Изучение обработки результатов измерений в физической

Национальный Технический Университет Украины
“Киевский Политехнический Институт”
Отчет
по лабораторной работе № 1-1
"Изучение обработки результатов измерения в
физической лаборатории на примере математического
маятника"
Исполнитель:
Студент радиотехнического
Факультета группы РТ-01
Науменко К.А.
Киев 2001.
Цель работы: приобрести навыки построения гистограмм, изучить обработку результатов
прямых измерений.
Приборы и принадлежности: математический маятник, электронный секундомер.
Порядок выполнения:
1. Привести маятник в колебательное движение, секундомером измерить время, пяти колебаний с
точностью до 0,01с., записать в таблицу 1,1. Выполнить 50 измерений. Результаты записать в
таблицу 1,1.
2. Записать данные о секундомере.
Обработка результатов:
1. По формуле T i  t i / 5 рассчитать с точностью до 0,01 с. период колебаний для 50 измерений.
Результат записать в таблицу 1,1.
n
2. По формуле T  T i / n рассчитать выборочное значение T периода колебаний.
i 1
3. Построить гистограмму для серии 50 измерений. Рассчитать отклонение T i от каждого
значения периода T i Т: T i  T i  T . Полученные результаты записать в таблицу 1,1 с
точностью до 0.01 с. Весь диапазон полученных отклонений разбить на равные интервалы в
таблице 1,2. Подсчитать количество значений T i в каждый из интервалов. Записать их во
второй строке таблицы 1,2. Разделить полученные интервалы n i на 50, рассчитать
относительное количество ni / n значений попавших в каждый интервал. Результаты
записать в треть строку таблицы 1,2. Построить гистограмму: по вертикальной оси следует
откладывать значения ni / n из 3 строки таблицы 1,2, а по горизонтальной оси значение
случайной величины отклонения T i по интервалам n.
4. Найти выборочный элемент стандартного среднего значения (среднеквадратичную погрешность)
S t для n  50 , по формуле: S t 
n
 (Ti  T ) 2 / n(n  1) 
i 1
n
 T
i 1
i
2
/ n(n  1) .
5. Вычислить суммарно-стандартное отклонение, обусловленное систематической погрешностью
по формуле
S
Gt

,где  – цена деления секундомера

m m 12
6. Проверить выполнение правил трех сигм.
7. Записать окончательный результат.
Контрольные вопросы:
1. Что называется математическим маятником?
2. Какие колебания называются гармоническими?
3. Назовите типы измерений.
4. Изложите классификацию ошибок измерений.
5. Как строить гистограммы?
6. Выборочное среднее результатов прямых измерений.
7. По какой формуле рассчитывают ускорение свободного падения?
8. Выведите формулы 5 и 3.
9. Расскажите закон всемирного тяготения.
N досліду
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
3,1698
Період Ti, с Ti-Tсер, с (Ti-Tсер)*(Ti-Tсер)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0