МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ ВИННИЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.И.Пирогова

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ ВИННИЦКИЙ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. Н.И.Пирогова
"Утверждено"
на методическом совещании
кафедры медбиофизики
Заведующий кафедрой
Профессор
И.И. Хаимзон
29.08.2011 г.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ТЕМЕ
ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
В ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 1
Учебная дисциплина
Медицинская и биологическая физика
Модуль №2
Основы биологической физики
Содержательный модуль № 2 Основы
биомеханики,
биоакустики,
биореологии и гемодинамики
Обработка и анализ результатов измерений в
Тема занятия № 5.2
лабораторной работе № 1
Курс
Факультет
1
Стоматологический
Винница-2011
I. ТЕМA № 5.2: ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ
ИЗМЕРЕНИЙ В ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 1.
РЕЗУЛЬТАТОВ
(Продолжение темы № 5.1)
2. КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ:
 Дать интервальную оценку коэффициента поверхностного натяжения
раствора спирта с надежной вероятностью α = 0,99.
 Оценить влияние спирта на поверхностное натяжение дистиллированной
воды.
 Дать интервальную оценку коэффициента вязкости спирта с надежной
вероятностью α = 0,99.
 Оценить влияние температуры на вязкость спирта.
3. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
Задание: Обработка и анализ результатов измерений в лабораторной
работе № 1.
Дать интервальную оценку коэффициента поверхностного натяжения
раствора спирта с надежной вероятностью α = 0,99.
Для этого:
Предполагая, что вес Р0 капли воды во всех десяти измерениях
постоянная, вычислить силу поверхностного натяжения F0 дистиллированной
воды в каждом опыте по формуле:
F0  F1  P0
Результаты занести в таблицу 2.
1.2. Аналогично пункту 1.1 вычислить силу поверхностного натяжения
Fх раствора спирта в каждом опыте по формуле: Fx  F2  Px
Результаты занести в таблицу 2.
1.3. Найти средние арифметические значения:
 силы поверхностного натяжения дистиллированной воды - ;
 силы поверхностного натяжения раствора спирта - ;
1.4. Вычислить коэффициент поверхностного натяжения αx раствора спирта
по формуле:
 x  0
Fx
F0
1.5. Найти средние квадратичные отклонения величин F0 и Fх:
 F
n
S F0  
i 1
0
 F0
n 1

2
 F
n
S Fx  
x
i 1
 Fx

2
n 1
1.6. Определить надежные пределы погрешностей
и Fх:
 F  tst
S F0
 F  t st
SF x
0
и
и величин F0
n
x
n.
Значение tst указаны в приложении (прилагается).
1.7. Вычислить абсолютную погрешность   0 для табличной величины α0.
1.8.
Определить
относительную
погрешность
коэффициента
поверхностного натяжения раствора спирта αx, воспользовавшись
формулу
 
E x   0
 0
   F0    F1 
      
  F0   F1 
2
2
2
1.1.9. Вычислить надежные пределы погрешности величины αx:
 x   Е х   х .
1.10. Записать коэффициент поверхностного натяжения раствора спирта в
виде надежного интервала:
 х   х   х , α = 0,99.
2. Оценить влияние спирта на поверхностное натяжение
дистиллированной воды.
Для этого:
2.1. Найти средние квадратические отклонения обеих выборок (см. п. 1.5):
 F
n
S1  
0
i 1
2
n 1
 F
n
S2  
 F0 
i 1
x
 Fx 
2
n 1
.
2.2. Вычислить модуль разности средних арифметических двух выборок:
d  F0  Fx .
2.3. Определить экспериментальное значение критерия достоверности
разницы td:
td 
d
S12  S22
n
2.4. Найти число степеней свободы v.
  n1  n2  2 .
2.5. По таблице (приложение III) найти критерии Стьюдента для трех порогов
вероятности:
tst  t0,95 ,..., t0,99 ,..., t0,999
2.6. Сравнить экспериментальное значение критерия достоверности и
критерия Стьюдента
При этом возможны варианты:
 если td < t0,95, то уровень надежности утверждение о вероятности
исследуемой разницы меньше 95% (α <0,95). Поэтому невозможно
сделать
определенный
вывод.
Необходимы
дополнительные
исследования;
 если t0,95 ≤ td < t0,99, то исследуемая разница d вероятна с надежностью α
= 0,95;
 если t0,99 ≤ td < t0,999, то разница d вероятна с надежностью α = 0,99;
 если td ≥ t0,999, то разница d вероятна с надежностью α = 0,999.
2.7. Сделать и записать вывод:
а) вероятность исследованной разницы d, какой уровень достоверности?
б) есть ли спирт поверхностно-активным веществом?