Порядок выполнения работы

1. Открыть кран К₁ и записать показание манометра М (краны К₂ и К₃ - закрыты).

2. Открыть кран К₃ аспиратора и отрегулировать сток воды ( краны К₁ и К₂ - закрыты). Регулировка стока воды считается удовлетворительной, если можно следить за возрастанием уровня жидкости в манометре и производить отсчет его максимального показания.

Произвести по манометру пять отсчетов максимальных показаний манометра , соответствующих моменту отрыва пузырька в сосуде С.

3. Открыть кран К₂ (краны К₁ - закрыт, К₃ - открыт) и произвести по манометру пять отсчетов максимальных показаний манометра , соответствующих моменту отрыва пузырька в сосуде В.

Результаты измерений записать в табл. 1

4. По формуле (8) вычислить коэффициент поверхностного натяжения жидкости s_х,, подставляя средние значения <> и <> и известное значение s .

5. Определить относительную погрешность.

6. Найти абсолютную погрешность по формуле:

Ds = es

и результат записать в виде

s = <s> ± Ds Н/м.

Таблица 1

№ п/п	, мм	, мм	, мм	s, Н/м
1
2
3
4
5		,мм	, мм

Контрольные вопросы

1. Объяснить характер теплового движения молекул жидкости.

2. Почему существую силы поверхностного натяжения и как они направлены ?

3. Дать определения коэффициента поверхностного натяжения. В каких единицах он измеряется?

4. При каких условиях жидкость принимает форму шара? Как осуществить эти условия?

5. Вывести формулу добавочного давления под изогнутой поверхностью жидкости ( формула Лапласа).

Библиографический список

1. Детлаф, А. А. Курс физики / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. – М.: Высш. шк., 1999. – § 12.1.

2.Трофимова, Т. И. Курс физики / Трофимова Т.И. – М.: Академия, 2004. – § 66–69.

4. Курс физики в 2-х т. Т. 2 / – В. Н. Лозовский и др. СПб.: Лань, 2006. – § 5.23–5.25.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Руководство по расчету случайной погрешности

Случайная погрешность влияет на окончательный результат измерений, т. е. в равной степени завышает либо занижает его. Поэтому необходимо указать интервал [<x> - Δx, <x> + Δx] на числовой оси, в который попадает измеряемая величина с некоторой указанной вероятностью этого попадания. Этот числовой интервал называется доверительным интервалом , где

(1)

есть среднее значение результатов измерений, а Δx – случайная погрешность:

. (2)

Значение коэффициента Стьюдента t_α,n зависит от числа выполненных измерений n и доверительной вероятности α (обычно берут α = 0,95), и определяется по табл. 1 на стр. 23.

Проще и быстрее можно найти погрешность при помощи многофункционального калькулятора в режиме статистических расчетов. В этом режиме вводятся результаты измерений x₁, x₂,…, x_n. Далее выводится значение среднеквадратичного отклонения

и рассчитывается погрешность по формуле .

В российских калькуляторах среднеквадратичное отклонение s обозначено символом σ_n-1. Затем выводится среднее значение результатов измерений <x> и записывается значение измеренной величины х с указанием доверительного интервала

.

Таблица записи результатов расчетов упрощается и остаются только 2 столбца : номер опыта и результатов измерений..