Міністерство аграрної політики України

Миколаївський державний аграрний університет

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

ДО ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМУ З ФІЗИКИ

“Вимірювання фізичних величин та обробка результатів”

для студентів спеціальностей

6.010100-професійне навчання

6.091900- механізація сільського господарства

7.130102-агрономія

7.130201- зооінженерія

6.091900- енергетика сільського господарства

Миколаїв 2004

Зміст
Вступ…………………………………………………………………………	4
1. Вимірювання фізичних величин…………………………………………	4
2. Визначення помилки вимірювань……………………………………….	7
2.1. Визначення помилки при прямих вимірюваннях……………………..	8
2.2. Визначення помилки при непрямих вимірюваннях…………………..	10
3. Обробка результатів експерименту……………………………………..	12
3.1. Обчислення………………………………………………………………	13
3.2. Оформлення результатів………………………………………………..	16
Висновок……………………………………………………………………..	18
Література…………………………………………………………………….	19

ВСТУП

Мета даних методичних рекомендацій - допомогти студентам у виконанні лабораторних робіт з фізики, підвищити ефективність і зміст цих робіт, сприяти кращому засвоєнню фізичних уявлень і законів фізики, а також сприяти вихованню у студентів навичок самостійної практичної роботи і перш за все розумного проведення фізичного експерименту та аналізу отриманих даних.

Фізика, одна з найважливіших стратегічних галузей сучасного природознавства, є дослідною наукою. Дослід, поряд із спостереженням, є формою емпіричного пізнання об'єктивної дійсності, одним з основних методів наукового дослідження.

Наукове спостереження полягає в цілеспрямованому і планомірному сприйманні властивостей предметів і явищ дійсності для одержання відповідної інформації про об'єкт пізнання за допомогою органів чуттів. В реалізації наукового спостереження значну роль відіграє теоретичне мислення. Дослідник не просто регістратор фактів. Він свідомо відшукує їх, керуючись певною ідеєю, гіпотезою тощо. Результати наукових спостережень відповідно інтерпретуються на основі певної теорії. У наукових спостереженнях широко використовуються спеціальні засоби спостереження (мікроскопи, телескопи, фото- і телеапарати і т. д.), які компенсують відповідну природну обмеженість органів чуттів людини, підвищують точність і об'єктивність результатів спостереження.

Спостереження можна поділити на безпосередні (прямі) та посередні. Останні відіграють досить важливу роль у сучасній фізиці. При посередніх вимірюваннях спостерігається власне не сам об'єкт або процес, а ефект його взаємодії з іншими об'єктами або процесами. Наприклад, спостереження заряджених елементарних частинок у камері Вільсона (або в іншому приладі) за їхніми треками, які являють собою сукупності краплинок рідини.

Експеримент грунтується на забезпеченні відтворення явища в штучній (лабораторній) обстановці (йдеться також про забезпечення активного впливу на хід явищ та процесів) і супроводиться точними, по можливості, вимірюваннями та математичною обробкою даних. Родоначальником експерименту у фізиці слід вважати Галілея. За структурою експеримент суттєво відрізняється від спостереження наявністю спеціальних матеріальних засобів (експериментальних установок і приладів) впливу на досліджувані об'єкти або процеси.

Відповідно до основних завдань експериментальні дослідження поділяються на дві групи. До першої належать експерименти, завдання яких — емпірична перевірка певних гіпотез або теорій. До другої групи належать пошукові експерименти. Завдання їх — збирання потрібної попередньої інформації для побудови або уточнення певних припущень, здогадок.

Відповідно до методів та результатів досліджень експерименти поділяють на якісні та кількісні. Кількісний експеримент передбачає точне вимірювання всіх визначальних факторів певного процесу з наступною математичною обробкою результатів вимірювань.

Відповідно до методів реалізації розрізняють статистичні та нестатистичні експерименти. Відмінність між ними зводиться до способу вираження величин, що вимірюються.

Велике значення при проведенні конкретних експериментальних досліджень надається плануванню та структурі, побудові експерименту. Звичайно, для конкретних ситуацій ці моменти експериментальних досліджень мають свої специфічні риси та особливості залежно від завдань експерименту, характеру вимірюваних величин тощо. На заключному етапі велику роль відіграє інтерпретація результатів експерименту.

Експеримент має вирішальне значення для пізнання навколишньої природи, по-перше, як первинне джерело пізнання і, по-друге, як критерій істинності гіпотез, теорій. Він також відіграє величезну роль при формуванні нових гіпотез та теоретичних уявлень. В свою чергу без теорії та її спрямовуючих ідей неможливий науковий експеримент. Отже, теоретичні та емпіричні методи дослідження перебувають в діалектичному взаємозв'язку та взаємодії. З розвитком науки і техніки сфера експериментальних досліджень весь час розширюється, охоплюючи дедалі складніші явища природи.

Фізичний експеримент як метод дослідження набуває дальшого поширення у суміжних з фізикою дисциплінах, особливо в хімії, астрономії, біології і т. д.