Г.Г. Спирин - Механика, молекулярная физика и термодинамика (1012842), страница 2
Текст из файла (страница 2)
После окончания измерений и расчетов необходимопоказать полученные результаты преподавателю для проверки исоответствующей отметки в журнале. Электрическую схему установки(если таковая имеется) следует разбирать только после проверкипреподавателем полученных результатов.Каждый студент представляет отчет по выполненной работе.
Онвключает в себя конспект с заполненной таблицей результатов иуказанием единиц соответствующих величин, графики, если онитребуются в работе, и расчет погрешности измерений. Отчетыоформляют в специальном журнале для лабораторных работ.Вопросы теории, относящиеся к теме фронтальной работы 1-го уровня,студенты защищают в вычислительном центре кафедры физики иполучают предварительную оценку, которая заносится в журнал кафедры.После этого студенты представляют отчет по выполненной работепреподавателю группы и после собеседования получают окончательнуюоценку, которая заносится преподавателем в журнал кафедры.Графическое изображение результатовКак правило, физические зависимости - это гладкие, плавныелинии, без резких изломов.
Чтобы получить наглядное представление овзаимной связи рассматриваемых величин и их закономерномизменении, результаты экспериментов представляют графически,пользуясь, как правило, прямоугольной системой координат.9Графики выполняют на миллиметровой бумаге. При построенииграфиков задаются масштабами по вертикальной и горизонтальнойосям. Естественно, выбранные масштабы, как правило, различаются.Масштабы должны быть такими, чтобы рационально использовать всюплощадь чертежа: график не должен “прижиматься” к оси ординат илиабсцисс. Наименьшее, наибольшее и промежуточные значениярассматриваемых величин должны отмечаться на координатных осях.Координатные оси отмечают буквами, обозначающими фиксируемыевеличины, там же указывают их размерность.Пример построения графика по экспериментальным даннымпоказан на рис.0.1 Полученные экспериментальные данные наносятсяна график в виде точек, кружочков, крестиков и т.д.SS(м)at 22правильноепостроениеграфика(парабола)43неправильноепостроениеграфика “по точкам”2102468 t(c)Рис.
0.1Экспериментальные точки вследствие ошибок измерения неложатся на кривую (прямую) графической зависимости, агруппируются вокруг нее случайным образом. Точки не следуетсоединять отрезками прямых, получая некую ломаную линию.Необходимо провести гладкие кривые, соответствующие изучаемымфизическим зависимостям.
Сначала необходимо выяснить, какаяимеется зависимость (линейная, степенная, экспоненциальная и т.д.).Затем проводят по точкам усредняющую кривую. Обычно точки нележат на ней, а имеют некоторый разброс (из-за погрешностейэксперимента), и кривую проводят так, чтобы экспериментальныеточки равномерно отклонялись от нее (рис.0.1).Если на график наносят несколько кривых, то возможновычерчивать их разноцветными карандашами или показывать разнымилиниями (сплошная, пунктир, штрих-пунктир...). Сверху графикаобычно указывают приведенную на графике зависимость.10Некоторые измерительные инструменты иприборыШтангенциркульС его помощью измеряют внешние и внутренние размеры тел,глубину отверстий в них.
На рис.0.2 изображен один изштангенциркулей. 1 - штанга с делениями ценой в 1 мм, 2 - подвижнаячасть со шкалой нониуса с ценой деления 0,1 мм, 3 - тела, размерыкоторых измеряются, 4 - зажимной винт.3413012345678923Рис. 0.2Пример измерения линейного размера показан на рис.0.3:2L = 23.33 мм.L = 23,3 ммРис.
03Правила измерений1. Проверить совпадение нуля основной шкалы с нулем нониуса.2. Измеряемый предмет 3 расположить между губками и сдвинутьрамку до соприкосновения губок с предметом.3. Винтом 4 закрепить рамку и произвести отсчет.Измеряемый размер равен целому числу делений основной шкалына штанге (до нуля нониуса) плюс точность нониуса, умноженная напорядковый номер деления нониуса, совпадающего с одним из делений11на штанге. Если ни одно из делений нониуса не совпадает точно скаким-либо штрихом основной шкалы, то берут то деление, котороеближе всего к делению основной шкалы.МикрометрМикрометр служит для измерения небольших внешних линейныхразмеровсболеевысокойточностью,чемпозволяет72534штангенциркуль.
Применяемые влаборатории микрометры имеютточность 0,01 мм. Измерительнымэлементоммикрометраслужитвинтовая пара, которая преобразуетнебольшие линейные перемещения1 6микрометрическоговинтавзначительные угловые перемещенияРис. 0.4барабана.Основныедеталимикрометра: скоба 1 и микрометрический винт 2.
Продольноеперемещение винта осуществляется барабаном 3. Для точныхизмерений необходимо, чтобы на измеряемое тело при каждомизмерении действовала со стороны винта постоянная сила. Для этогослужит специальное устройство, размещенное внутри барабана.Последний при измерениях вращается при помощи трещотки 4,которая при достижении установленного усилия микрометрическоговинта на измеряемую деталь проворачивается относительно барабана.На стебель 5 нанесен продольный штрих 6, снизу от него миллиметровая шкала, а сверху - штрихи, делящие каждый миллиметрпополам.
На барабан нанесена круговая шкала из 50 делений. Одинполный оборот барабана соответствует продольному перемещениюмикрометрического винта на 0.5 мм, а поворот барабана на одно деление перемещению на 0.01 мм.Указателями служат для барабана продольный штрих 6 на стебле, адля продольной шкалы - торец барабана.Правила измерений1. Проверить микрометр - довести трещоткой винт до упора, приэтом на обеих шкалах должно быть нулевое показание.2. Провести измерение. Для этого поместить измеряемую детальмежду микрометрическим винтом 2 и пяткой 7, неподвижнозакрепленной в скобе. Вращать трещотку до тех пор, пока микрометрне зажмет измеряемую деталь и трещотка не начнет проворачиватьсяотносительно барабана (при вращении трещотки барабан невращается).123. Произвести отсчет. Для этого по шкалена стебле определить целое или полуцелоечисло миллиметров и добавить к нему числосотых долей миллиметра, отсчитанное пошкале барабана.Для примера на рис.0.5 показано положениешкал при измеряемой длине 5.62 мм.201501055Рис.
0.5Технические весыВесы состоят из основания 1 (рис.0.6), жестко скрепленной с нимколонки 2, в верхней части которой закреплена призма, на которуюопирается коромысло 3. К последнему подвешены чашки весов 4.При уравновешенных весах коромысло устанавливается горизонтально,и прикрепленная к нему стрелка 5 находится против середины шкалы 6.Винт 7 служит для арретирования весов.
Арретированиезаключается в том, что особое устройство при повороте винта 7приподнимает коромысло с призмы и фиксирует его в такомположении. Благодаря этому между взвешиваниями на призму недействуют никакие силы и она меньше изнашивается.Подготовка весов к работе.1.
Проверить по отвесу правильность установки весов(вертикальность колонки 2). В случае необходимости добитьсявертикальности колонки, вращая установочные винты 9.8384941276Рис. 0.659132. Проверить положение стрелки весов 5. Если она неустанавливается при ненагруженных разарретированных весах противсередины шкалы 6, то добиться этого следует осторожным вращениемрегулировочных грузов 8. Вращение производить при арретированныхвесах.Правила взвешивания1. Взвешиваемое тело и разновески класть на чашки и снимать сних нужно только при арретированных весах.2. При взвешивании разновески помещают только на свободную оттела чашку весов. Причем начинать нужно с разновесков большей массы.3. Пока не достигнуто предварительное равновесие, нельзяполностью разарретировать весы.
Поэтому винт 7 поворачиваюттолько частично и, заметив, что стрелка явно уходит в сторону,возвращают винт в исходное положение. После этого меняют весразновесков в зависимости от направления движения стрелки.4. Разновески следует ставить так, чтобы их общий центр тяжестиприходился на середину чашки.5.
После достижения равновесия весы необходимо заарретировать.Погрешности измерений физическихвеличинИзмерения являются одной из важнейших задач физическогоэксперимента.Измерить какую-либо физическую величину - это значит узнать,сколько раз содержится в ней однородная с ней величина, принятая заединицу измерения.Измерения бывают прямые и косвенные. При прямых измеренияхискомое значение величины находят непосредственно из опытныхданных. Например: измерение длины линейкой или штангенциркулем,измерение температуры термометром, силы электрического тока амперметром.При косвенных измерениях искомое значение величины находят наосновании известной зависимости между этой величиной ивеличинами, получаемыми прямыми измерениями. Например,определение плотности тела по измерениям его массы игеометрических размеров.Прямые измеренияВ зависимости от причин, их вызывающих, ошибки измерения делят наслучайные, систематические и грубые (промахи).14Под случайными ошибками понимают ошибки, значения которыхменяются от одного измерения к другому.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
