Виды измерений

Введение

Элементарная теория расчета погрешностей измерений

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Введение в элементарную теорию погрешностей.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ВВЕДЕНИЕ В ЭЛЕМЕНТАРНУЮ ТЕОРИЮ ПОГРЕШНОСТЕЙ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА ПРАВИЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

Филиал ТюмГНГУ в г. Сургуте

Кафедра естественнонаучных дисциплин

Методические указания по выполнению лабораторной работы по физике

для студентов всех направлений подготовки всех форм обучения

Составитель С.А. Лепихин,

кандидат физико-математических наук, доцент

Тюмень

ТюмГНГУ

Введение в элементарную теорию погрешностей. Определение плотности твёрдого тела правильной геометрической формы: метод. указ. для лабораторных занятий для студентов всех направлений подготовки всех форм обучения/ сост. С.А. Лепихин; Тюменский государственный нефтегазовый университет.– Тюмень: Издательский центр БИК, ТюмГНГУ, 2014. – 22 с.

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры естественнонаучных дисциплин

«__» ________ 2014 года, протокол № __.

Аннотация

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Физика» предназначены для студентов всех направлений подготовки всех форм обучения.

Приведены теоретические основы работы и подробный алгоритм ее выполнения и обработки экспериментальных результатов. Выделены вопросы для самоконтроля.

Определение плотности твёрдого тела правильной геометрической формы

Цель работы: оценка результатов прямых и косвенных измерений на примере определения плотности твердого тела геометрически правильной формы.

Приборы и оборудование: штангенциркуль, микрометр, физико-технические весы, набор цилиндрических тел.

Физика – это наука экспериментальная. Это значит, что физические законы устанавливаются и проверяются путем накопления и сопоставления экспериментальных данных.

Физика – наука количественная. Результаты физических экспериментов представляются набором некоторых чисел. Выведенные в результате измерений физические законы формируются в виде математических формул, связывающих между собой числовые значения физических величин.

Цель лабораторного физического практикума заключается в том, чтобы научить правильно измерять физические величины и правильно сопоставить их с теоретическими значениями.

Измерение – это операция, посредством которой определяется отношение одной (измеряемой) величины к другой однородной величине (принимаемой за единицу); число, выражающее такое отношение, называется численным значением измеряемой величины. Измерения производятся с применением таких технических средств как меры, измерительные приборы или комплексы.

Меры – это средства измерений, предназначенные для воспроизведения физических величин заданного размера, их кратных или дробных значений (например, 1 кг, 5 кг, 200 гр.). Меры подразделяются на однозначные (воспроизводящие физическую величину одного размера) и многозначные (обеспечивающие воспроизведение ряда величин различного размера, например нескольких длин). Примеры первых – гиря, измерительная колба, катушка индуктивности; примеры вторых – линейка со шкалой, конденсатор переменной емкости, вариометр индуктивности. Из мер могут составляться наборы (гирь, концевых мер длины и пр.) для ступенчатого воспроизведения ряда одноименных величин в определенном диапазоне значений. Наборы мер электрических величин иногда снабжаются переключателями и образуют магазины (электрических сопротивлений, емкостей и др.).

Измерительный приборесть средство измерений, предназначенное для получения сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного наблюдения.

Любые измерения производятся с какой-то точностью и сопровождаются большей или меньшей погрешностью (ошибкой) измерения. В задачу измерений входит не только нахождение самой величины, но также и оценка допущенной при измерении погрешности. В настоящих методических указаниях приведены (без доказательства) лишь основные понятия теории погрешностей измерений и основные примеры расчета. Более подробно теория погрешностей измерений представлена в литературе.

Различают два типа измерений физических величин - прямые и косвенные. При прямом измерении искомая величина определяется непосредственно по показаниям измерительного прибора: напряжение – по вольтметру, время – по секундомеру и т.д.

При косвенном измерении значение искомой физической величины находят, основываясь на результатах прямых измерений других физических величин, с которыми эта величина связана известной функциональной зависимостью. Например, объем прямоугольного параллелепипеда можно определить вычислением, пользуясь результатом прямых измерений длин сторон; мощность тока можно непосредственно измерить ваттметром, а можно вычислить ее по результатам измерений силы тока амперметром, а напряжения - вольтметром.

Измерения бывают однократными (одноразовыми) и многократными. Не очень точные (оценочные) измерения обычно бывают однократными, т.е. их проводят один раз. Так же делают, когда заранее известно, что погрешность приборов больше случайной погрешности. Во всех остальных случаях: когда неизвестно соотношение между случайной погрешностью и погрешностью используемых приборов, когда необходимы точные измерения – проводят многократные измерения одной и той же величины.

Дата добавления: 2017-01-14