Знакомство с измерительными приборами. Методика обработки результатов измерений. Определение плотности твердого тела.. Лаб1. Лабораторная работа 1 Знакомство с измерительными приборами. Методика обработки результатов измерений
 Скачать 25.18 Kb.
|
|
Министерство Российской Федерации по связи и информатизации Московский технический университет связи и информатики _________________________________________________________________ Кафедра физики Лабораторная работа №1 Знакомство с измерительными приборами. Методика обработки результатов измерений. Определение плотности твердого тела. Выполнила: А.Г. Ворона Проверила: Л.В. Осичева Москва 2023 Цель работы - знакомство с измерительными приборами и методом обработки физических измерений. Основные законы: Плотность тела определяется по формуле p=m/V. Где m – масса тела, V – объем тела. Объем тела находиться с помощью измерения фигуры с помощью штангенциркуля. Масса тела указана в таблице.        штангенциркуль ШЦ-II с погрешностью 0,1 мм Вариант 4. Таблица 1
 Среднеквадратичная ошибка измерений диаметра цилиндра:  Округление ошибки:  Относительная ошибка данного результата составляет:  Обработка результатов косвенного измерения плотности конуса Плотность конуса вычисляется по формуле:  где h – высота конуса, D – диаметр конуса, m – масса конуса D, h, m находятся в результате прямых измерений. m = 90,90 ± 0,01 г В качестве результатов прямых измерений величины h возьмем следующие: Таблица 2
 Среднеквадратичная ошибка измерений диаметра цилиндра:   Среднее значение массы:   π = 3,14 при этом  Вычислим среднюю плотность:  Найдём абсолютную ошибку косвенного измерения плотности по формуле:        Вопросы 4.1-4.3 4.1 Абсолютная и относительная ошибки. Какая из них характеризует качество измерения различных величин? Ответ: Абсолютная и относительная ошибки — это характеристики точности измерений и оценки отклонения полученных результатов от истинных значений. Абсолютная ошибка — это разница между измеренным значением и истинным значением измеряемой величины. Она показывает, насколько измеренное значение отклоняется от истинного значения, и измеряется в тех же единицах, что и сама величина. Относительная ошибка — это абсолютная ошибка, отнесенная к истинному значению измеряемой величины. Она показывает, какую долю отклонения составляет абсолютная ошибка от истинного значения и измеряется в процентах. Обе ошибки являются важными характеристиками точности измерений, и выбор той или иной зависит от задачи. Если нужно оценить точность измерения в абсолютном выражении, то следует использовать абсолютную ошибку. Если же нужно оценить точность измерения в относительном выражении, то следует использовать относительную ошибку. В целом, относительная ошибка более удобна, так как она не зависит от единиц измерения и позволяет сравнивать точность измерений разных величин. 4.2 Правильно ли записаны результаты: т = (479,85±2,35) г, h = (6.71± 0.37) м2 Ответ: нет, результаты не записаны правильно. Для массы t правильно записать так: t = 479,85 ± 2,35 г. Для площади h правильно записать так: h = (6,71 ± 0,37) м2. 4.3 Найти ускорение свободного падения, если длина маятника І = (139,5 0,5) см, период колебаний Т = (2,38±0,02) с. Рассчитайте абсолютную и относительные ошибки косвенных измерений. Ответ: для расчета ускорения свободного падения воспользуемся формулой математического маятника: g = (4 * π2 * L) / T2 где g - ускорение свободного падения, L - длина маятника, T - период колебаний. Подставляя значения, получаем: g = (4 * π2 * 139,5 см) / (2,38 с)2 g ≈ 981,8 см/с2 Для расчета абсолютной ошибки воспользуемся формулой: Δg = |dg/dL| * ΔL + |dg/dT| * ΔT где ΔL и ΔT - абсолютные погрешности измерений L и T, соответственно. Вычислим производные: dg/dL = 4 * π2 / T2 ≈ 6,62 с-2 dg/dT = -8 * π2 * L / T3 ≈ -1,15 * 103 с-2 Подставляя значения, получаем: Δg = |6,62 с-2| * 0,5 см + |-1,15 * 103 с-2| * 0,02 с Δg ≈ 11,64 см/с2 Для расчета относительной ошибки воспользуемся формулой: δg = Δg / g Подставляя значения, получаем: δg = 11,64 см/с2 / 981,8 см/с2 ≈ 0,012 Ответ: ускорение свободного падения g ≈ 981,8 см/с2, абсолютная ошибка Δg ≈ 11,64 см/с2, относительная ошибка δg ≈ 0,012. |