ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Физика»

ФИЗИКА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЧЕЛОВЕКОМ-ОПЕРАТОРОМ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ М1

Под редакцией доцента Лагидзе Р.М.

МОСКВА  2012

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Физика»

ФИЗИКА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЧЕЛОВЕКОМ-ОПЕРАТОРОМ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ М1

Под редакцией доцента Лагидзе Р.М.

Рекомендовано редакционно-издательским советом

университета в качестве методических указаний для студентов

ИУИТ, ИТТСУ, ИЭФ, ИПСС

М ОСКВА  2012

УДК 534

Л 97

Лагидзе Р.М., Васильев Е.В. Физика. Определение ошибки измерения времени человеком-оператором. Методические указания к лабораторной работе по физике М1. Под редакцией доцента Лагидзе Р.М. – М.: МИИТ, 2012. – 11 с.

Методические указания к лабораторной работе по физике М1 «Определение ошибки измерения времени человеком-оператором» соответствуют программе и учебным планам по курсу общей физики (раздел «Механика») и предназначена для студентов всех специальностей.

 МИИТ, 2012

Лабораторная работа М1

Определение ошибки измерения времени человеком-оператором

Цель работы: Знакомство с основными понятиями теории ошибок и определение времени индивидуальной реакции человека-оператора.

Введение

В начале занятия преподаватели объясняют студентам правила оформления, выполнения и защиты лабораторных работ и излагают основные понятия теории ошибок [1,2]. Затем студенты определяют время своей индивидуальной реакции.

Во многих случаях для определения ошибки косвенных измерений необходимо учитывать ошибку измерений времени, обусловленную реакцией человека.

Настоящая работа представляет собой пример прямых измерений времени человеком-оператором.

Помимо чисто учебных и ознакомительных целей, индивидуальное время реакции человека-оператора имеет очень большое значение в практической деятельности, например, водителя железнодорожного и автомобильного транспорта, лётного состава, работников диспетчерских служб и т.д.

В связи с тем, что в ряде лабораторных работ приходится пользоваться величиной ошибки измерения времени, являющейся индивидуальной характеристикой для каждого студента, эту величину необходимо определить и запомнить, чтобы пользоваться в течение всего времени работы в лаборатории физики.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: персональный компьютер с программой «Электронный секундомер», стереонаушники.

Описание установки и порядок выполнения работы

Общий вид установки приведён на рис. 1. Она состоит из пульта студента и электронного секундомера. В качестве пульта студента используется манипулятор «мышь» и клавиатура компьютера: «Пуск» – левая кнопка «мыши» и «Стоп» – клавиша «пробел».

Рис. 1. Общий вид установки для определения ошибки измерения времени человеком-оператором.

Электронный секундомер запускается с рабочего стола компьютера программой «Лабораторная работа М1». После нажатия студентом кнопки «Пуск» электронного секундомера (рис. 2), он дожидается короткого звукового сигнала, означающего начало отсчёта времени (для этого необходимо надеть наушники). После получения звукового сигнала студент должен нажать клавишу «Пробел» на клавиатуре компьютера. Показания секундомера необходимо занести в таблицу 1. После этого можно продолжить процесс измерения. Для получения статистичес­ки надёжных результатов процесс измерений необходимо повторить 50 раз. В связи с тем, что время реакции каждого студента индивидуально и вдобавок, определяется его общим состоянием и фазой биоритма, то естественно, что каждый студент получает свой индивидуальный набор из N = 50 результатов измерений. Электронный секундомер отбрасывает измерения, при которых t_i получено меньше 0,1 с и больше 0,45 с. После окончания цикла измерений N = 50 на экране дисплея появляется таблица с результатами измерений, которые необходимо сравнить с ранее записанными результатами.

Рис. 2. Вид работающей программы на экране монитора.

Обработка результатов измерений

1. Полученные результаты измерений удобно записывать в виде прямоугольной таблицы (таблица 1), содержащей 10 вертикальных колонок и 5 горизонтальных строчек.

Таблица 1

2. Всю совокупность полученных результатов необходимо проанализировать, найти наименьшее и наибольшее значения t_min и t_mах. Эти значения требуются для построения гистограммы, т.е. ступенчатой кривой, показывающей, сколько результатов измерений t_i попадает в интервал.

3. Построить гистограмму распределения результатов измерений. Для этого необходимо по оси абсцисс отложить величину t, а по оси ординат - значения (n_i ) (i - l.,2,3,..., 50). Полученная ступенчатая кривая называется гистограммой.

Пример построения гистограммы одним из операторов приведен в таблицах (образцах) 2 и 3 и рис. 3.