- •Физические основы механики
- •Лабораторная работа № 1а Измерение линейных размеров тел, определение объема и плотности тел правильной геометрической формы
- •1 Общие сведения и описание приборов
- •2 Описание установки
- •2.1 Измерение линейных размеров цилиндра штангенциркулем
- •2.2 Правила измерения штангенциркулем
- •2.3 Измерение диаметра цилиндра с помощью микрометра
- •2.3.1 Правила измерения микрометром
- •3 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов
- •4 Расчет погрешностей
- •4.1 Погрешность справочных величин
- •4.2 Инструментальная погрешность
- •4.3 Вывод формулы погрешности объема и плотности
- •4.4 Порядок статистической обработки результатов
- •5 Контрольные вопросы
- •Библиографический список
4.4 Порядок статистической обработки результатов
4.4.1 Найти абсолютные погрешности для всех пяти опытов:
.
4.4.2 Найти их квадраты
,
затем сумму квадратов
=
+
+
+
+
и записать в таблицу 1.
4.4.3 Рассчитать среднеквадратическое отклонение для среднего значения высоты по формуле:
.
4.4.4 По таблице
(приложение А) найти коэффициент Стьюдента
для числа опытов n
= 5 и доверительной вероятности p
= 0,95.
4.4.5 Найти границы доверительного интервала
.
Это значение нужно использовать при вычислении погрешности объема по формуле (10).
4.4.6 По такой же
последовательности (п.1-5) следует находить
границы доверительного интервала
:
4.4.7 Найти абсолютные погрешности каждого опыта:
,
затем квадраты
погрешностей
,
потом их сумму
=
+
+
+
+
.
4.4.8 Рассчитать среднеквадратическое отклонение для среднего :
4.4.9 По таблице (приложение А) найти коэффициент Стьюдента для числа опытов n = 5 и доверительной вероятности p = 0,95.
4.4.10 Найти границы доверительного интервала:
.
Эти значения нужно подставить в формулу (10).
4.4.11 Рассчитать
относительную погрешность
по формуле (10).
4.4.12 Затем определить границы доверительного интервала, в котором находится среднее арифметическое :
.
(15)
Это экспериментальная случайная погрешность.
4.4.13 Определить
инструментальную систематическую
погрешность
с
учетом максимальных инструментальных
погрешностей штангенциркуля
и микрометра (
0,005 мм), для этого в расчетную формулу
(9) нужно подставить эти погрешности и
найти относительную погрешность
.
Затем определить границы доверительного
интервала:
.
(16)
4.4.14 Сравнить
числовые значения экспериментальной
случайной погрешности
(15) и систематической инструментальной
погрешности
(16) и ту, которая больше, указать в
окончательном результате.
4.4.15 Округлить цифровой результат абсолютной погрешности до одной значащей цифры, а если эта цифра 1, то за ней оставить еще одну.
(Пример: а)
=
567,25
600 мм3
;
б) = 142,81 140 мм3 .)
4.4.16 В числовом значении объема V оставить столько значащих цифр, сколько их в погрешности.
(Пример: а) V = 21639,45 21600 при ΔV = 600 мм3 ;
б) V = 21640 при ΔV = 140 мм3).
4.4.17 Записать округленные значения объема и его погрешности в таблицу 2. Представить окончательный результат в виде
.
(Пример: а) неверно: V = (21639,45 142,81) мм3 ;
б) верно: V = (21640 140) мм3 ).
4.4.18 Рассчитать
погрешности (абсолютную и относительную)
для плотности
по
формулам (13) и (14).
4.4.19 Числовое значение округлить до одной значащей цифры, а значение плотности округлить в соответствии с погрешностью . Записать округленные значения плотности и её погрешности в таблицу 2.
4.4.20 Окончательный результат представить в виде
.
(Пример: а) неверно:
= (7709,32
157,68)
кг/м3
;
б) верно: = (7710 160) кг/м3).
4.4.21 Сделать вывод. (Сравнить полученное значение плотности металла измеряемого цилиндра со справочным, объяснить расхождение, если оно обнаружится).
