Порядок виконання роботи

1. Ознайомитися з експериментальною установкою, заповнити табл. 1, використавши дані, що наведені у технічному паспорті установки.

Таблиця 1

Матеріал		Радіус кульки R, м	Кут нахилу похилої площини β, рад
кулька	пластина

2. Відхилити кульку від положення рівноваги на кут α₀ ≈ 4^о відповідно за градуйованою шкалою. Записати значення початкового кута в радіанах у таблицю 2. Без поштовху відпустити кульку і почати відлік коливань. Після того, як маятник здійснить n повних коливань (n=5÷10) виміряти кут відхилення α_n. Отримані дані занести до таблиці 2. Повторити вимірювання α_n для обраної кількості коливань (n) п'ять разів. При цьому початковий кут α₀ повинен бути незмінним. Результати вимірювань занести до таблиці 2.

Таблиця 2

Результати вимірювань і вихідні дані для розрахунку похибок

№ п/п	Початковий кут α0, рад	Кількість коливань n	Кінцевий кут αn, рад	Δαn, рад	Δαn^2, рад^2	Коефіцієнт тертя кочення <fk>, м
1
2
3
4
5

Прийнята довірча ймовірність  = 0.95, коефіцієнт Стьюдента t_0.95;5 = 2.8.

3. Обчислити середнє значення кінцевого кута <α_n> і за допомогою формули (19) обчислити середнє значення коефіцієнта тертя кочення <f_k>.

4. Обчислити абсолютну похибку прямого вимірювання кута α_n, при цьому вважати, що систематична похибка визначається головним чином похибкою відліку. Обчислити абсолютну похибку прямого вимірювання початкового кута α₀, при цьому вважати, що зазначена похибка цілком визначається похибкою відліку. Обчислити відносні похибки величин α_n, α₀ і записати результати вимірювань цих величин у стандартній формі.

5. Отримати формулу для обчислення відносної похибки непрямого вимірювання коефіцієнта тертя кочення . Для цього записати натуральний логарифм від лівої та правої частин формули (19), після чого від натурального логарифма функціїf_k знайти часткові похідні за чотирма змінними: R, β, α₀, α_n. Формула для обчислення повинна мати наступний вигляд:

.

6. Обчислити абсолютну похибку Δf_k для коефіцієнта тертя кочення за формулою:

.

7. Записати кінцевий результат вимірювання коефіцієнта тертя кочення у стандартній формі:

, дляα = 0.95 та .

8. Порівняти отримане експериментальне значення коефіцієнта тертя кочення з табличними даними, що наведені у таблиці 3.

Таблиця 3

Коефіцієнти тертя кочення

Матеріал		Коефіцієнт тертя кочення fk, 10^-5м
Кулька	Пластина
Дерево	Дерево	15.0
Дерево	Сталь	12.0
Залізо	Залізо	5.1
Сталь	Сталь	5.0
Алюміній	Алюміній	4.5
Загартована сталь	Сталь	1.5