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

7 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

58493. Подвижные игры 40.5 KB
  Задачи: Обучить игре «Запрещенное движение», «3, 13, 33» Способствовать формированию правильной осанки; развивать внимание, ловкость, быстроту. Воспитывать коллективизм, настойчивость.
58494. Дидактические игры на уроках французского языка 467.5 KB
  Ход работы: ученику предлагается конверт с разрезанной внутри картинкой, на одной стороне которой изображен вид спорта, игры, действия или спортивного сооружения, а на другой – его графическое написание с транскрипцией.
58496. Робинзон Крузо Даниэля Дефо. Урок французского языка 467 KB
  В уроке приведен достаточно сложный с точки зрения грамматики и лексики текст для 7 класса. Необходимо изменить его согласно уровню класса либо предложить другой текст. Составьте словарь по тексту, чтобы легче было работать при первом прочтении на уроке.
58497. УРОК ГЕОГРАФИИ 27.5 KB
  Учитель Ребята сегодня мы будем проходить новую тему Франция. Учитель Ну и куда ты собралась на лето Где отдыхать будешь Иванова Как обычно у бабушки в одной из четырёх Франций которым по площади равна наша Московская область.
58498. Урок-путешествие «По следам Робинзона» 34.5 KB
  Озвучивается тема урока по следам Робинзона Крузо Задумывались ли вы когданибудь над тем существовал ли Робинзон Крузо этот мужественный герой в действительности и если да то где расположен его остров Дети высказывают предположения.
58499. Принципы, этапы контролируемой чистки. Способы мотивации пациента 51 KB
  Для мотивации пациента кабинет гигиены и профилактики предполагает обязательное наличие умывальника, зеркала и специальных средств, предназначенных для информирования пациентов...
58501. Весільні обряди в усній народній творчості. Веснянки, гаївки, заклички 40.5 KB
  Діти: Стрітення. Діти вибігали на вулицю і співали: Пташок викликаю З теплого краю. Ідіть діти і здоровте хлібом людей. Хто з вас знає які заклички Діти відповідають: Прийди до нас весно Із радістю із великою до нас милістю Із житом зернистим Із пшеницею золотою І вівсом кучерявим.