ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1.ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ И ОБЪЕМОВ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ПРАВИЛЬНОЙ ФОРМЫ. Лабораторная работа 1 Измерение линейных размеров и объемов твердых тел правильной формы Работу выполнили студенты группы игф5121

• Название: Лабораторная работа 1 Измерение линейных размеров и объемов твердых тел правильной формы Работу выполнили студенты группы игф5121
• Анкор: ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1.ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ И ОБЪЕМОВ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ПРАВИЛЬНОЙ ФОРМЫ
• Дата: 12.04.2023
• Размер: 199.88 Kb.
• Имя файла: Laboratornaya_rabota_po_fizike_1.docx
• Тип: Лабораторная работа; #1057932

ФГБОУ ВО «ЧГУ имени И.Н. Ульянова»
Кафедра «Общей физики»

Лабораторная работа №1

Измерение линейных размеров и объемов твердых тел правильной формы

Работу выполнили:

студенты группы :

ИГФ-51-21

1.Иванов Иван Иванович

2.Петров Петр Иванович

3.Петрова Марья Петровна

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.
Таблица.

№	D, мм	, мм	d, мм	, мм	h, мм	, мм
1	67.4	-0.3	60.4	0.9	15.89	0,02
2	67.3	-0.2	61.5	-0.2	15.88	0,03
3	67.5	-0.4	61.6	-0.3	15.91	0
4	67.6	-0.5	61.7	-0.4	15.87	0,04
5	67.7	-0.6	61.3	0	15.92	-0.01
Ср.	67.1		61.3		15.91

_пр. = _пр.=0,1 мм

_пр. =0,01 мм

Вычисления случайной погрешности и полной погрешности прямых измерений :
_сл. =

=0,61 мм

_сл.= =
= = =0,66мм


h_сл. =


= =


Вычисление среднего значения объема кольца в


Вычисление относительной погрешности объема кольца :

Вычисление абсолютной погрешности объема кольца
0,23×9301.07 = 2139.25 мм³

5. Ответ: Истинное значение обьема кольца с учетом абсолютной ошибки косвенного измерения равняется

мм³ =

10 ^{– 9} м³

Контрольные вопросы и ответы (писать вопрос и краткий ответ, см. 2-й вопрос и его ответ)

1. 
   Что такое доверительный интервал и доверительная вероятность?
   

Интервал значений от   до  , в который попадает истинное значение измеряемой величины μ, называется доверительным интервалом. Поскольку   является случайной величиной, то истинное значение попадает в доверительный интервал с вероятностью α, которая называется доверительной вероятностью.

2. 
   Как находится абсолютная погрешность прямых измерений?
   

Абсолютная погрешность прямых измерений определяется по формуле:
_{среднее} – _{измеренное}

3. 
   Как вычислить абсолютные и относительные погрешности
   

косвенных измерений?

Абсолютная погрешность физической величины ΔА - это разница между точным значением физической величины и ее приближенным значением и измеряется в тех же единицах, что и сама величина:

ΔА = А - А_пр .

Относительная погрешность измерения ε_А равна:

4. 
   Как оцениваются приборные погрешности?
   

Если класс точности используемого прибора известен, то величина приборной погрешности оценивается по формуле

,

5. 
   Чему равна погрешность табличных значений?
   

Численные значения величин, приводимые в справочных таблицах, являются округленными. Округление их производится по основным правилам и в табличных данных принято записывать только верные цифры. Это значит, что абсолютная погрешность табличных данных не превышает половины единицы последнего разряда округленного значения.

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

Линейный нониус представляет собой небольшую линейку С со шкалой, m делений которой равны m –1 делениям шкалы масштабной линейки А. Нониус С может перемещаться по линейке А. Если а – цена деления нониуса, b – цена деления масштабной линейки, m – число делений на нониусе, то связь между указанными делениями линейки и нониуса следующая