49946

Изучение теории погрешностей и кинематики материальной точки

Лабораторная работа

Физика

Цель работы: Изучение основ теории погрешностей и методов обработки экспериментальных результатов. Определение кинематических характеристик по стробоскопическим фото. Приборы и принадлежности: стробоскопические фотографии, линейка, карандаш.

Русский

2014-01-12

192 KB

10 чел.

Зарубин В.Ю. АС-20

        

 Лабораторная работа №1

Тема: «Изучение теории погрешностей и кинематики материальной точки».

  1.  Цель работы: Изучение основ теории погрешностей и методов обработки экспериментальных результатов. Определение кинематических характеристик по стробоскопическим фото.
  2.  Приборы и принадлежности: стробоскопические фотографии, линейка, карандаш.

Ход работы

Задание 1.

Найти кинематический закон движения точки.

t, c

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

x, cм

0

2,3

4,3

6,4

8,5

10,4

12,3

14,6

y, см

31,5

18,5

8,5

2,5

0,5

2,5

8,5

18,5

Результирующая погрешность будет равна

мм

Находим функциональную зависимость x=x(t) по методу наименьших квадратов:

Получаем систему из двух ур-ний:

 0(a*0+b-0)+0,1(a*0,1+b-2,3)+0,2(a*0,2+b-4,3)+0,3(a*0,3+b-6,4)+

+0,4(a*0,4+b-8,5)+0,5(a*0,5+b-10,4)+0,6(a*0,6+b-12,3)+0,7(a*0,7+b-14,6)=0

(a*0+b-0)+(a*0,1+b-2,3)+(a*0,2+b-4,3)+(a*0,3+b-6,4)+(a*0,4+b-8,5)+

+(a*0,5+b-10,4)+(a*0,6+b-12,3)+(a*0,7+b-14,6)=0

Решая её, находим a и b:

a=20,55,  b=0,16

Зависимость x=x(t) изменяется по закону:

x=20,55*t+0,16

Аналогично составляем систему для нахождения зависимости y=y(t):

Решая её, находим

 

Зависимость y(t) изменяется по закону:

y=195,8*t-156,3*t+31,8

Находим :

По найденному значению и числу степеней свободы n=4, находим P=97,3% Кинематический закон движения точки:

x=20,55*t+0,16 (см),      y=195,8*t-156,3*t+31,8 (см).

Задание 2.

Найти модуль скорости точки в середине интервала наблюдения

и углы, составляемые вектором скорости с осями координат

в этот момент времени.

Серединный интервал наблюдения соответствует с. Используя формулы получим:

        

V=

Полагая , получим

, ,

  

Рассчитаем погрешности:

   

 

Аналогично для ΔV

 

Задание 3.

Найти ускорение точки в тот же момент времени и углы составляемые

вектором ускорения с осями координат.

Используя формулы:

     

 

Задание 4.

Найти тангенциальное и нормальное ускорение точки в тот же момент времени.

Задание 5.

Найти радиус кривизны траектории в точке, соответствующей

тому же моменту времени.

Используя формулу , найдём:

см

Задание 7.

Найти среднюю скорость и ускорение за весь интервал наблюдения.

Задание 8.

Написать уравнение траектории точки.

x=20,55*t+0,16

y=195,8*t-156,3*t+31,8

Вывод:

изучил основы теории погрешностей и методов обработки экспериментальных результатов. Определил кинематические характеристики по стробоскопическим фотографиям.

  1.  Нашёл кинематический закон движения:

                x=20,55*t+0,16

                y=195,8*t-156,3*t+31,8

  1.  Нашёл зависимость y(t) с доверительной вероятностью 93,7%
  2.  Нашёл модуль скорости в середине интервала:

                    

                 

                    

           и углы, составляемые вектором скорости с осями координат в этот момент:

                    

      4)  Нашёл ускорение в этот момент времени:

                       

       5)  Нашёл тангенциальное и нормальное ускорение точки в этот же момент времени:

                          

                     

      6)  Нашёл радиус кривизны траектории в точке, в серединном интервале времени:

                     

          7)   Нашёл среднюю скорость и ускорение:

                     

                           

          8)  Написал уравнение траектории точки:

                      


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

50117. Программирование задач с использованием операторов цикла (табуляции функции) 57.5 KB
  Цель: Получение практических навыков в использовании операторов цикла. Операторы цикла делятся на 3 вида: оператор с параметром с предусловием и с постусловием. Количество повторений цикла определяется начальным значением переменнойсчетчика и условием завершения цикла.
50118. Исследование влияния температуры на характеристики различных материалов и диодов 794 KB
  Существенное изменение сопротивления при изменении температуры обязательно должно учитываться при проектировании и эксплуатации различных электрических устройств и приборов электродвигатели конвейеры бурильные установки нагревательные устройства радиоэлектронные схемы и т. Единицей электрического сопротивления проводников служит Ом. Рассеяние приводящее к появлению сопротивления возникает в тех случаях когда в решётке имеются нарушения структуры. Поэтому любые микронеоднородности структуры препятствуют распространению электронных волн...
50119. Определение коэффициента термического расширения (линейного) твердого тела 141 KB
  Цель работы: 1 определить температуру металлической проволоки при протекании через нее электрического тока; 2 измерить удлинение проволоки при нагревании; 3 определить показатель коэффициента термического расширения. В данной работе экспериментально определяется коэффициент термического расширения твердого тела металлической проволоки. Из формулы [2] следует что для определения коэффициента необходимо знать начальную длину проволоки Lo изменение температуры dt и соответствующее изменение длины dL. Изменение длины проволоки можно...
50120. ИЗМЕРЕНИЕ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР С ПОМОЩЬЮ ПИРОМЕТРА С ИСЧЕЗАЮЩЕЙ НИТЬЮ 210 KB
  Тепловым излучением тел называется электромагнитное излучение возникающее за счет той части внутренней энергии тела которая связана с тепловым движением его частиц. Спектральная плотность энергетической светимости r λ Т энергия излучаемая единицей поверхности тела в единицу времени в единичном интервале длин волн dλ вблизи рассматриваемой длины волны λ. Эта величина зависит от температуры тела длины волны испускаемого света а также от природы и состояния поверхности излучающего тела.
50122. НАГРУЗКИ ОТ МОСТОВЫХ И ПОДВЕСНЫХ КРАНОВ 153.5 KB
  Нормативные значения и коэффициенты надежности Нагрузки от мостовых и подвесных кранов определяют в зависимости от групп режимов их работы устанавливаемых ГОСТ 25546 82 от вида привода и от способа подвеса груза.0785 Нагрузки и воздействия . Нормативное значение горизонтальной нагрузки направленной вдоль кранового пути и вызываемой торможением моста электрического крана следует принимать равным 01 полного нормативного значения вертикальной нагрузки на тормозные колеса рассматриваемой стороны...
50124. Конструювання загальнорозвивальних вправ. Визначення вихiдних положень 52 KB
  Лазіння у змішаному висі та упорі лазіння у простому висі. Класифікація вправ у лазінні Вправи у лазінні розділяються на п’ять груп: лазіння у змішаному висі та упорі у простому висі та упорі перелізання лазіння із зупинками лазіння з партнером див. Способи лазіння по нижній стороні драбини: у висі одноїменним і різноіменним способом; у висі на зігнутих ногах поперек і уздовж; у висі на п’ятах; за допомогою рук і однієї ноги. Методика навчання лазінню у змішаному висі та упорі.