- •Оглавление
- •Введение.
- •Семинар №1 статистические методы обработки опытных данных
- •Вопросы для самоподготовки:
- •Мотивация цели
- •Подготовка к семинарскому занятию
- •Теоретические сведения
- •Основные понятия и формулы.
- •II. Основы теории ошибок и методы её практического применения для обработки экспериментальных данных
- •Абсолютная и относительная погрешности (ошибки).
- •Законы распределения случайных величин.
- •III. Расчет погрешности прямых измерений и доверительного интервала методом, основанным на определении средней квадратичной погрешности.
- •IV. Расчет погрешностей косвенных измерений.
- •3.Вычисляем абсолютные погрешности для каждого значения объёма:
- •V. Точность измерительных приборов.
- •VI. Графический метод представления результатов измерений.
- •VII. Упрощенный метод обработки результатов прямых измерений с использованием средней абсолютной погрешности.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Решение.
- •Тесты для самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •Тесты 2-го уровня.
- •Семинар № 2 механические колебания и волны.
- •Вопросы для самоподготовки.
- •Подготовка к практическому занятию.
- •Теоретические сведения.
- •I. Основные понятия.
- •Основные законы теории колебаний и волн.
- •2.Затухающие колебания.
- •3. Вынужденные колебания. Резонанс. Автоколебания.
- •4.Механические волны.
- •5.Эффект Доплера.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Образец решения задачи.
- •Тесты для самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •2 Уровень.
- •Семинар № 3 акустика. Звук, ультразвук и инфразвук.
- •Вопросы для самоподготовки
- •Мотивация цели
- •Звук. Виды звука.
- •2. Физические характеристики звука.
- •3. Характеристики слухового ощущения.
- •4. Закон Вебера-Фехнера.
- •5. Физика слуха: звукопроводящая и звукопринимающая части слухового аппарата. Теории Гельмгольца и Бекеши.
- •6. Звуковые методы исследования.
- •7. Ультразвук. Излучатели и приемники уз.
- •8.Особенности распространения уз-волны.
- •9. Действие ультразвука на вещество.
- •10. Использование уз в медицине.
- •11. Инфразвук (из) и его воздействие на человека.
- •12. Вибрации.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Образец решения задачи.
- •Тесты самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •2 Уровень.
- •Семинар № 4 биоэнергетика и термодинамика биологических систем.
- •Вопросы для самоподготовки.
- •Мотивация цели.
- •Подготовка к практическому занятию.
- •Теоретические сведения.
- •I. Основные понятия.
- •II. Основные законы термодинамики.
- •1.Первое начало термодинамики.
- •2. Второе начало термодинамики.
- •3.Термодинамические функции.
- •4.Применение первого начала термодинамики в биологии.
- •5. Применение второго начала термодинамики в биологии. Уравнение Пригожина. Негэнтропия
- •6. Стационарное состояние биологической системы. Отличие стационарного состояния от равновесного. Теорема Пригожина.
- •7. Расширенный принцип Ле-Шатель. Адаптация и аутостабилизация живых систем. Типы перехода из одного стационарного состояния в другое.
- •Решите задачи.
- •Образец решения задачи. Условие задачи.
- •Тесты для самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •2 Уровень.
- •Семинар № 5 биофизика клетки. Физические механизмы переноса
- •Вопросы для самоподготовки.
- •1. Назначение цитоплазматических мембран.
- •2. Физические методы изучения ультраструктуры биологических мембран.
- •4. Модели биологических мембран
- •5. Перенос молекул (атомов) через мембраны, уравнение Фика.
- •7. Разновидности пассивного транспорта через мембрану.
- •8. Активный транспорт. Физический механизм активного транспорта.
- •9. Транспорт через сложные биологические мембраны. Опыт Уссинга.
- •Образцы решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Тесты для самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •2 Уровень
- •Семинар №6 рентгеновское излучение. Радиоактивность. Дозиметрия.
- •Вопросы для самоподготовки.
- •Основные формулы.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Образцы решения задач.
- •Тесты для самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •2 Уровень
- •Литература
- •302 026, Г. Орел, ул. Комсомольская, 95, тел. (4862) 74-45-08
VI. Графический метод представления результатов измерений.
В большинстве лабораторных работ, результаты эксперимента представляют в виде графика. Это связано с тем, что графики наглядно показывают зависимость одной физической величины от другой, и в тоже время позволяют найти значение одной величины (функции) по известному значению другой величины (аргумента).
Графики нужно вычерчивать только на миллиметровой бумаге. Не следует выбирать слишком малый или слишком большой лист бумаги. Достаточно брать бумагу размером с обычный тетрадочный лист. Перед построением графика необходимо результаты проведённых измерений внести в таблицу, в которой определённому значению одной величины, соответствует значение другой.
Для построения графика обычно используют прямоугольную систему координат, в отдельных случаях прибегают и к другим системам координат, например, полярной, сферической.
При графическом изображении зависимости y = f(x) по оси абсцисс нужно откладывать значение аргумента (x), а по оси ординат – значение функции (y). Около каждой оси нужно обязательно написать обозначение измеряемой величины и через запятую – единицу её измерения.
При построении графика очень важно правильно выбрать масштаб. Масштаб по каждой оси может быть любым. Масштабы по обеим осям нужно выбирать таким образом, чтобы график, построенный по табличным данным, занимал всю площадь координатной плоскости, и размеры графика по обеим осям получались приблизительно одинаковыми (график должен иметь наклон к осям координат примерно 45º). Начало необязательно должно совпадать с нулевыми значениями x и y. Правильный выбор начала координат как раз и позволит использовать всю площадь чертежа.
После выбора масштаба нужно на обе оси нанести деления, соответствующие целым значениям единицы масштаба. Ни в коем случае нельзя наносить на координатные оси значения величин, полученные в результате измерений, так как они загромождают чертёж и мешают анализировать результаты. Точки на координатную плоскость лучше наносить карандашом, так как в противном случае ошибочную точку будет нельзя удалить с графика, не испортив его.
Если известны абсолютные погрешности измерений ∆x и ∆y, то их откладывают в выбранном масштабе по обе стороны от точки в виде креста так, чтобы точка оказалась в центре креста. Затем проводят прямую или плавную кривую между экспериментальными точками так, чтобы по возможности больше точек «легло» на эту линию, а остальные расположились симметрично как выше, так и ниже кривой.
В качестве иллюстрации предыдущих положений на рисунке изображена зависимость между анодным током в диоде IA и анодным
напряжением . Масштабы абсцисс () и ординат (IA) показаны числовыми отметками.По графику можно находить значение функции IA для тех значений аргумента , которые в таблице отсутствуют. Нахождение промежуточных значений функций по её графику называют графической интерполяцией. Для этого из любой точки оси абсцисс нужно провести ординату до пересечения с кривой. Длина такой ординаты будет представлять величины y1 для соответствующего значения X1
Часто для построения графиков применяют полулогарифмическую и логарифмическую системы координат. В первом случае по одной оси откладывают равномерный масштаб, а по другой – масштаб, пропорциональный логарифму натуральных чисел. Во втором случае логарифмические масштабы наносятся на обеих осях координат.
Если имеется градуированный график y=f(x), то можно найти абсолютную погрешность определяемой величины , если известна погрешность измеряемой величины . На графике изображена зависимость y=f(x).
y
y1 А
α
x x1
По этому графику находим значение y, соответствующее значению x, с известной абсолютной погрешностью, то погрешность находится из соотношения , где k=tgα – тангенс угла наклона касательной, проведённой к графику в точке А, к оси абсцисс.