Формули для обчислення похибок вимірювань

Державний вищий навчальний заклад

Чернігівський технікум транспорту

та комп’ютерних технологій»

ЗАТВЕРДЖУЮ

Голова методичної ради

ДВНЗ «ЧТТКТ»

__________ О.В. Тканко

«___» _____2013р.

МЕТОДИЧНИЙ ПОСІБНИК

до лабораторних занять із дисципліни «Фізика»

для студентів спеціальності 5.07010602 «Обслуговування та ремонт автомобілів і двигунів»

СХВАЛЕНО

Протокол засідання

циклової комісії

«___» ____ 2013р. №___

2013 рік

Зміст

1 Передмова________________________________________________3

2 Правила техніки безпеки____________________________________4

3 Обчислення похибок________________________________________5

4 Лабораторні роботи:

1) «Вивчення закону збереження механічної енергії»_____________6

2) «Дослідження явища резонансу напруг»___________________8

3) «Побудова зображення предмета за допомогою лінзи»_______14

5 Додатки__________________________________________________19

6 Література________________________________________________28

ВСТУП

Збірник містить лабораторні роботи для студентів спеціальності

5.07010602 «Обслуговування та ремонт автомобілів і двигунів».

Основна спрямованість методичних вказівок з предмету фізика - дати можливість студентам за допомогою досліду вивчити важливі фізичні явища. Опис лабораторних робіт не претендує на те, щоб створити у студентів повне уявлення про явища, які вивчаються. Таке уявлення може виникнути лише внаслідок опрацювання лекцій та підручників.

Велика увага в методичних вказівках з фізики для студентів технічних спеціальностей приділяється обробленню результатів вимірювання. Для успішного виконання робіт необхідна попередня самостійна підготовка, в першу чергу теоретична.

Кожна лабораторна робота розрахована на дві академічні години занять у лабораторії. Перед заняттям студент повинен підготувати протокол ла­бораторної роботи, вивчивши відповідний теоретичний матеріал.

Під час заняття студенти проводять необхідні виміри, виконують розрахунки, доводять звіт до висновку. Результати вимірювання обговорюються з викладачем і затверджуються.

Повністю оформлений звіт по лабораторній роботі потрібно подати викладачу до кінця заняття. Він повинен містити: титульний лист, номер лабораторної роботи та її назву, перелік приладів і приладдя, мету роботи, схему установки, розрахункові формули, таблицю результатів вимірів і розрахунки, висновки за результатами роботи. Графіки повинні бути виконані на міліметровому папері.

Лабораторна робота вважається виконаною після успішно проведеного захисту шляхом співбесіди студента з викладачем (захист звіту + оцінка за теоретичний матеріал (допуск)).

Захист звіту: мета роботи + експериментальна методика + висновки.

Теоретичний матеріал: знання фізичних явищ, які вивчалися у даній лабораторній роботі (закони, формули, задачі).

Правила техніки безпеки

1. Будьте уважні і дисципліновані, точно виконуйте вказівки викладача.

2. Не починайте роботу без дозволу викладача.

3. Розміщуйте прилади та матеріали на робочому місці таким чином, щоб виключити їх падіння.

4. Перед виконанням роботи уважно вивчіть її зміст і хід виконання.

5. Для запобігання падіння скляний посуд ( пробірки, колби) при проведенні дослідів обережно закріпляйте в лапці штатива.

6. При проведенні дослідів не допускайте граничних навантажень вимірювальних приладів.

7. Слідкуйте за справністю всіх кріплень в приладах, не торкайтеся і не нахиляйтеся до обертових частин приладів.

8. При складанні експериментальних установок використовуйте провідники з міцною ізоляцією без видимих пошкоджень.

9. При складанні електричного кола остерігайтеся перетину провідників. Забороняється користуватися провідником із зношеною ізоляцією і вимикачем відкритого типу ( при напрузі вище 42 В).

10. Джерело струму в електричному колі підключайте в останню чергу. Зібране коло вмикайте тільки після перевірки і з дозволу викладача. Наявність напруги в колі можна перевірити тільки з допомогою приладів або показників напруги.

11. Не торкайтеся елементів кола, які знаходяться під напругою, позбавлених ізоляції.

12. Користуйтеся інструментами з ізольованими ручками.

13. Після закінчення роботи відключіть джерело електричного струму, а потім розберіть електричне коло.

14. Не залишайте робоче місце без дозволу викладача.

15. Виявивши несправність в електроприладах, які знаходяться під напругою, негайно відключіть джерело струму і повідомте викладача.

Обчислення похибок

Процес будь – якого вимірювання тільки тоді вважається повністю закінченим, коли визначено абсолютну і відносну похибки результату вимірювання.

Абсолютною похибкою називають різницю між результатом вимірювання х_вим та істинним значенням вимірюваної величини х: .

Абсолютна похибка Δ дає можливість назвати інтервал, всередині якого лежить справжнє значення вимірюваної величини. Довжина цього інтервалу дорівнює 2Δ. Абсолютна похибка показує, на скільки справжнє числове значення вимірюваної величини може відрізнятися від результату вимірювання.

Якість вимірювання характеризує відносна похибка , яка показує, у скільки разів модуль абсолютної похибки менший за вимірювану величину х_вим. В процесі вимірювання невідома величина має лежати в інтервалі , а результат вимірювання х_вим можна взяти за справжнє значення з відносною похибкою .

Округлюють результат вимірювання за таким правилом: похибку округлюють до однієї значущої цифри з перевищенням, а результат вимірювання – до кількості цифр, що не перевищують тієї, з якою записано похибку.

Формули для обчислення похибок вимірювань

Вид функції	Абсолютна похибка	Відносна похибка
f = x + y	Δf = Δ x + Δ y
f = x - y	Δf = Δ x + Δ y
f = x ∙ y	Δf = Δ x ∙ y+ x ∙ Δ y
f = xn	Δf = n ∙ xn-1 ∙ Δ x

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1 (2 год)

Тема: Вивчення закону збереження механічної енергії.

НАВЧАЛЬНА МЕТА: експериментально порівняти зміни потенціальної енергії і тягарця і потенціальної енергії пружини.

ОБЛАДНАННЯ ТА ОСНАЩЕННЯ: штатив із муфтою та затискачем, динамометр із фіксатором, тягарець, міцна нитка, лінійка.