3839

Обработка результатов измерений

Практическая работа

Физика

Обработка результатов измерений. Табличное значение попадает в полученный нами интервал. Выберем на этой прямой достаточно удаленные друг от друга точки А (0,1;50) и В(0,8;300). По их координатам вычислим массу тележки как угловой коэффициент прямой...

Русский

2012-11-08

95.21 KB

6 чел.

Обработка результатов измерений.

Упражнение 1.

Приборные погрешности:

Таблица 1.1

№ опыта

Тело 1

Тело 2

, м/с

, м/с

, м/с

1

Тележка 1

+2 пружины

Тележка 2

+ 1 пружина

0,66

0

0,55

2

0,66

0

0,55

3

0,66

0

0,55

4

0,65

0

0,55

5

0,67

0

0,55

Таблица 1.2

№ опыта

Тело 1

Тело 2

, м/с

, м/с

, м/с

1

Тележка 1

+2 пружины,

2 груза

Тележка 2

+ 1 пружина,

2 груза

0,34

0

0,20

2

0,33

0

0,20

3

0,33

0

0,22

4

0,34

0

0,21

5

0,33

0

0,20

Таблица 1.3

№ опыта

Тело 1

Тело 2

, м/с

, м/с

, м/с

1

Тележка 1

+2 пружины

Тележка 2

+ 1 пружина

0,63

-0,14

0,27

2

0,64

-0,15

0,28

3

0,63

-0,14

0,28

4

0,64

-0,15

0,27

5

0,62

-0,14

0,26

м/c

  1. Оценим относительные потери импульса и кинетической энергии за счет трения по формулам

;.

  1. С помощью таблицы масс для таблицы 1.1 рассчитаем массы ,   соударяющихся тел. Найденные значения занесём в таблицу 4.1 . По данным таблицы 1.1 рассчитаем и занесём в таблицу 4.1 импульсы тел:

, , .      

Таблица 4.1

№ опыта

, кг

, кг

, Н·с

, Н·с

, Н·с

1

0,332

0,3115

0

-0,22

-0,35

2

0

-0,22

-0,35

3

0

-0,22

-0,35

4

0

-0,2

-0,33

5

0

-0,23

-0,37

Таблица1:

  1.    ;
  2.  ;   ;
  3.    ;
  4.   ;
  5.  ;   ;

  1. Вычислим для каждой строки 4.1 относительные изменения импульса и кинетической энергии системы при соударении по формулам

,      

.

  1.  ;

 -0,35

  1.  ;

 -0,35

  1.  ;

 -0,35

  1.  ;

 

  1.  ;

-0,37   

Занесём результаты в таблицу. Рассчитаем средние значения , относительных потерь импульса и энергии по двум последним колонкам таблицы 4.1:

;  .        

Здесь i – номер опыта, N общее число опытов.

По разбросу отдельных значений , найти погрешности их средних значений,

  

где  – коэффициент Стьюдента для доверительной вероятности = 0,7 и количества измерений N. Сравнить разности ,  с соответствующими неопределенностями.

Сравним разности по формулам:

, ,285

,  

  1. По данным таблиц 1.2 и 1.3 вычислим импульсы и относительные изменения импульса и энергии. Результаты представим в таблицах 4.2 и 4.3 подобных таблице 4.1 . По двум последним колонкам таблиц  4.2, 4.3 найдём  средние значения , и сравнить их, соответственно, с  и.

, , .

Таблица 4.2

№ опыта

, кг

, кг

, Н·с

, Н·с

, Н·с

1

0,3115

0

2

0

3

0

4

0

5

0

Таблица 1.2:  

  1.   
  2.   ;
  3.   ;
  4.   ;
  5.   ;

Вычислим для каждой строки Таблицы 4.2 относительные изменения импульса и кинетической энергии системы при соударении по формулам:

,

  1.  ;

     0,73

  1.  ;

     

  1.  ;

     

  1.  ;

     

  1.  ;

     

Занесем результаты в таблицу. Рассчитать средние значения , относительных потерь импульса и энергии по двум последним колонкам таблицы 4.2 по формулам:

;   

Сравним разности по формулам:

Сравним разности по формулам:

, ,298

 ,

Таблица 1.3:

, ,

Таблица 4.3

№ опыта

, кг

, кг

, Н·с

, Н·с

, Н·с

1

0,332

0,709

0,75

-0,55

2

-0,72

-0,54

3

-0.73

-0,52

4

-0,76

-0,57

5

-0,78

-0,57

  1.   

                                                                                                                                                  

  1.   ;
  2.   ;
  3.   ;
  4.   ;

Вычислим для каждой строки Таблицы 4.3 относительные изменения импульса и кинетической энергии системы при соударении по формулам:

,

  1.  ;

     

  1.  ;

     

  1.  ;

     

  1.  ;

     

  1.  ;

     

Занесем результаты в таблицу. Рассчитать средние значения , относительных потерь импульса и энергии по двум последним колонкам таблицы 4.2 по формулам:

;   

 

Сравним разности по формулам:

, -0,29,33        , 0,01=-0,50

Упражнение 2.

Таблица 3.1. Разгоняемое тело – тележка 1

№ опыта

Состав подвески

, с

, с

1

крючок +шайба 1

1,6

3,9

2

крючок +шайбы 2

1,5

3,6

3

крючок +шайбы 1,2

0,7

1,9

4

крючок +шайбы 1,3

0,6

1,8

5

крючок +шайбы 1,2,3

0,5

1,5

  1. С помощью таблицы масс для таблицы 3.1 рассчитаем значения массы подвески . Найденные значения занесём в таблицу 6.1 .

