Систематическая погрешность, как это следует из уравнения
n =
зависит от погрешности секундомера, которая равна T = 0,1 сек. Тогда суммарную относительную погрешность косвенного измерения n найдем по формуле (1.1.12)
n = (1.1.29)
Таблица 2
№ опыта |
m кг |
A0i м |
ti c |
Ni=i |
T=2 |
ni= 1/c |
n= |
r=2mn кг/c |
r= |
Et Дж |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Абсолютная погрешность n равна
n = nn (1.1.30)
Тогда истинное значение коэффициента затухания nu определится по формуле
nu = n n (1.1.31)
6. ИЗУЧЕНИЕ ГАРМОНИЧЕСКОГО КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МАЯТНИКА
6.1.ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: математический маятник с переменной длиной нити l, секундомер, масштабная линейка.
6.2.МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ. Для определения периода колебания, энергии и ускорения свободного падения тела необходимо осуществить замеры начальных амплитуд, времени и числа полных колебаний, длины математического маятника.
6.3. Проведение эксперимента и обработка опытных данных.
6.3.1. При заданной длине нити (l1=2,5 м, l2 = 2,0 м, l3 = 1,5 м.) отклонить маятник от положения равновесия на 10 см., измерить время ti полных колебаний Ni(Ni=30) и вычислить период колебания по формулам:
Ti = и Tср = 2(1.1.32)
6.3.2. При заданной длине нити l = 2,5 м отклонить маятник от положения равновесия на 5, 15, 20 см. Измерить время ti полных колебаний Ni (Ni=30) и вычислить период колебаний Ti по формулам (1.1.32).
Результаты опытных измерений и расчетов занести в таблицу 3.
Таблица 3
Дли на ни ти |
Амплитуда колебания, A, м | |||||||||||||||
0,05 |
0,10 |
0,15 |
0,20 | |||||||||||||
ti |
Ni |
Ti=t/N |
Tср |
ti |
Ni |
Ti=t/N |
Tср |
ti |
Ni |
Ti=t/N |
Tср |
ti |
Ni |
Ti=t/N |
Tср | |
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.4. Вычислить погрешность косвенного измерения при
l = 2,5 м. Для этого сначала найдем суммарную случайную погрешность
= (1.1.33)
где Tср = .
Суммарная систематическая погрешность с равна 0,1 с. Относительная погрешность косвенного измерения найдем по формуле
= (1.1.34)
Абсолютная погрешность косвенного измерения будет равна
= Tср (1.1.35)