Микрометр

Рис.3

Прибор для измерения линейных размеров тела представлен на рис. 3. На одном конце массивной скобы 1 имеется подвижная пята 2. Через другой конец скобы проходит стержень 3, соединенный с цилиндром 4, внутри которого находится микрометрический винт. Головкой винта служит трубочка 5, один конец которой свободно охватывает цилиндр 4, а на другом имеется выступ с трещоткой 6. При соприкосновении стержня с измеряемым телом трещотка вращается, не завинчивая винт, при этом раздается треск.

Для отсчета размеров, производимых микрометром, на цилиндре 4 проведена черта 7, по обе стороны которой нанесены деления. Нижние деления отмеряют количество целых миллиметров, верхние штрихи отмечают 0,5 мм. Шаг винта равен 0,5 мм, поэтому за один полный оборот трубка 5 переместится по цилиндру 4 поступательно на одно деление, т.е. на 0,5 мм.

Край трубки 5 разделен по окружности на 50 делений, таким образом одно деление на этой шкале соответствует 0,01 мм.

Когда стержень движением головки винта трубки 5 подведен к неподвижной пяте 2, микрометр должен показывать нуль. Край трубки 5 с нанесенными на нем делениями должен совпадать с нулем продольной шкалы цилиндра 4, и продольная черта должна совпадать с нулем круговой шкалы, нанесенной на трубку. Если совпадения не наблюдается, то при измерениях нужно учитывать эту поправку.

Для определения размера измеряемое тело прикладывают к пяте и надвигают стержень до плотного соприкосновения с телом (о чем можно судить по звуку трещотки). Затем производят отсчет по шкалам:

1) по нижней шкале 7 на цилиндре отсчитывают число целых миллиметров

2) по верхней шкале 7 определяют перемещение на 0,5 мм

3) по круговой шкале 8 - сотые доли миллиметра.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Плотностью тела, имеющего массу m и объем V, называется величина ρ,

.

Массу тела определяют непосредственным взвешиванием на весах. Для нахождения объема тела необходимо знать его геометрические размеры: длину, ширину, радиус и т.д. Вычисляют объем тела по формуле в соответствии с его формой.

1. Определить массу тела однократным взвешиванием на весах.

2. Измерить высоту (h) и диаметр (D) цилиндра штангенциркулем (Измерения провести 5 раз).

3. Результаты измерений записать в таблицу.

№ п/п	h (см)	D (см)	m (г)		()^2
Сумма
Среднее

4. Найти среднее значение измеренных величин h и D при прямых измерениях как среднее арифметическое:

=,

где Х ₁, Х ₂,…, Х _n – измеренные значения величины;

n - число измерений.

5. Определить среднее значение плотности:.

6. Вычислить относительную погрешность плотности:

.

а) Найти суммарную ошибку с учетом ошибки прибора и ошибки округления (=0, т. к. измерение однократное):

.

Для технических весов отсюда = 0,05(г).

б) Вычислить суммарную ошибку по формуле

, где .

Из таблицы Стьюдента для рекомендуемой надежности = 0,95 и количестве измерений n =5 находится коэффициент Стьюдента .

в) Аналогично найти суммарную ошибку :

, где .

ПРИМЕЧАНИЕ. Если и не превышают 0,5, то ими можно пренебречь,

т. к. точность расчета не должна превышать точность прибора.

г) Вычислить относительную погрешность по формуле, приведенной выше.

7. Найти абсолютную погрешность плотности: .

8. Записать окончательный результат в виде

.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что понимается под степенью точности прибора?

2.Какие ошибки называются систематическими?

3. Что такое случайные ошибки?

4. Какие измерения называют прямыми?

5. Какие измерения называют косвенными?

6. Записать формулу для расчета среднего арифметического значения.

7. Записать формулу для расчета средней арифметической погрешности.

8. Записать формулу для расчета средней относительной погрешности.

9. Записать формулу для расчета суммарной погрешности .

10. Как определить число значащих цифр?

Дата добавления: 2014-10-15