Таблица 6.1

№ опыта

, кг

, м/с2

, Н

1

0,01343

0,102

0,13

2

0,01494

0,121

0,14

3

0,02488

0,416

0,23

4

0,02691

0,451

0,25

5

0,03685

0,650

0,34

  1. Используя значения координат оптических ворот и данные из  таблицы 3.1, вычислим и запишем в таблицу 6.1 ускорение тележки и силу натяжения нити:

, .

Ускорение свободного падения взять  м/ с2 (на широте С-Петербурга). Формула для ускорения следует из координатного представления равноускоренного движения без начальной скорости: . Формула для силы натяжения получается из уравнения .

  1.      ;        
  2.      ;         
  3.         ;  
  4.      ;          
  5.      ;         
  6. В соответствии со вторым законом Ньютона,

если сила трения не изменяется во время эксперимента, то натяжение нити связано с ускорением линейной зависимостью:

.          

Угловой коэффициент этой зависимости равен массе тележки, а значение силы натяжения  при нулевом ускорении равно силе трения .

  1. Пользуясь таблицей 6.1., нанесём экспериментальные точки на диаграмму от . Проведём аппроксимирующую прямую (см. график 1). Выберем на этой прямой достаточно удаленные друг от друга точки А(0,7;0,35) и В(0;0,1) . По их координатам вычислить массу тележки как угловой коэффициент прямой:

.

  

  1. По отклонениям ординат экспериментальных точек от соответствующих ординат точек аппроксимирующей прямой рассчитаем погрешность:

.

  1. Запишем найденный доверительный интервал для массы разгоняемой тележки:

.

                

Значение М попадает в табличный интервал.

  1. Выполнить расчеты пунктов 7,8 для данных из таблиц 3.2, 3.3 , заполнив таблицы 6.2, 6.3, подобные таблице 6.1 .

Таблица 3.2. Разгоняемое тело – тележка 1

№ опыта

Состав подвески

, с

, с

1

крючок +шайбы 1,2

1,3

3,7

2

крючок +шайбы 2,3

1,2

3,5

3

крючок +шайбы 1,2,3

0,9

2,5

С помощью таблицы масс для таблицы 3.2 рассчитаем значения массы подвески . Найденные значения занесем в таблицу 6.2 .

Таблица 6.2

№ опыта

, кг

, м/с2

, Н

1

0,02488

0,108

0,24

2

0,02691

0,12

0,26

3

0,03685

0,238

0,35

Используя значения координат оптических ворот и данные из  таблицы 3.2, вычислим и запишем в таблицу 6.2 ускорение тележки и силу натяжения нити:

, .       

Ускорение свободного падения возьмем  м/ с2 (на широте С-Петербурга).

  1.         ;  
  2.       ;  
  3.           ;  
  4. Используя таблицы 6.2, построить на той же, что в п.10, диаграмме графики зависимости от . Из графиков по формулам , найдём доверительные интервалы для массы тележки с утяжелителем и двух тележек с утяжелителем. Вычислим  массы этих же тел с помощью таблицы масс.

Построим график и аппроксимирующую прямую на основе последних двух столбцов таблицы  6.1:

Выберем на этой прямой достаточно удаленные друг от друга точки А (0,1;50) и В(0,8;300) . По их координатам вычислим массу тележки как угловой коэффициент прямой:

.

  1. По отклонениям ординат экспериментальных точек от соответствующих ординат точек аппроксимирующей прямой рассчитаем погрешность:

.

 

  1. Запишем найденный доверительный интервал для массы разгоняемой тележки:

.

 

      

Вывод: Табличное значение попадает в полученный нами интервал.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66652. Олигополия. Отличительные черты олигополии 129.5 KB
  Такой тип олигополии в условиях которой действуют фирмы производящие однородный продукт называется чистой олигополией. Олигополия в условиях которой фирмы выпускают дифференцированную продукцию называется дифференцированной олигополией.
66654. Гай Смит и Soil Taxonomy 232.86 KB
  Гай Смит – одна из наиболее значимых фигур в истории не только американского, но и мирового почвоведения. Его ключевая работой является классификация Soil Taxonomy. Разработка почвенной таксономии часто вызывала очень сильную критику.
66655. Управление качеством в сфере здравоохранения 82.5 KB
  В настоящее время в РФ сложилась система обеспечения качества медицинской помощи основанная на процедурах вневедомственного и внутриведомственного контроля качества медицинской помощи. Внутриведомственный контроль предусматривает применение мер административного воздействия...
66656. Процедура и методы оценки качества услуг 71.5 KB
  По физико-статистическим признакам и процедурам методы контроля и оценки качества подразделяют на пять групп: инструментальный, органолептический, модельно-расчетный, экспертный и социологический. В силу неосязаемости и несохраняемости услуг наибольшее распространение получили методы, относящиеся к последним трем группам.
66657. Методы управления качеством в процессе обслуживания 44 KB
  Метод диаграммного проектирования или структурирования сервисного процесса был предложен американским консультантом Линн Шостак. В сфере услуг потребительские выгоды и само удовлетворение требований потребителей в основном происходят в момент двухстороннего взаимодействия покупателя и продавца в процессе оказания услуги.
66658. Управление качеством туристско-экскурсионных услуг 59 KB
  Предоставлением туристских услуг занимаются организации двух видов тур-операторы и тур-агентства. Они приобретают туристские продукты места в самолетах номера в гостиницах и другие услуги формируют пакеты услуг туризма и продают их прямо или косвенно...
66659. Потребительские свойства услуг 62 KB
  Показатели назначения услуг характеризуют набор свойств услуги определяющий качество выполнения функций для которых она предназначена. Эта группа показателей делится на четыре подгруппы: показатели применения; показатели совместимости; показатели предприятия...