Рабочие формулы и формулы погрешностей
В работе изучается цилиндрическое тело, его объем определяется по формуле , где h – высота цилиндра, r – радиус цилиндра, – площадь основания цилиндра, так как в работе измеряется диаметр D, то рабочая формула для объема цилиндра примет вид , где D – диаметр цилиндра, h – высота цилиндра.
Относительную погрешность найдем
(20)
Абсолютную погрешность
(21)
Результат измерения объема
(22)
Порядок выполнения работы
Три раза определяют высоту цилиндра h штангенциркулем в трех различных местах измеряемого тела. Вычисляют - абсолютную погрешность по формуле
Три раза определяют диаметр D микрометром в различных местах измеряемого тела. Вычисляют абсолютную погрешность по формуле , где n – число измерений.
Все данные заносятся в таблицу и производят вычисления.
Таблица 1
n
|
h
|
|
|
t(n)
|
|
D
|
D-Di2
|
(D-Di)2
|
|
v
|
|
|
1
2
3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cр
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
Для чего служит нониус?
Как определяется точность нониуса?
Чему равна цена деления кругового барабана 50?
Какие измерения называются прямыми и косвенными?
Как подсчитать абсолютную ошибку при прямом измерении, при косвенном?
Как подсчитать относительную погрешность при прямом измерении?
Лабораторная работа № 12
Расчет сопротивления проводников по геометрическим размерам
Цель работы: научиться измерять линейные размеры тел с помощью штангенциркуля и микрометра и обрабатывать результаты измерений.
Измерение линейных размеров тел с заданной точностью необходимо для решения множества экспериментальных задач.
В данной работе для расчета сопротивления проводника по его линейным размерам используется формула
, (1)
где
- сопротивление проводника, характеризующее его свойство уменьшать скорость упорядоченного движения свободных зарядов, то есть ограничивать силу тока в проводнике.
- удельное сопротивление, численно равное сопротивлению проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м2, изготовленного из данного вещества (в СИ удельное сопротивление измеряется в Ом. м);
-длина проводника;
-поперечное сечение проводника.
Если проводник имеет цилиндрическую форму, то сопротивление можно вычислить по формуле
, так как (2)
где D – диаметр проводника.
Работа заключается в измерении длины проводника и его диаметра. Точность линейных измерений повышается при использовании линейного нониуса и микрометрического винта.
Линейный нониус. Нониусом называется дополнение к обычному масштабу, позволяющее повысить точность измерений в 10-20 раз. Линейным нониусом называется маленькая линейка с делениями, которая может скользить вдоль большой линейки, называемой масштабом. Деление на нониусе наносится обычно так, что одно деление нониуса составляет делений масштаба, где m- число делений нониуса. Именно поэтому можно, пользуясь нониусом, производить отсчеты с точностью до части наименьшего деления масштаба.
Пусть расстояние между соседними штрихами нониуса – l, у – между соседними делениями масштаба (рисунок 1).
х
y
Рисунок 1
Тогда
и (3)
Величина называется точностью нониуса. Она определяет максимальную погрешность нониуса. При достаточно мелких делениях масштаба деление нониуса совпадает с каким-либо делением масштаба. Отсчет по нониусу основан на способности глаза фиксировать это совпадение.
Р ассмотрим процесс измерения с помощью линейного нониуса (рисунок 2).
Достарыңызбен бөлісу: |