Практическая. СТ-120-3-Л.Р.1. Отчет по лабораторной работе Погрешности прямых и косвенных измерений
 Скачать 28.25 Kb.
|
|
Федеральное агентство железнодорожного транспорта Уральский государственный университет путей сообщения Кафедра «Естественнонаучные дисциплины» Отчет по лабораторной работе «Погрешности прямых и косвенных измерений» Студенты: Максаков А. С., Незнаев А. Д., Трофимов А. А., Стафилов Р. А. Группа: СТ-120 Преподаватель: Ежов И. В. Екатеринбург 2021 Цель работы: Научиться определять геометрические размеры тела, определять плотность материала и рассчитывать погрешности. Теоретическая часть: Физическая величина характеризует определенную особенность физического объекта (явления), отображает его свойство, состояние или происходящий в нем процесс и имеет качественное и количественное содержание. Измерением называется нахождение значения физической величины при помощи технических средств (приборов, установок). Измерение включает в себя наблюдения и выполнение математических операций по определению результата измерений. Все измерения можно разбить на два типа: прямые измерения и косвенные. Прямыми называются такие, при которых измеряется (сравнивается с мерой, эталоном) непосредственно интересующая нас величина. Например, измерение длины тела линейкой, измерение массы тела на рычажных весах, измерение времени с помощью часов, измерение температуры с помощью термометра. Косвенными измерениями называются такие, при которых измеряется не сама интересующая нас величина, а другие величины, закономерно связанные с ней. Например, плотность шара:  Непосредственно измеряется масса шара m и его диаметр d, а плотность подсчитывается по вышеприведенной формуле. На практике с косвенными измерениями имеют дело очень часто. Общей чертой любых измерений является то, что ни одно из них невозможно произвести абсолютно точно. Иначе говоря, результат измерений всегда выражается приближенным числом или, как принято говорить, отягощен погрешностью. Под точностью измерений понимают величину, обратную погрешности. Иначе чем меньше погрешность измерений, тем выше точность этих измерений. Погрешность результата наблюдения (измерения) есть отклонение результата наблюдения (измерения) x физической величины от ее истинного значения xист. При измерениях принято рассчитывать абсолютную и относительную погрешности. Абсолютная погрешность ∆x - разность между измеренным x и истинным xист значениями физической величины:  Относительная погрешность γ - отношение абсолютной погрешности ∆x к истинному значению x0 измеряемой величины:  в относительных единицах или  в процентах. Именно относительная погрешность позволяет нам судить о достоверности результата измерений. Поскольку истинное значение измеряемой величины неизвестно, на практике можно лишь приближенно оценить погрешность измерения. Основными видами погрешностей являются следующие: а) погрешность метода (обусловлена несовершенством самого метода измерений); б) погрешность средств измерений (обусловлена техническими недостатками приборов); в) погрешность считывания (обусловлена округлением показаний приборов). При всех измерениях вследствие несовершенства приборов получаются лишь приближенные значения величин. При повторении измерений появляются различные результаты. Это значит, что каждый результат содержит погрешности. Погрешности измерений бывают систематические, случайные и промахи. Систематическими называются погрешности, величина которых не меняется при повторении измерений данной величины в тех же условиях (тем же методом, теми же приборами и т. д.). Систематические погрешности возникают в тех случаях, когда не учитывается влияние на результаты эксперимента различных постоянно действующих факторов: температуры, давления, влажности воздуха, выталкивающей силы Архимеда, сопротивления подводящих проводов, контактных ЭДС и т. п. Источниками систематических погрешностей могут быть также измерительные приборы вследствие неточности их градуировки или неисправности. Исключение систематических погрешностей требует принятия специальных мер предосторожности. К ним относятся: 1. Своевременный ремонт и систематическая проверка приборов. 2. Использование специальных способов измерения (например, двойное взвешивание для исключения неравноплечности весов, использование охранных колец при измерении объемного сопротивления плохих проводников, позволяющее исключить влияние их поверхности). 3. Внесение соответствующих поправок на влияние внешних факторов. Случайными называются погрешности, величина и знак которых меняется непредсказуемым образом при повторных измерениях данной величины в тех же условиях. Случайные погрешности могут быть вызваны действием различных неконтролируемых факторов: толчков, воздушных течений, пылинок и т. д. Источником случайных ошибок может быть и сам экспериментатор из-за несовершенства органов его чувств. Промах – это очень грубая погрешность, вызванная невнимательностью экспериментатора (неверный отсчет показаний прибора, описка при записи 3 показаний и т. д.). Промахи могут сильно исказить результаты измерений, особенно в тех случаях, когда их число невелико. Экспериментально-расчетная часть: Таблица 1 - исходные значения
           (1)При P=0,95    , при P=0,95Вычисление погрешности для T:  При P=0,95     L:  При P=0,95      ± r:  мПри P=0,95  м м  м;  при P=0,95Вывод: Благодаря практике, мы успешно научились рассчитывать абсолютную и относительную погрешность, коэффициент Стьюдента. Научились правильно записывать конечный результат измерений. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
