погрішностей прямих вимірів» (див.стор.10).
У даній роботі як прямі виміри є визначення товщини C паралелепіпеда за допомогою мікрометра, а непрямих – обсяг V паралелепіпеда і щільність тіла циліндричної форми.
Об’єм тіла правильної геометричної форми легко розраховується по відповідним математичним формулам. Для паралелепіпеда об’єм дорівнює:
, (2)
де – відповідно середні значення довжини, ширини і товщини паралелепіпеда. Відноснаі абсолютнапохибки при вимірі об’єму визначаються з наступних формул:
;(3)
де– середні значення абсолютних похибок вимірів.
Густина однорідного тіла – це фізична величина, чисельно рівна масі одиниця об'єму тіла: (4)
Одиниця виміру густини в СІ – 1 кг/м3 .
Маса тіла в даній роботі може бути визначена шляхом зважування на технічних терезах.
Об’єм тіла циліндричної форми обчислюється по формулі:
(5)
де d – діаметр циліндра, h – висота.
З (4) і (5) випливає формула для обчислення густини тіла циліндричної форми:
(6)
Відносна і абсолютна ∆похибки при вимірі тіла визначаються з наступних формул:
,
Де – приладова похибка при зважуванні тіла, рівна половині маси найменшого з важок;
∆= 0,0016 при =3,14 чи ∆= 0,04 при= 3,1 і т.д.
∆, ∆- середні значення абсолютних похибок вимірів діаметра і висоти циліндра.
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
1. Визначення об’єму паралелепіпеда
1.1 Вимірити за допомогою штангенциркуля лінійні розміри паралелепіпеда а, b, c, не менш 5 разів кожну величину в різних точках.
1.2 Результати вимірів занести в таблицю 1
Таблиця 1
№ |
ai мм |
Δai мм |
bi мм |
Δbi мм |
ci мм |
Δci мм |
Vi мм3 |
ΔVi мм3 |
Vист мм3 |
∙% |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.3 Обчислити середнє значення величин ,,і середні значення абсолютних похибок Δ, Δ, Δ.
1.4 Обчислити об’єм , відносну ε і абсолютну Δпохибки, користаючись формулами 2 і 3.
1.5 Остаточний результат представити у виді:
Vист = (V ± Δ V) мм3 або Vист = (V ± ΔV)*10-9 м3
2. Визначення товщини паралелепіпеда за допомогою мікрометра
2.1 Вимірити за допомогою мікрометра товщину З паралелепіпеда в декількох місцях не менш 5 разів.
2.2 Результати вимірів занести в таблицю 2
Таблиця 2
№ |
ci мм |
Δci мм |
Δ(ci) 2 мм2 |
ΔS мм |
Δc мм |
cист мм |
ε∙ % |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
|
|
|
|
|
2.3 Обробити виміри відповідно до методики обробки прямих вимірів 2.4 Остаточний результат представити у виді:
мм