Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
ЗАДАНИЕ 1. Измерение периода колебаний маятника, определение погрешности прямых измерений
|
|
Измерения следует проводить в следующем порядке:
1. Задайте параметры установки в соответствии с предъявляемыми к модели математического маятника и указаниями преподавателя.
2. Задайте одинаковые углы α отклонения обоим маятникам в пределах от 1 до 10 градусов (значение α занести в Таблицу), величину связи и положение пружины.
3. Нажмите кнопку Применить, а затем нажмите кнопку ПУСК.
4. Отсчитайте 10 колебаний маятников, и нажмите кнопку СТОП.
5. Запишите результат (число колебаний ni и время десяти колебаний
ti) в Таблицу 1.
6. Произведите 10 измерений и вычислите среднее значение 
.
7. Зная число колебаний n и время t, по формуле (2) вычислите период колебаний 
для каждого измерения и найдите среднее значение периода колебаний 
.
(2)
Таблица 1. Результаты измерения периода колебаний математического маятника
 № измерения
( )
| 
|  , с
|  , с
|  , с
| , с
|  , °
|
| . | ||||||
| . | ||||||
8. Найдите среднеквадратичное отклонение от среднего 
.
9. Приняв доверительную вероятность равной 0, 95, определите коэффициент Стьюдента и вычислите абсолютную погрешность 
.
10. Запишите результат измерений в стандартной форме: 
с.
ЗАДАНИЕ 2. Вычисление среднего ускорения свободного падения и оценка абсолютной погрешности двумя способами.
После тщательного изучения методических рекомендаций по математической обработке косвенных измерений нужно проделать следующее:
1. Из формулы (1) получите расчетную формулу для 
. 
2. Для каждого измерения вычислите величину . Результаты занести в таблицу 2.
3. Найдите среднее значение величины 
.
4. Определите, от каких величин, xi, зависит функция 
и занесите их в Таблицу 2.
5. Определите абсолютные, D xi, и относительные, 
, погрешности этих величин, причём константы и табличные значения возьмите с такой точностью, чтобы относительная погрешность, связанная с их использованием была много меньше, чем для величин измеряемых (например, в данном случае, погрешность при использовании числа 
). Результаты также занесите в таблицу.
Таблица 2. Результаты вычисления ускорения свободного падения и абсолютной погрешности измерений 
двумя способами.
|
| , с
|  , м/с2
|  , м/с2
| Независимые величины xi | D xi |
|
| … | ||||||
| … | ||||||
6. Вычислите абсолютную погрешность, используя вместо производных от логарифмов этих величин их относительную погрешность, и запишите результат измерений в стандартной форме 
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:
1. Что такое маятник, и какие виды маятников вы знаете?
2. Поясните понятия: математический и физический маятники.
3. Что называется периодом колебаний, амплитудой и фазой колебаний, частотой, циклической частотой?
4. Поясните понятия: собственные, свободные и вынужденные колебания маятника.
5. Как зависит период колебаний математического маятника от его массы?
6. Поясните понятия: абсолютная и относительная погрешности измерений, приведите примеры.
7. Запишите формулы для вычисления абсолютных погрешностей прямых и косвенных измерений.
8. Зависит ли ускорение свободного падения от широты местности и высоты над уровнем моря?
ЛИТЕРАТУРА
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: «Академия». 2007г. – 560 с.
2. Лабораторный практикум по физике: / В. Е. Борисенко, В. М. Дерябин, А. И. Сапожников [и др.]; под ред. В. М. Дерябина. -2-е изд.. -Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2002.-288 c.;