 |
Порядок выполнения лабораторной работы
|
|
|
|
Измерение объЁма цилиндра
I. Измерение диаметра и высоты цилиндра
Для изучения правильной обработки экспериментальных результатов и определения погрешностей прямых измерений проведём измерения диаметра и высоты цилиндра штангенциркулем.
С этой целью необходимо:
а) Обработка результатов прямых измерений диаметра d цилиндра с помощью штангенциркуля.
1. Произвести 7 измерений диаметра цилиндра в различных участках и результаты занести в таблицу 2.
2. Найти среднее значение диаметра цилиндра:
.
3. Определить среднюю квадратичную погрешность серии измерений по формуле (1):
.
4. Определить коэффициент Стьюдента 
(таблица 1) при надежности 
.
5. Найти границы доверительного интервала (абсолютную погрешность) по формуле (2):
.
6. Вычислить относительную погрешность по формуле (3):
.
7. Записать полученные результаты в виде:
при 
б) Аналогичным образом произвести измерение высоты цилиндра h.
Результаты измерений занести в таблицу 2, а полученный результат записать в виде:
при 
II. Определить объём цилиндра
С целью изучения обработки косвенных измерений, а они являются наиболее распространенными, требуется найти объём цилиндра V. Погрешность косвенных измерений зависит от погрешностей прямых измерений и вычисляется, в зависимости от вида функции, по формулам, представленным Введение пункт 3.
1. Провести обработку измеренных значений диаметра и высоты цилиндра при одной и той же надежности 
.
2. Вычислить средний объём цилиндра:
.
3. Вычислить средний квадрат абсолютной погрешности объема:
Формулу 
преобразуем для объёма с учётом прямых измерений диаметра и высоты цилиндра.
;
;
.
4. Вычислить относительную погрешность объёма:
|
|
|
.
5. Записать полученный результат в виде:
.
III. Приложение – таблицы 1 и 2
Таблица 1 - Значения коэффициента Стьюдента
| n Р | 0,9 | 0,95 | 0,98 | 0,99 |
| 2 | 6,31 | 12,71 | 31,82 | 63,66 |
| 3 | 2,92 | 4,30 | 6,96 | 9,92 |
| 4 | 2,35 | 3,48 | 4,54 | 5,84 |
| 5 | 2,13 | 2,78 | 3,75 | 4,60 |
| 6 | 2,02 | 2,57 | 3,36 | 4,03 |
| 7 | 1,94 | 2,45 | 3,14 | 3,71 |
| 8 | 1,90 | 2,36 | 3,00 | 3,50 |
| 9 | 1,86 | 2,31 | 2,90 | 3,36 |
| 10 | 1,83 | 2,26 | 2,82 | 3,25 |
Таблица 2 - Результаты измерений диаметра и высоты цилиндра
| n | di, мм | (di - d ср)2, мм 2 | hi, мм | (hi – h ср)2, мм 2 |
| 1 | ||||
| 2 | ||||
| 3 | ||||
| 4 | ||||
| 5 | ||||
| 6 | ||||
| 7 | ||||
| 
| 
| 
|
Контрольные вопросы
1. Как измерить физическую величину.
2. Система единиц (основные и производные единицы измерения).
2. Виды измерений (прямые и косвенные).
3. Виды ошибок:
а) систематические,
б) случайные,
в) промахи.
4. Виды систематических ошибок.
5. Цель обработки результатов измерений прямых и косвенных.
6. Физический смысл коэффициента Стьюдента.
Лабораторная работа №2 Изучение основного закона динамики вращательного движения тел на маятнике Обербека
Цель работы: Определить момент инерции маятника Обербека теоретически и экспериментально, используя основной закон динамики вращательного движения тел, и оценить полученные результаты.
Приборы и материалы: маятник Обербека, набор грузов, секундомер, штангенциркуль.
Задание:
1. Для выполнения лабораторной работы ознакомиться с теорией и порядком выполнения работы.
2. Определить момент инерции маятника экспериментально и теоретически.
3. Определить абсолютную и относительную погрешность прямых и косвенных измерений.
4. По результатам обработки экспериментальных и теоретических данных сделать вывод.
5. После выполнения лабораторной работы, ответить на контрольные вопросы.
ТЕОРИЯ
|
|
|
Вращательное движение — вид механического движения.
Вращательным движением твёрдого тела вокруг неподвижной оси называется такое его движение, при котором все точки тела описывают окружности, центры которых находятся на одной прямой, называемой осью вращения, при этом плоскости, которым принадлежат эти окружности, перпендикулярны оси вращения.
Ось вращения может располагаться внутри тела и за его пределами. Ось вращения в данной системе отсчёта может быть как подвижной, так и неподвижной. Пример, в системе отсчёта, связанной с Землёй, ось вращения ротора генератора на электростанции неподвижна.
В технике вращательное движение встречается очень часто: вращение валов двигателей и генераторов, турбин и пропеллеров самолетов и т.д.
Прежде чем формулировать основной закон динамики вращательного движения, остановимся на тех понятиях, которые входят в этот закон.
|
|
|
