Определение массы тела по линейным измерениям.

Лабораторная работа № 2

Определение массы тела по линейным измерениям.

Точное взвешивание

При выполнении лабораторных работ преследуются следующие цели:

- углубление, конкретизация и систематизация знаний, полученных студентами на предыдущих этапах учебы;

- развитие умений и способностей самостоятельной учебно-познавательной и научно-исследовательской работы;

- формирование аналитического мышления, развитие рефлексии;

- контроль за степенью и характером усвоения учебного материала.

 

Оборудование: набор тел в виде цилиндров из различных материалов, линейка, штангенциркуль, весы лабораторные, разновес

 

Упражнение 1.

Определение массы тела по линейным измерениям.

 

1. Цель работы: закрепление теоретических знаний по теме 1.1 “Кинематика и динамика материальной точки”

приобретение практических навыков в работе с измерителями линейных размеров и с весами,

изучение методики расчетов средних величин.

 

2. Порядок подготовки к выполнению работы: изучить тему и материал лабораторной работы

 

3. Порядок выполнения лабораторной работы дан в упражнениях

 

 

4. Подведение итогов выполнения работы- предъявить результаты,

подготовка и оформление отчета, заполнить таблички, произвести обработку результатов измерений

 

5. техника безопасности при выполнении лабораторной работы- стандартная

Цель работы: 1) научиться определять массу тела без его взвешивания; 2) изучить методики определения погрешностей прямых измерений; 3) изучить методику определения погрешностей косвенных измерений.

Объект измерений:геометрически правильная фигура, выполненная из известной марки стали, плотность которой приведена в справочнике по физическим свойствам веществ.

 

Основная формула:

M = ρ · V, где

ρ – плотность вещества, кг/м3,

V – объем, м3.

 

Измеряемые величины:

a, b, l – длина, ширина и высота фигуры;

d – диаметр (для осесимметричных фигур).

 

Измерительные приборы:линейка, штангенциркуль.

 

Метод Корнфельда для определения погрешности прямых измерений:

Если физическая величина измерена n раз, то надо: 1) выбрать из последовательности {хn} xmax и xmin и определить среднее значение <x>= ; 2) найти абсолютную погрешность ; 3) определить погрешность ∆xприб = (1/3)·h, где h – цена наименьшего деления шкалы измерительного прибора; 4) записать результат в виде с доверительной вероятностью α того, что истинное значение измеренной величины находится в интервале [<x>-∆x, <x>+∆x], которая вычисляется по формуле α=1-(1/2)n-1. Результирующая погрешность ∆x= √(∆xприб)2+(∆xэксп)2.

 

Метод расчета погрешностей Стьюдента:

Если физическая величина Хi измерена n раз, то надо: 1) определить среднее значение <x>=∑Хi/n; 2) определить среднеквадратичную погрешность среднего значения измеряемой величины Х по формуле

 

;

3) выбрать доверительную вероятность α и по таблице коэффициентов Стьюдента определить по известному числу измерений и доверительной вероятности α коэффициент Стьюдента tαn; 4) определить погрешность величины Х (доверительный интервал)

∆Хэксп= tαn· σ<x>;

5) определить погрешность ∆xприб=(1/3)·h, где h – цена наименьшего деления шкалы измерительного прибора; 6) определить результирующую погрешность ∆x= √(∆xприб)2+(∆xэксп)2; 7) записать результат с указанием доверительной вероятности α.

Метод расчета погрешностей косвенных измерений:

Если физическая величина Y есть функция непосредственно измеряемых величин {х1, х2,…хn}, т.е. Y=f(х1, х2,…хn), то ∆Y≈

Задание №1.