Погрешность (3) (1055650), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Косвенно, таким образом, учитывается небольшая статистика проведённых измерений в условиях физического практикума.*)Нетрудно догадаться, что речь идёт об измерениях скорости звука в воздухе.-5-ξ = (3,4 ± 0,2)⋅102 м/c.А вот в случаях, когда полученные результаты измерений имеют вид:а) ξ = 299836241 м/c,∆ξ = 26465 м/c.б) ξ = 0,00000062452 м,∆ξ = 0,0000000004465 мвынести за скобки порядок величин необходимо обязательно:а) с = (2,998 ± 0,003)⋅108 м/c. (скорость света)б) λ = (6,24 ± 0,05) ⋅10-7 м.(длина волны света)В последнем случае ещё лучше использовать соответствующие «дольные» единицыизмерения:ξ = (624 ± 5) нм. (нанометры)IV. Графическое представление результатов измеренийПри оформлении графиков необходимо выполнять следующие правила.1.
Масштабы и начала отсчёта по координатным осям выбираются так, чтобы график занимал большую часть поля чертежа. При этом на пересечении осей не обязательнодолжны находиться нулевые значения величин.ПравильноНеправильно2. В конце координатных осей обязательно указываются обозначения откладываемых величин и, через запятую, их единицы измерения*).3. На осях координат откладываются равноотстоящие друг от друга деления масштаба так, чтобы было удобно работать с графиком.
Конкретные значения, полученные вэксперименте, не указываются.Неправильно:Неудачно:Правильно:*)Если отложена безразмерная величина, это также указывают как «отн. ед.» или «a.u.».-6-или5. Экспериментальные точки наносятся на графике отчетливо, используя одну изформ обозначения:.⊗•6. Экспериментальная кривая проводится плавно, чтобы экспериментальные точкипо возможности близко и равномерно располагались с разных сторон кривой.Правильно:Неправильно7.
При изображении нескольких кривых на одном поле графика каждая из них нумеруется или выделяется каким-то другим способом. В свободной части поля даются соответствующие пояснения.8. График должен содержать надпись, из которой было бы ясно физическое содержание представленной закономерности.Приложение1. Погрешности некоторых приборов, используемых в лабораториях физического практикума:1. Штангенциркули (с числом делений нониуса – 10) ….….………………….....
0,1 мм2. Микрометры . . . . . . . . . . . . . . . . . …………..…………………………….…..... 0,01 мм3. Технические весы с нагрузкой до 5 кг . . . … . . . . …. ….. . . . ……………….. . 0,1 г4. Секундомеры механические с ценой деления 0,2 и 0,1 с . . ………………. . . . 0,1 с5. Лабораторные ртутные термометры . . . . . . . .
…. . . . . . . . ………………… . . . 1°С6. Стрелочные электроизмерительные приборы делятся на классы точности, которыеобозначаются на шкалах приборов цифрами 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.Класс точности равен отношению максимально возможной абсолютной погрешности прибора к величине верхнего предела измерений, выраженной в процентах. Например, увольтметра класса точности 0,2, предназначенного для измерения напряжения до Vmax = 300 В, максимальная относительнаяприборная погрешность у верхнего предела измерений равна 0,2%. А при измерении напряжения V = 50 В относительнаяпогрешность возрастает до величины 1,2%.
Следовательно, при измерении вблизи нуля (в первой половине шкалы) значительно уменьшается точность измерения. Измерения в начальной части шкалы нежелательны.Класс точности определяется для всей совокупности приборов данного вида путем сравнения показаний приборов исследуемой партии с показаниями эталонного прибора (путем градуировки).Цифровые приборы имеют, как правило, приборную погрешность, составляющую 1-2единицы последнего индицируемого разряда.-7-Если сведений о приборной погрешности нет, то считается, что шкала прибора согласована с его классом точности – погрешность отсчёта по этой шкале равна половинееё цены деления.2.
Таблица для оценки погрешностей некоторых часто встречающихся при вычислениях комбинаций двух измеряемых величин.Величинаξ = f ( x, y )Таблица 1.Абсолютная погрешОтносительная погрешность ∆ξ = ∆ξ x + ∆ξ у∆ξность ε ξ =ξ1x+y∆x + ∆у∆x + ∆ух + у2x− y∆x + ∆у∆x + ∆ух − у3x⋅ yx ⋅ ∆y + y ⋅ ∆x∆x ∆у+= εx +εyxу4xyx ⋅ ∆y + y ⋅ ∆x∆x ∆y+= εx +εyxy56ny2xnn⋅ xn −1x1⋅ xn1−1n∆x∆xn⋅∆x= n ⋅ε xx1 ∆x 1⋅= ⋅ε xn xn3. Пример.
Рассмотрим в качестве примера действия при определении погрешности в том случае, когда в расчётную формулу помимо произведений входит также и сумма различных величин:at 2.s = v 0t +2at 2,Обозначим s1 = v 0t и s2 =2где s1, s2, v0, t, a – средние значения измеренных величин.Тогда∆s∆a∆t∆s ∆v ∆tε1 = 1 = 0 + ;ε2 = 2 =+2 ;s1v0ts2atЗатем можно определить абсолютные погрешности составляющих ∆s1 = ε 1 s1 и∆s2 = ε 2 s2 .
Сложив их получить окончательно искомую погрешность величины s:∆s = ∆s1 + ∆s2 ..