Правила расчета абсолютной погрешности.

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Пензенская государственная технологическая академия

Система

открытого

Образования

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ДЛЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ФИЗИКЕ

Раздел “Колебания и волны. Оптика”

1-е издание

Методическая разработка

Пенза 2010

УДК 373:53

А.А. Кузьмин. ФИЗИКА: Методические указания к лабораторным работам. Колебания и волны. Оптика: Методическая разработка./ - Пенза: Изд-во пенз. гос. технол. академии, 2010. 30-с.: 15 ил., 14 табл..

Методическая разработка подготовлена на кафедре физики Пензенской государственной технологической академии и предназначена для студентов специальностей 120100, 220100, 210200, 330200, 170600, 060800 ,030500, 230700 при изучении курса физики.

Рекомендовано Ученым советом академии для использования в учебном процессе.

Пензенская государственная технологическая академия, 2010

Введение.

Основной целью проведения лабораторного практикума по физике является расширение и закрепление теоретических знаний, получаемых на лекциях, а также проверка научно-теоретических положений экспериментальным путем.

Для достижения этой цели необходимо:

- заблаговременно готовиться к выполнению лабораторных работ с тем, чтобы иметь достаточно ясное представление по теории вопросов, относящихся к теме каждой лабораторной работы, а также методике выполнения этой работы;

- качественно выполнять заданное количество лабораторных работ (по графику, составленному преподавателем) в соответствии с требованиями, изложенными в методических указаниях к ним; соответствующим образом обработать полученные результаты и оформить отчет по этой работе;

- защитить выполненные работы на текущих или итоговых занятиях.

Для получения разрешения выполнять данную лабораторную работу каждый студент должен:

1. Представить конспект по лабораторной работе (ответы на контрольные вопросы в обязательном порядке).

2. Иметь бланк отчета по этой работе, а также подготовленный заранее черновик.

3. Доказать в беседе с преподавателем свою готовность самостоятельно и осмысленно выполнять работу.

Краткие сведения из теории погрешностей.

Измерение физической величины заключается в сравнении ее с однородной ей физической величиной, принятой за единицу.

Различают два типа измерений физических величин: прямые и косвенные.

При прямом измерении значение искомой величины непосредственно определяется с помощью прибора, измеряющего эту величину.

При косвенном измерении значение искомой физической величины находят, основываясь на результатах прямых измерений других величин, с которыми искомая величина связана известной функциональной зависимостью (формулой).

Из-за множества искажающих факторов, возникающих в ходе проведения измерений, полученные результаты отличаются от истинных значений измеряемой величины, т.е. имеет место погрешность измерений.

Точность измерений характеризуется их абсолютной погрешностью.

Абсолютная погрешность измерения – это взятая по модулю разность между истинным значением физической величины и ее измеренным значением:

Как правило, истинное значение Х_ист при измерениях неизвестно, поэтому погрешности в основном будут не вычисляться, а лишь оцениваться. Для этого вместо истинного значения измеряемой величины обычно используют среднее значение (среднее арифметическое из всех полученных результатов измерений) , тогда:

Качество измерений характеризуется относительной погрешностью.

Относительная погрешность измерения – это отношение абсолютной погрешности к среднему значению измеряемой величины, выраженное в процентах:

Правила расчета абсолютной погрешности.

Однократные измерения	Многократные измерения
Прямые	Косвенные	Прямые	Косвенные
Абсолютная погрешность 1. табличного значения (данного числа) равна половине единицы последнего значащего разряда, например, число p=3,14 Dp=0,005; 2. заданных характеристик экспериментальной установки равна половине единицы последнего значащего разряда; 3. измерительного прибора -если класс точности не указан равна половине цены деления шкалы прибора, например, погрешность линейки с ценой деления 1 мм Dl = 0,0005 м; -если класс точности К на панели прибора не заключен в кружок: , где Хmax-верхний предел измерений прибора; -если класс точности К на панели прибора заключен в кружок: , где Х-показание прибора.	Сначала определяется относительная погрешность. Формулу для ее расчета получают методом логарифмирования и дифференцирования. Например: . Рабочую формулу логарифмируют: Затем дифференцируют: . Переходят от бесконечно малых к конечным и заменяют - на +, т.е. Окончательно получаем, .	Сначала определяется среднее значение измеряемой величины: , затем рассчитывается погрешность каждого измерения .

Запись результата измерений имеет вид; .

При этом необходимо соблюдать следующие правила:

- погрешность DC округляется до двух значащих цифр, если первая из них единица, а во всех остальных случаях до одной значащей цифры,

- число знаков после запятой в погрешности и в результате должно совпадать (позицию округления результата определяет величина абсолютной погрешности),

- порядок величины выносится за скобки.

Например, λ =(6,23±0,17)×10 ^-7 м.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: