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

64265. Мотивационное состояние 27 KB
  Это одновременно физиологическое и перцептивное состояние представлено в головном мозгу так называемым мотивационным состоянием животного. Оно включает факторы вызывающие как начало деятельности так и поведение животного в данный момент.
64266. Общая характеристика процесса научения 41 KB
  Приобретение и накопление индивидуального опыта связаны с процессами научения которые дают животному возможность более полного и адекватного психического отражения окружающей среды Способность к научению зависит от уровня филогенетического...
64267. Навык как основной компонент научения 24.5 KB
  При формировании навыка используются врожденные двигательные координации в новых сигнальных ситуациях или формируется новая двигательная координация в этом случае появляются новые генетически не фиксированные движения животное научается что-то делать по-новому.
64268. Характеристика навыков 27.5 KB
  Обучение при выработке естественных навыков осуществляется взрослой особью в процессе воспитания детёныша. Для навыков характерна значительная пластичность поведения на первых этапах их образования.
64269. Дрессировка 25.5 KB
  На данной стадии человек впервые пытается вызвать у животного определенную нужную ему систему движений то есть натолкнуть животное на их выполнение. Это достигается тремя путями: а путем непосредственного наталкивания когда человек...
64270. Познавательные процессы при формировании навыков 30 KB
  Животное в результате проб и ошибок запоминает случайно произведённые удачные движения приведшие к успеху и в конце концов после многократных повторений совершается их отбор и закрепление.
64271. Научение и общение. Подражание 32.5 KB
  Имитационное научение как и всякое научение вообще делится на облигатное и факультативное. Фабри Облигатное имитационное научение наиболее типично для молодых животных когда они осваивают путём подражания характерные для своего вида поведенческие реакции...
64272. Интеллект животных 27 KB
  В настоящее время под интеллектом животных понимается высшая форма психической деятельности животных которая заключается в отражении не только предметных компонентов среды но и их отношений и связей.
64273. ЕФЕКТИВНІСТЬ ПОРОДНО-ЛІНІЙНОЇ ГІБРИДИЗАЦІЇ З ВИКОРИСТАННЯМ ЗАВОДСЬКИХ ЛІНІЙ СВИНЕЙ ХАРКІВСЬКОГО ТИПУ УКРАЇНСЬКОЇ М’ЯСНОЇ ПОРОДИ 329 KB
  Метою досліджень є визначення ефективності застосування породнолінійної гібридизації кнурів провідних ліній харківського типу української м'ясної породи свиней в умовах промислового комплексу з виробництва свинини.