Физ ЛБ. Лабораторная работа 1 Измерение линейных размеров и объемов твердых тел правильной формы студент гр. Эт5118
 Скачать 24.34 Kb.
|
|
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 гр. ЭТ-51-18 Соколов Иван Геннадьевич Принял: доц. г. Чебоксары 2018 Лабораторная работа Измерение линейных размеров и объемов твердых тел правильной формы Приборы и принадлежности: штангенциркуль, микрометр, масштабная линейка, набор тел правильной формы. Цель работы – ознакомление с основными положениями теории погрешностей, статистической обработкой результатов измерений, а также правилами и приемами измерений линейных и угловых величин. Краткая теория. Для определения линейных размеров тел применяются самые различные измерительные приборы, выбор которых определяется необходимой точностью и условиями эксперимента. Наиболее простым их 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. Если необходимо произвести измерения с большой точностью, пользуются приборами, снабженными нониусами. Нониусом называется дополнительная шкала к обычному масштабу, позволяющая повысить точность измерений в 10-20 раз. Линейный нониус представляет собой небольшую шкалу, скользящую вдоль основной шкалы. Деления на нониусе наносятся так, чтобы длина m делений нониуса была равна длине m-1 делений основной шкалы. Если число делений нониусной шкалы m, а цена деления основной шкалы y, тогда x  m=(m-1)y, (1)где x– цена деления нониуса. Величина, определяемая разностью y – x=  (2)называется точностью нониуса. Точность нониуса равна отношению цены деления основной шкалы к числу делений нониуса. Она определяет максимальную погрешность нониуса. При достаточно мелких делениях основной шкалы (масштаба) деления нониуса делают более крупными, например  (3) 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. При измерении предмет зажимается между губками с помощью подвижной рамки. Микрометр. Для более точных измерений применяют микрометрические винты с малым и очень точно выдержанным шагом. Такие винты применяются в микрометрах, измерительных микроскопах и т.д. Микрометр имеет вид тисков, в которых измеряемый предмет зажимается с помощью винта. На стержне винта укреплен барабан с нанесенной на нем шкалой. ИЗМЕРЕНИЯ 
Обработка результатов измерений Вычислим среднеквадратичные погрешности отдельных измерений:  = 0,12 мм; = 0,15 мм; Принимаем P=0,95 и найдем коэффициент Стьюдента для трех измерений  .Вычислим случайные погрешности: ∆D= 4,3·  = 4,3·0,12 = 0,52 мм;∆d= 4,3·  = 4,3·0,15 = 0,64 мм;∆h= 4,3·  4,3·0,01 = 0,043 мм.Полная погрешность с учетом приборной: ∆D=  =0,53 мм;∆d=  =0,65 мм;∆h=  0,044 мм.Запишем результаты прямых измерений: D = ( 43,20 ± 0,53 ) мм; d = (15,20 ± 0,65 ) мм; h = ( 6,230 ± 0,044 ) мм. Среднее значение объема кольца:  Относительную погрешность объема вычислим по формуле:   Абсолютную погрешность измерения объема кольца:  ;   Записываем окончательный результат измерений объема: V=(80±5,6)·  , P=0,95 |