Измерение линейных размеров и объемов твердых тел правильной формы. лаб раб 1 механика. Лабораторная работа 1 Измерение линейных размеров и объемов твердых тел правильной формы студент группы рэа3121

• Название: Лабораторная работа 1 Измерение линейных размеров и объемов твердых тел правильной формы студент группы рэа3121
• Анкор: Измерение линейных размеров и объемов твердых тел правильной формы
• Дата: 26.05.2022
• Размер: 184.58 Kb.
• Имя файла: лаб раб 1 механика.docx
• Тип: Лабораторная работа; #551996

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова»

Кафедра общей физики

Лабораторная работа №1

Измерение линейных размеров и объемов твердых тел правильной формы

Выполнил:

студент группы РЭА-31-21

Ефимов Андрей Олегович

Допуск

Выполнение

Защита

Чебоксары 2022

1. Цель работы - ознакомление с основными положениями теории погрешностей, статистической обработкой результатов измерений, а также правилами и приемами измерений линейных и угловых величин.

2. Приборы и принадлежности: штангенциркуль, микрометр, кольцо.

3. Теория

Для определения линейных размеров тел применяются самые различные измерительные приборы, выбор которых определяется необходимой точностью и условиями эксперимента. Наиболее простым из них является масштабная линейка с миллиметровыми делениями. Цена деления масштабной линейки 1 мм. При измерениях такой линейкой максимальная погрешность не превосходит половины цены деления, т.е. 0,5 мм.

Штангенциркуль служит для линейных измерений, не требующих высокой точности, и состоит из линейки с миллиметровым делением, вдоль которой может перемещаться подвижная рамка. На подвижной рамке нанесен линейный нониус с числом делений m (10 или 20). Погрешность штангенциркуля равна точности нониуса (иногда половина точности нониуса).



Нониус – дополнительная шкала к обычному масштабу, позволяющая повысить точность измерений в 10-20 раз. Линейный нониус представляет собой небольшую шкалу, скользящую вдоль основной шкалы.



На этом штангенциркуле получается значение 42,8 мм

Микрометр имеет вид тисков, в которых измеряемый предмет зажимается с помощью винта. На стержне винта укреплен барабан с нанесенной на нем шкалой. Отсчетное устройство состоит из грубой точной шкал.



Перед началом измерений необходимо проверить нулевой отсчет микрометра. При измерении предмет зажимается между упором и стержнем винта с помощью трещотки. По грубой шкале отсчитывается размер предмета с точностью до мм. По шкале барабана отсчитываются сотые доли миллиметра. Результат получается суммированием показаний двух шкал.



На этом микрометре получается значение 2,60 мм.

Измерения.

Объем тела, имеющего форму плоского цилиндрического

кольца, можно вычислить по формуле:



где D, d - внешний и внутренний диаметры; h - толщина кольца. Для измерения D и d следует воспользоваться штангенциркулем.



Измерения диаметров кольца делаются штангенциркулем, а измерения толщины кольца следует проводить микрометром. Перед началом измерений необходимо изучить краткую теорию нониуса, а также правила пользования измерительными инструментами (штангенциркуль, микрометр). Все измерения проделываются по несколько раз (не меньше пяти) в различных местах кольца.

4. Результаты и расчеты.

№	, мм	, мм	, мм	, мм	, мм	, мм
1	63,45	0,03	23,35	0,01	15,04	0,01
2	63,40	0,02	23,35	0,01	15,06	0,01
3	63,40	0,02	23,40	0,04	15,05	0,0
4	63,45	0,03	23,30	0,06	15,04	0,01
5	63,40	0,02	23,40	0,04	15,05	0,0
ср.	63,42	-	23,36	-	15,05	-

Примем значение надежности и коэффициент Стьюдента для пяти измерений .

Приборные погрешности:

мм

мм

мм

Вычисление случайных погрешностей.

мм

мм

мм

Вычисление полных погрешностей.

мм

мм

мм

Прямые измерения

мм

мм

мм

Вычисление Среднее значение объема кольца

мм³

Вычисление Относительная погрешность





Вычисление абсолютной погрешности измерения объема кольца

мм³

5. Окончательный результат:

мм³ м³

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое доверительный интервал и доверительная вероятность?

Доверительный интервал – это интервал, в который попадают измеренные в эксперименте значения, соответствующие доверительной вероятности.

Доверительная вероятность – это вероятность, с которой в условиях данного эксперимента полученные экспериментальные данные можно считать надежными (достоверными), называют доверительной вероятностью или надежностью.

2. Как находится абсолютная погрешность прямых измерений?

Абсолютную погрешность вычисляют по среднему значению измеряемой величины и относительной погрешности .

3. Как вычислить абсолютные и относительные погрешности и косвенных измерений?



4. Как оцениваются приборные погрешности?

Приборная погрешность равна половине цены наименьшего деления шкалы приборы.

5. Чему равна погрешность табличных значений?

Погрешность табличных значений равна половине единице последнего указанного разряда.

6. Как устроен линейный нониус, где он применяется и чему равна его точность?

Линейный нониус – это дополнительная шкала, скользящая относительно обычного масштаба, позволяющая повысить точность до 20 раз. Точность нониуса — это отношение цены деления основной шкалы к числу делений нониуса.

7.

1)







2)



3)



6. Вывод: истинное значение объёма данного кольца с вероятностью 95% лежит в найденном интервале. Ознакомился с основными положениями теории погрешностей, статистической обработкой результатов измерений, а также правилами и приемами измерений линейных и угловых величин, методом Стьюдента.