Принадлежности: штангенциркуль, образец твердого тела.
1. Проведем измерения линейных размеров параллелепипеда (a - длина, b - ширина, с - высота). Измерения проведем по пять раз вдоль каждой из сторон через равные интервалы. Данные измерений представим в удобном для расчетов виде.
Таблица 1.1.
№ опыта | a, мм | , мм | , мм2 |
1. | 25,3 | ||
2. | 23,5 | ||
3. | 25,2 | 0,1 | 0,01 |
4. | 25,4 | -0,1 | 00,1 |
5. | 25,3 | ||
å | 126,5 | 0,02 | |
Среднее значение | 25,3 | - | - |
Случайная погрешность измерений | 0,02 | ||
Систематическая погрешность (инструментальная) | 0,05 | ||
Полная погрешность | 0,05 |
Таблица 1.2.
№ опыта | b, мм | , мм | , мм2 |
1. | 25,1 | 0,1 | 0,01 |
2. | 25,2 | ||
3. | 35,1 | ||
4. | 25,2 | 0,1 | 0,1 |
5. | 25,2 | ||
å | 175,8 | 0,2 | 0,02 |
Среднее значение | 25,2 | - | - |
Случайная погрешность измерений | 0,02 | ||
Систематическая погрешность (инструментальная) | 0,05 | ||
Полная погрешность | 0,05 |
Таблица 1.3.
№ опыта | с, мм | , мм | , мм2 |
1. | 19,6 | 0,2 | 0,04 |
2. | 19,7 | 0,1 | 0,001 |
3. | 19,8 | ||
4. | 19,8 | ||
5. | 19,9 | -0,1 | 0,01 |
å | 98,9 | 0,2 | 0,06 |
Среднее значение | 19,8 | ||
Случайная погрешность измерений | 0,04 | ||
Систематическая погрешность (инструментальная) | 0,05 | ||
Полная погрешность | 0,06 |
2. Пользуясь формулами (1) и (3) из первой части лабораторной работы рассчитаем погрешности прямых измерений и данные занесем в таблицы 1:
(мм)
(мм)
(мм)
(мм)
(мм)
(мм)
3. Систематическая погрешность измерений всех величин равна половине цены деления штангенциркуля, т.е. 0,05 мм. Занесем данные в таблицу.
4. Произведем расчет полной погрешности измерений параметров а, в и с по формуле (11) методических указаний к лабораторной работе, предварительно оценив величины случайной и систематической погрешностей. (мм)
(мм)
(мм)
Если для измерения величин а, b или с систематическая погрешность более чем в два раза превышает случайную (или наоборот случайная больше) тогда ее вклад в полную погрешность менее 20 %, и при вычислениях случайной погрешностью можно пренебречь (или наоборот), в качестве полной погрешности а взять систематическую погрешность (или наоборот случайную т.е. большую). Данные занесем в таблицу.
5. Вычислим V образца. Т.к. воспользуемся формулой (9), следовательно:
(мм 3)
Ожидаемую погрешность рассчитаем по формуле (10):
Поскольку и примерно равны, и они отличаются более чем в 2 раза от мы можем пренебречь меньшей величиной при расчете и можем проводить вычисления ограничившись двумя слагаемыми под знаком корня. Т.о. погрешность измерения объема:
(мм 3)
Т.о. окончательный результат измерений объема с учетом округления результата:
6. Вычислим плотность материала, из которого изготовлен образец. Массу образца возьмем в таблице т = 79,5 ± 0,05 г. Погрешность табличной величины всегда равна половине минимального действующего разряда в записи этой величины:
Оценим погрешность:
При оценке погрешности вычисления плотности действуем, как и в ранее рассмотренном случае, пренебрегаем относительной погрешностью значения массы и округляем результат.
Окончательный ответ: