Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з фізики розділ "механіка" для студентів 1 курсу денної І заочної форм навчання бакалаврів за напрямами 0906 "Електротехніка"

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з фізики розділ "механіка" для студентів 1 курсу денної І заочної форм навчання бакалаврів за напрямами 0906 "Електротехніка"




Сторінка1/5
Дата конвертації27.05.2017
Розмір0.93 Mb.
ТипМетодичні вказівки
  1   2   3   4   5


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ і НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ

МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА


МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ

ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ З ФІЗИКИ
РОЗДІЛ “МЕХАНІКА”
(для студентів 1 курсу денної і заочної форм навчання бакалаврів за напрямами 0906 “Електротехніка”,

0708 “Екологія”, 0921 “Будівництво”,

0922 “Електромеханіка”, 0926 “Водні ресурси”,

1004 “Транспортні технології”, 0709 “Геодезія”)






ХАРКІВ - ХНАМГ - 2005

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з фізики.

Лабораторія (середньовічна лат. laboratorium, від лат. laboro - працюю, лат. labor - праця, робота) - багатозначний термін, що залежно від контексту, може означати: Спеціально обладнане та устатковане приладами, пристроями, мережами приміщення або транспортний засіб (наприклад, автомобіль, вагон потягу, літак, гелікоптер, субмарина тощо) для наукових досліджень, навчальних робіт, контрольних аналізів та випробувань (див. лабораторне устаткування). Установу або її відділ, що проводить експериментальну науково-дослідницьку та навчальну роботу. Внутрішні творчі процеси, внутрішню діяльність кого-небудь. Наприклад, творча лабораторія дослідника, митця тощо.
Бакала́вр - рівень вищої освіти, відповідає шостому кваліфікаційному рівню Національної рамки кваліфікацій і передбачає здобуття особою теоретичних знань та практичних умінь і навичок, достатніх для успішного виконання професійних обов’язків за обраною спеціальністю.
Розділ “Механіка” /для студентів 1 курсу денної і заочної форм навчання бакалаврів за напрямами 0906 “Електротехніка”, 0708 “Екологія”, 0921 “Будівництво”, 0922 “Електромеханіка”, 0926 “Водні ресурси”, 1004 “Транспортні технології”, 0709 “Геодезія”/.

Укл. О.М.Петченко. - Харків: ХНАМГ, 2005. – 60 с.
Укладач: О.М.Петченко
Рецензент: канд. фіз.-мат. наук, доц. А.С.Сисоєв
Рекомендовано кафедрою фізики

протокол № 2 від 22 жовтня 2004 р.


ПЕРЕДМОВА
Ці методичні вказівки містять опис лабораторних робіт, виконуваних студентами 1 курсу всіх спеціальностей у лабораторії механіки Харківської національної академії міського господарства. В них міститься необхідна інформація щодо підготовки, виконання та звітності про лабораторну роботу.

Головною метою вказівок є намір не тільки всебічно проілюструвати фізичні явища і закони, але і навчити студента їх спостерігати і перевіряти дослідним шляхом.

Спеціальність (лат. specialis - особливий; від species - род, вид) - комплекс набутих людиною знань і практичних навичок, що дає їй можливість займатися певним родом занять у якійсь галузі діяльності.
Студе́нт (лат. studens, родовий відмінок studentis - «ретельно працюючий», «такий, що займається») - учень вищого, у деяких країнах і середнього навчального закладу.
Спостере́ження (англ. observation, рос. наблюдение) - метод наукового дослідження, що полягає в активному (систематичному, цілеспрямованому, планомірному) та навмисному сприйнятті об'єкта, в ході якого здобувається знання про зовнішні сторони, властивості й відносини досліджуваного об'єкта.
Дослі́дження, до́сліди - (широко розуміючи) пошук нових знань або систематичне розслідування з метою встановлення фактів; (вузько розуміючи) науковий метод (процес) вивчення чого-небудь.
Я́вище - філософська категорія, що відображає зовнішні властивості, процеси, зв'язки предмета, які даються пізнанню безпосередньо в формах живого споглядання. Явище може змінюватися, розвиватися відповідно до загальних законів розвитку матеріального світу.
Вони мають сприяти оволодінню технікою фізичного експерименту, отриманню навичок самостійної дослідницької роботи та виробленню вмінь застосовувати теоретичні знання для аналізу і розв’язання конкретних інженерних задач.
Інжене́рія (від лат. ingenium - здібність, винахідливість; син. - інжиніринг, рідше вживають «інженерна справа», ще рідше «інженерство») - галузь людської інтелектуальної діяльності по застосуванню досягнень науки до вирішення конкретних проблем людства.
Експериме́нт (англ. experiment) - сукупність дослідів, об’єднаних однією системою їх постановки, взаємозв’язком результатів і способом їх обробки. В результаті експерименту отримують сукупність результатів, які допускають їхню сумісну обробку і зіставлення.

У вказівках представлені різні варіанти вимірювань однієї і тієї ж величини, завдяки чому студент отримує уявлення про розмаїття методів фізичних досліджень.

У кожній лабораторній роботі подається короткий виклад понять, законів, явищ та фізичної основи використаного методу. При цьому передбачається самостійне вивчення підручника, оскільки лабораторна робота може виконуватися студентом ще до прочитання відповідної лекції.

Особлива увага надається безпосереднім вимірюванням та обробці результатів. Щоб правильно оцінити їх надійність і точність, необхідно знати правила користування основними обчислювальними і вимірювальними приладами, основи теорії похибок.

Наді́йність - властивість технічних об'єктів зберігати у часі в установлених межах значення всіх параметрів, які характеризують здатність виконувати потрібні функції в заданих режимах та умовах застосування, технічного обслуговування, зберігання та транспортування.
Результат, пі́дсумок, (заст. ску́ток, вислід) - кінцевий наслідок послідовності дій. Можливі результати містять перевагу, незручність, вигоду, збитки, цінність і перемогу. Результат є етапом діяльності, коли визначено наявність переходу якості в кількість і кількості в якість.
Користува́ння - добування з речей їхніх корисних властивостей (наприклад, збирати врожай, вживати продукти харчування, носити одяг і взуття). Одна з трьох класичних правомочностей власника (нарівні з володінням і розпорядженням).
Необхідність - система зв'язків і відносин, що зумовлює зміну, поступальний рух, розвиток у жорстко визначеному напрямку з жорстко визначеними результатами. Іншими словами, необхідність - це такий зв'язок, що обов'язково призводить до певної події.
Підру́чник (калька з пол. podręcznik) - книжка, у якій системно викладено інформацію з певної галузі знань і яку використовують в системі освіти на різних рівнях, а також для самостійного навчання. Різновид навчального видання.
Вимірювальний прилад Вимі́рювальний при́лад (рос. измерительный прибор; англ. indicating instrument; measuring instrument; нім. Ausmessungsgerät n, Messgerät n) - засіб вимірювань, в якому створюється візуальний сигнал вимірюваної інформації.

При підготовці до лабораторної роботи студент повинен вивчити ці методичні вказівки, а також відповідні теоретичні положення, користуючись підручником чи конспектом лекцій.

Поло́ження - нормативно-правовий або локально-правовий акт, що визначає основні правила організації та діяльності державних органів, структурних підрозділів органу, а також установ, організацій і підприємств (філій), що їм підпорядковуються, тимчасово створюваних комісій, груп, бюро і т. ін.
Як основний підручник рекомендується "Курс загальної фізики" І.В.Савельєва.

Методичні вказівки узагальнюють надбання співробітників кафедри фізики ХНАМГ, які протягом багатьох попередніх років робили певний внесок у створення фізичної лабораторії, що відповідає програмі курсу фізики для технічних вузів.

Співпраця, співробітництво - спільна з ким-небудь діяльність, спільна праця для досягнення мети. Для відображення негативного сенсу цього слова (співпраця з ворогом) використовується слово колабораціонізм.
Вони написані з урахуванням досвіду методичного забезпечення лабораторного практикуму у вищих навчальних закладах України.

1. Основні положення теорії похибок
Вимірювання – знаходження значень фізичної величини дослідним шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів та її порівняння з іншою однорідною величиною, прийнятою за одиницю вимірювання. Розрізняють два типи вимірювань фізичних величин – прямі та непрямі (посередні). У разі прямих вимірювань значення фізичної величини знаходять безпосередньо за допомогою приладу.
Методи́зм (методистська церква) - протестантська церква, поширена головним чином в США, Великій Британії. Виникла в XVIII столітті, відокремившись від англіканської церкви, вимагаючи послідовного, методичного дотримання релігійних приписів.
Одини́ця вимі́рювання (англ. measuring unit, unit of measure) - певний умовний розмір фізичної величини, прийнятий для кількісного відображення однорідних з нею величин.
Фізи́чна величи́на - властивість, спільна в якісному відношенні для багатьох фізичних об'єктів (фізичних систем, їхніх станів і процесів, що в них відбуваються) та індивідуальна в кількісному відношенні для кожного з них.
Вищий навчальний заклад Вищий навчальний заклад (ВНЗ,, виш, вуз) - окремий вид установи, яка є юридичною особою приватного або публічного права, діє згідно з виданою ліцензією на провадження освітньої діяльності на певних рівнях вищої освіти, проводить наукову, науково-технічну, інноваційну та/або методичну діяльність, забезпечує організацію освітнього процесу і здобуття особами вищої освіти, післядипломної освіти з урахуванням їхніх покликань, інтересів і здібностей.
Вимі́рювання - пізнавальний процес визначення числового значення вимірюваної величини, а також дія, спрямована на знаходження значення фізичної величини дослідним шляхом, порівнюючи її з одиницею вимірювання за допомогою засобів вимірювальної техніки.
Наприклад, значення температури і тиску знаходять за показами термометра та барометра відповідно.
Баро́метр (від грец. βάρος - вага, тиск та грец. μετρέω - виміряти) - прилад для вимірювання атмосферного тиску. Також може застосовуватися як альтиметр, для вимірювання висоти над рівнем моря.
Температу́ра (від лат. temperatura - належне змішування, нормальний стан) - фізична величина, яка описує стан термодинамічної системи.
При непрямих вимірюваннях значення фізичної величини знаходять на основі прямих вимірювань інших величин, пов’язаних з шуканою величиною певною функціональною залежністю. Наприклад, прискорення вільного падіння g тіл, при використанні оборотного фізичного маятника, можна знайти за формулою де період коливань Т і приведена довжина lпр визначаються прямими вимірами.
У математиці та інших науках, формула (лат. formula - форма, правило) - коротка форма символічного запису інформації (як у математиці чи хімії), або загальне відношення між величинами. Одна з найпопулярніших формул належить Альберту Ейнштейну E = mc².
Фізи́чний ма́ятник - тверде тіло довільної форми, яке під дією сили тяжіння здійснює коливання навколо нерухомої горизонтальної осі, що не проходить через центр маси тіла.
Перíод колива́нь - проміжок часу між двома послідовними максимальними відхиленнями фізичної системи від положення рівноваги.
Функціональна залежність (далі часто ФЗ) - концепція, що лежить в основі багатьох питань, пов'язаних з реляційними базами даних, включаючи, зокрема, їхнє проектування. Математично являє собою бінарне відношення між множинами атрибутів даного відношення і є, по суті, зв'язком типу «один-до-багатьох».
Прискорення вільного падіння Прискорення вільного падіння (позначення g) - прискорення, яке отримує тіло, рухаючись під впливом сили тяжіння планети. Воно однакове для всіх тіл, залежить від географічної широти місцезнаходження тіла, його відстані від центра планети та інших факторів.

Будь-яке вимірювання супроводжується похибками вимірювань. Похибки бувають систематичні, випадкові і надмірні (грубі помилки, промахи).



Систематичні похибки зумовлені незмінними факторами, до яких відносяться похибки засобів вимірювань (інструментальні похибки) та похибки використовуваного методу вимірювань (методичні похибки).
Випадковість - це фактор, який визначає результат експерименту з множини можливих результатів, відомих заздалегідь. Тобто ми вважаємо, що експеримент має випадковий результат, якщо його кінцевий результат не може бути визначений апріорі з множини можливих варіантів.
Фа́ктор (лат. "facere" - "діяти", "виробляти", "примножувати") - умова, рушійна сила будь-якого процесу, явища; чинник.
Систематичні похибки можна зменшити, якщо застосувати більш досконалі прилади та методи вимірювань.

Промахи зумовлені неправильними діями експериментатора або несправністю вимірювальних приладів (інструментів), тому їх виключають із результатів спостережень.

Випадкові похибки зумовлені різницею результатів при повторних вимірюваннях. Їх зміни мають статистичний характер і тому можуть бути обраховані методами теорії імовірностей.
Характер (термін «характер» - грецького походження, він означає «риса», «ознака», «відбиток»)- це сукупність відносно стійких індивідуально-своєрідних якостей особистості, що виявляються у поведінці, діяльності та ставленні до людей, колективу, до себе, речей, роботи і тощо.
Стати́стика - наука, що вивчає методи кількісного охоплення і дослідження масових, зокрема суспільних, явищ і процесів. А також власне кількісний облік масових явищ. Зокрема, облік у будь-якій галузі господарства, суспільного життя, що здійснюється методами цієї науки, а також дані цього обліку.
Теорія ймовірності - розділ математики, що вивчає закономірності випадкових явищ: випадкові події, випадкові величини, їхні функції, властивості й операції над ними. Математичні моделі в теорії ймовірності описують з деяким ступенем точності випробування (експерименти, спостереження, вимірювання), результати яких неоднозначно визначаються умовами випробування.

1.2 Обробка випадкових похибок при прямих

вимірюваннях

Якщо внаслідок повторних вимірювань фізичної величини Х отримали значення х1, х2, х3, хn, то найбільш близьким до істинного значення хіст є середнє арифметичне значення цієї величини , тобто



.
І́стина - одна з центральних категорій гносеології, правильне відображення об'єктивної дійсності у свідомості людини, її уявленнях, поняттях, судженнях, умовиводах, теоріях об'єктивної дійсності.
Істинне значення (фізичної величини) (англ. true value (of a quantity)) - значення фізичної величини, яке ідеально відображало б певну властивість об'єкта.
Арифмети́чне сере́днє (в математиці і статистиці) - сума всіх зафіксованих значень набору, поділена на кількість елементів набору. Якщо з контексту зрозуміло, про яке значення йде мова, тоді просто кажуть середнє.
(1)

Отже, .

Знаходячи абсолютні похибки окремих вимірювань, , , … , можна обрахувати абсолютну похибку результату вимірювань і надати результат вимірювань у вигляді

. (2)

Відношення абсолютної похибки до істинного значення вимірюваної величини називають відносною похибкою . Відносна похибка виражається в %, або в частках від цілого. Вона є мірою точності вимірювання, а абсолютна похибка – мірою відхилення середнього значення від істинного значення.

Матема́тика (грец. μάθημα - наука, знання, вивчення) - наука, яка первісно виникла як один з напрямків пошуку істини (у грецькій філософії) у сфері просторових відношень (землеміряння - геометрії) і обчислень (арифметики), для практичних потреб людини рахувати, обчислювати, вимірювати, досліджувати форми та рух фізичних тіл.

Розглянемо два підходи, які часто використовуються для оцінки величини за відомими відхиленнями : метод середньої арифметичної абсолютної похибки та метод середньої квадратичної похибки.

У першому методі замість беруть середню арифметичну абсолютну похибку , яка визначається як сума окремих абсолютних відхилень, поділена на число спостережень n


.
Абсолютний (від лат. absolutus) - безумовний, необмежений, повний, безвідносний.
(3)

Кінцевий результат записується у вигляді .

Цей метод обробки результатів є занадто спрощеним, оскільки в ньому не міститься інформації щодо ймовірності знаходження в інтервалі . Разом з тим він є поширеним і зручним при обробці даних, отриманих в результаті простих лабораторних вимірювань.

У методі середньої квадратичної похибки також використовуються формули (1) і (2), але при цьому, відповідно до закону розподілу (випадкових величин) Стьюдента, вказується ймовірність (надійність) Р того, що істинна величина дійсно знаходиться у вищезгаданому інтервалі.

Ймові́рність (лат. probabilitas, англ. probability) - числова характеристика можливості того, що випадкова подія відбудеться в умовах, які можуть бути відтворені необмежену кількість разів. Імовірність є основним поняттям розділу математики, що називається теорія імовірностей.
Закон розподілу ймовірностей - це поняття теорії ймовірностей, яке для дискретної випадкової величини показує множину можливих подій з ймовірностями їхнього настання.
Для оцінки величини використовують середню квадратичну (стандартну) похибку і коефіцієнт Стьюдента , тобто = . При цьому, величина визначається за формулою (4)



, (4)

а значення коефіцієнта Стьюдента знаходиться з табл. 1, на перетині рядка, що відповідає кількості спостережень, і стовпця, який відповідає заданій надійності .

Коефіціє́нт - характеристика процесу, явища, речовини або поля, яка має відносно сталий характер.
Кількість - в Арістотелівській логіці друга з 10 категорій (класів, розрядів, які спрощують процес розумового визначення будь-якої речі), побічна обставина матеріальних речей , за допомогою якої вони поширюються в просторі, вимірюються якоюсь математичною нормою і здатні бути поділеними на окремі частини.


Таблиця 1. Значення коефіцієнтів Стьюдента

nP0.50.80.90.950.9750.9921.003.086.3112.7131.8263.6630.821.892.924.306.979.9340.771.642.353.184.545.8450.741.532.132.783.754.60100.701.371.832.262.823.25

Результат вимірювань записується у такому вигляді:

(5)

Цей метод широко використовують при обробці результатів вимірювань, отриманих як в навчальних, так і наукових лабораторіях. Оцінка абсолютної похибки за формулою (5) застосовна при малому числі спостережень n 2, як це має місце при виконанні лабораторних робіт.


1.3 Обробка випадкових похибок при непрямих вимірюваннях

У даному випадку шукана величина є функцією однієї або декількох змінних. За таких умов, знаючи похибки вимірювань окремих величин, можна визначити похибку і самого результату. Оскільки похибки вимірювань порівняно з вимірюваними величина є досить малі, то їх квадратами можна знехтувати, а відтак, для опрацювання похибок непрямих вимірів можна користуватися диференціальним численням, зокрема, методом логарифмічного диференціювання. Для визначення відносної похибки у випадку непрямих вимірів, у згоді з цим методом необхідно зробити наступне:



  1. взяти натуральний логарифм від обох частин робочої формули;
    Озна́чення, ви́значення чи дефіні́ція (від лат. definitio) - роз'яснення чи витлумачення значення (сенсу) терміну чи поняття. Слід зауважити, що означення завжди стосується символів, оскільки тільки символи мають сенс що його покликане роз'яснити означення.
    Квадра́т - чотирикутник, у якого всі сторони рівні і всі кути прямі. Для задання квадрата необхідно і достатньо задати дві точки на координатній площині, які відповідатимуть будь-яким двом кутам та врахувати їх суміжність.
    Натуральний логарифм - це логарифм з основою e, де e - ірраціональна константа, що дорівнює приблизно 2,718281828. Натуральний логарифм зазвичай позначають як ln(x), loge (x) або іноді просто log(x), якщо мається на увазі e.


  2. отримане логарифмічне рівняння здиференціювати;

  3. усі диференціали в отриманому рівнянні замінити на абсолютні похибки , а мінуси, що з’явилися після операцій логарифмування та диференціювання, замінити на плюси, тобто . Остання операція забезпечує максимальну (граничну) похибку кінцевого результату.

Проілюструємо правила знаходження абсолютної та відносної похибок при непрямих вимірюваннях на прикладі визначення густини тіла циліндричної форми.
Цилі́ндр (грец. κύλινδρος - «валик») - тупа піраміда товстої форми
В даному випадку робочою формулою є
, (6)

де - маса, - радіус, - висота циліндра.

Для знаходження відносної похибки застосуємо вищезгаданий метод логарифмічного диференціювання. Для цього спочатку прологарифмуємо вираз (6) :
. (7)
У подальшому, диференціюючи (7), отримаємо

(8)

Замінюючи мінуси, що з’явилися в процесі логарифмування та диференціювання на плюси, а знак диференціала на , отримаємо кінцевий вираз



. (9)

Звідси знаходимо абсолютну похибку . (10)

У рівняннях (9) і (10) є середніми значеннями величин, а - абсолютні похибки прямих вимірювань величин, або ж похибки вимірювальних приладів. Запис кінцевого результату подається у вигляді

(11)

Середній результат і абсолютну похибку округлюють за правилами:



  1. якщо цифра, що відкидається, більша за 5, то останню цифру, що зберігають, збільшують на одиницю. Наприклад, заокруглюючи число 21,277 до сотої, слід записати 21,28;

  2. якщо цифра, що відкидається менша за 5, то останню цифру, що залишається пишуть незмінною. Так, округлюючи число 15,243 до сотої, записують як 15,24;

  3. якщо цифрою, що відкидається, є число 5, то заокруглення проводять так, щоб остання цифра була парною.
    Округлення - математична операція, що дозволяє зменшити кількість знаків у числі за рахунок заміни числа його наближеним значенням з певною точністю.
    Наприклад, округлюючи число 19,65, слід писати 19,6, а для числа 21,75 записують 21,8 .

Значення фізичних величин, отриманих при лабораторних вимірюваннях, є наближені числа. Математичні дії з такими числами підлягають певним правилам, які є наступними:

при додаванні й відніманні в кінцевому результаті залишають стільки десяткових знаків, скільки їх має число з найменшою кількістю значущих цифр: наприклад, 0,264 2,47 3,2531 = 5,9871 5,99.

Аналогічно, при множенні й діленні в кінцевому результаті залишають стільки ж значущих цифр, скільки їх є в числі з найменшою кількістю значущих цифр: 3,15 * 0,2352 = 0,74088 0,74.

При піднесенні до степеня, або при добуванні кореня в кінцевому результаті залишають стільки значущих цифр, скільки їх є в основі або під коренем відповідно: 3,252 10,56.

У випадку логарифмування в мантисі наближеного числа залишають стільки значущих цифр, скільки їх є в числі, що логарифмується, тобто ln 3.51 1.25.
1.4 Графічне зображення результатів вимірювань

Метод графічного подання даних корисно застосовувати тоді, коли є

необхідність наочно продемонструвати хід залежності , або ж коли є потреба графічно визначати величину при тих значеннях , які безпосередньо в дослідах не вимірювались. Приклад побудови графіка наведено на рис.1.

Рис. 1


Зазвичай графік будують на міліметровому папері. Для незалежної змінної, як правило, вибирають вісь абсцис.
Гра́фіка (нім. Graphik, грец. graphikos «написаний») - вид образотворчого мистецтва, для якого характерна перевага ліній і штрихів, використання контрастів білого і чорного та менше, ніж у живописі, використання кольору.
Зале́жна змі́нна - У математичному моделюванні - змінна, яка розраховується за модельним рівнянням або відповідними правилами з використанням незалежних змінних (вхідних даних). Змінна, величина якої є чутливою до змін незалежних змінних.
Абсциса (лат. abscissa - відрізок) - одна з координат точки в декартовій системі координат. На (х, у)-графіку відповідає горизонтальній осі х, тоді як у відповідає ординаті точки. Наприклад, точка з координатами (6, 3) має абсцису 6.
На кінцях осі вказують відкладувану фізичну величину та її розмірність. Потім на осі наносять масштабні поділки, так щоб відстань між поділками складала 1:2,5 одиниці або ці цифри, помножені на 10± n (n-ціле число).
Ві́дстань або ві́ддаль між двома точками простору - довжина уявного відрізка прямої, що сполучає ці точки.
Масштаб, мірило (від нім. Maß - міра, і нім. Stab - палка) - відношення розмірів об'єкта, виконаних без спотворень, до інших номінальних значень. Масштаб це число, що може бути більше 1, якщо розміри об'єкту ненадійні, креслення дрібних деталей) - це називають масштабом збільшення, або менше 1 (плани будинків, топографічні та географічні карти, карти зоряного неба) - масштаб зменшення.
Порядок масштабу, тобто 10± n, виноситься на кінець шкали. Точка перетину осей не обов’язково повинна відповідати нулю по одній або обох осях. Початок відліку на осях та масштаби вибирають так, щоб експериментальна крива зайняла увесь аркуш; похибка відповідала кільком дрібним поділкам графіка.

Після вибору системи координат на міліметрівку наносять експериментальні точки.

Міліметр (від мілі і метр) - одиниця вимірювання відстані, що дорівнює 1/1000 метра. Позначення: українське «мм», міжнародне «mm». 1 мм = 0,001 м = 0,01 дм = 0,1 см = 1000 мкм.
Система координат - спосіб задання точок простору за допомогою чисел. Кількість чисел, необхідних для однозначного визначення будь-якої точки простору, визначає його вимірність. Обов'язковим елементом системи координат є початок координат - точка, від якої ведеться відлік відстаней.
Вони позначаються кружками, квадратами і т.п. Далі будують власне графік, тобто проводять плавну криву якомога ближче до нанесених точок. Деякі точки можуть опинитися поза кривою. Необхідно прагнути до того, щоб по обидва боки від графіка була приблизно однакова кількість точок. Якщо окремі точки значно відхиляються від кривої, то це може свідчити про наявність промахів. Щоб з’ясувати причину таких відхилень, досліди для цих значень слід повторити. Розміри аркуша з графіком повинні бути не менше половини сторінки лабораторного журналу.

Побудований графік слід вклеїти в лабораторний журнал. Як приклад правильної побудови графіка на рис.1 наведено графік залежності ємності плоского конденсатора від відстані між пластинами.
1.5 Послідовність виконання лабораторної роботи та оформлення звіту

Перш ніж приступити до виконання лабораторної роботи, необхідно ретельно ознайомитися з методичними вказівками до неї. При вивченні їх змісту слід звернути увагу на формулювання фізичних явищ і законів, які вивчаються в даній роботі.

Послідо́вність - функція визначена на множині натуральних чисел яка набуває значення на об'єктах довільної природи. f : N → X \,\rightarrow \,\!X} .
Фі́зика (від грец. φυσικός природний, φύσις природа) - природнича наука, яка досліджує загальні властивості матерії та явищ у ній, а також виявляє загальні закони, які керують цими явищами. Це наука про закономірності Природи в широкому сенсі цього слова.
Після проробки відповідних вказівок треба встановити мету і методику експерименту, скласти короткий конспект лабораторної роботи, в якому повинні бути заготовлені таблиці для внесення даних вимірювань, а також розрахункові формули. Далі необхідно отримати допуск у викладача на виконання роботи.
Учи́тель/вчитель (педагог)- людина, яка навчає інших людей (своїх учнів), передає їм певні знання про життя. У вузькому розумінні - спеціаліст, який проводить навчальну та виховну роботу з учнями в загальноосвітніх школах різних типів.
Під час виконання роботи важливо навчитись керувати експериментом, тобто вміти створювати в установці досліджуване фізичне явище і припиняти його при необхідності. Всі записи занести до лабораторного журналу. Для чернеток, допоміжних записів та розрахунків відвести окремі сторінки. Оформлення кожної роботи починати з нової сторінки, вказуючи дату заповнення.

Результати вимірів, а також розраховані величини записують в заздалегідь підготовлені таблиці. Виконану роботу обов’язково треба показати викладачу, який її перевіряє і ставить підпис про виконання. Після опрацювання дослідних даних слід написати звіт, який повинен містити в собі: мету роботи, прилади та матеріали, розрахункові формули для вимірюваних величин та їх похибок, а також заповнені таблиці, рисунки і кінцевий результат у вигляді

X = ± X,

де <X>, X - середнє значення та абсолютна похибка вимірюваної величини.

Матеріа́л - речовина, або суміш речовин, первинний предмет праці, який використовують для виготовлення виробу (основний матеріал), або які сприяють якимось діям. У останньому випадку уточнюють, що це допоміжний, чи витратний матеріал.
При оформленні звіту слід дотримуватися такого формату: на титульному аркуші зверху вказати назви міністерства, навчального закладу, кафедри, лабораторії, в його центрі – назву лабораторної роботи, її номер.
Ти́тульна сторі́нка (від лат. titulus - напис, заголовок) - заголовний аркуш видання, основний титульний елемент книги, на якому зазначаються основні відомості про неї - прізвище автора, назву, жанр, місце і час видання, видавництво, марку видавництва, марку серії, номер тому та інше.
Внизу листка вказати шифр групи студента і його прізвище, дату виконання роботи, а також посаду і прізвище викладача. На останній строчці пишуть місто, рік.

Для вивчення основ теорії похибок рекомендується наступна література:

Список літератури


  1. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. –М.: Наука, 1968.- 97 с.

  2. Кучеренко І.М., Дущенко В.П., Андріанов В.
    Андріа́нов - російське прізвище, утворене від імені Андріан.
    М Обробка результатів фізичних вимірювань.-К.: Вища школа, 1981.-216 с.

  3. Загальна фізика. Лабораторний практикум. За ред. І.Т.Горбачука. - К.: Вища школа. - 1992.-509 с.

  4. Тейлор Дж. Теория ошибок. - М.: Мир, 1985. - 272 с.

  5. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов измерений. –М.: Наука, 1970.- 104 с.

  1   2   3   4   5