Физ ЛБ. Лабораторная работа 1 Измерение линейных размеров и объемов твердых тел правильной формы студент гр. Эт5118
![]()
|
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 ![]() где x– цена деления нониуса. Величина, определяемая разностью y – x= ![]() 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 ![]() ![]() 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: ![]() ![]() ![]() Принимаем P=0,95 и найдем коэффициент Стьюдента для трех измерений ![]() Вычислим случайные погрешности: ∆D= 4,3· ![]() ∆d= 4,3· ![]() ∆h= 4,3· ![]() Полная погрешность с учетом приборной: ∆D= ![]() ∆d= ![]() ∆h= ![]() 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)· ![]() |