Б 87 Обработка экспериментальных данных: Учебное пособие по лабораторному практикуму «Механика» курса общей физики / Перм. ун-т. – Пермь, 2003. – 80 с.

ISBN 5–7944–0370 5

Пособие предназначено для студентов первого курса физических факультетов университетов, а также студентов других естественно-научных факультетов университетов и технических вузов, приступающих к работе в практикуме по общей физике. Оно составлено в соответствии с действующей программой курса общей физики как введение в курс лабораторных работ. Дается краткое изложение теории, относящееся ко всем заданиям, и описание несколько лабораторных работ, каждую из которых одновременно могут выполнять студенты всей группы. Формулировка задач предусматривает, чтобы исполнение большинства экспериментальных установок было простым и студенты, проделав опыты, сами могли предложить их усовершенствование или, при желании, воспроизвести дома. Поэтому пособие может быть использовано и для самостоятельной работы.

Табл. 10. Ил. 13. Библиогр. 12 назв.

Учебное пособие подготовлено при поддержке Научно-образовательного центра «Неравновесные переходы в сплошных средах»

Печатается по решению Ученого совета физического факультета Пермского университета

Рецензенты:

кафедра прикладной физики Пермского государственного технического университета;

доктор физико-математических наук, профессор А.Ф. Пшеничников

ISBN 5–7944–0370 5 Ó Ю.К.Братухин, Г.Ф.Путин, 2003

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Правила обработки результатов измерений.......5

1.1. Обработка результатов прямых измерений............... 5

1.2. Обработка результатов косвенных измерений.............9

2. Оформление отчетов о лабораторных работах.. 11

3. Введение............................................12

4. Виды измерений....................................15

4.1. Измерение..........................................15

4.2. Прямые измерения...................................15

4.3. Косвенные измерения................................ 15

5. Представление результатов измерений.......... 16

5.1. Запись результата измерений..........................16

5.2. Среднее значение....................................16

5.3. Истинное значение...................................17

5.4. Доверительный интервал............................. 17

5.5. Коэффициент надежности.............................17

6. Виды погрешностей................................18

6.1. Абсолютная погрешность.............................18

6.2. Относительная погрешность...........................18

6.3. Систематическая ошибка............................. 19

6.4. Случайная ошибка...................................21

6.5. Промах............................................ 22

7. Погрешности измерительных приборов.......... 23

7.1. Предельная ошибка прибора.......................... 23

7.2. Класс точности......................................24

7.3. Ошибка прибора.....................................24

7.4. Ошибка округления..................................25

7.5. Суммарная ошибка измерения.........................25

8. Статистическая обработка результатов

измерений, содержащих случайную ошибку....27

8.1.Обработка результатов прямых измерений...............27

8.2. Распределение Гаусса................................ 30

8.3. Метод Стьюдента....................................31

8.4. Обработка результатов косвенных измерений............33

9. Приближенные вычисления при обработке

экспериментальных данных......................37

9.1. Число значащих цифр при определении погрешности..... 38

9.2. К вычислению суммарной ошибки измерения............ 40

9.3. О точности вычислений.............................. 40

10. Лабораторные работы по статистической

обработке результатов измерений................42

10.1. Лабораторная работа. Изучение распределения случайной

величины. Газ Лоренца.......... 44

10.2. Лабораторная работа. Экспериментальное определение

числа π. Игла Бюффона.......... 55

10.3. Лабораторная работа. Моделирование измерений,

сопровождающихся большой случайной погрешностью........ 64

10.4. Лабораторная работа. Пример оценки погрешности

косвенных измерений. Определение плотности твердого тела......... 70

10.5. Лабораторная работа. Определение плотности твердого

тела правильной геометрической формы........................ 76

11. Как писать отчеты о лабораторных и

научно-исследовательских работах и

научные статьи.................................... 77

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК....................... 79

В главах 1, 2 кратко приведена последовательность шагов, обязательных при обработке и представлении экспериментальных данных и при оформлении отчетов о лабораторных работах. Подробное изложение этих вопросов содержится в разделах 3 – 11, составляющих основное содержание данного пособия.

1. ПРАВИЛА ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ [1]

При обработке результатов измерений предлагается следующий порядок действий.

1.1. Обработка результатов прямых измерений

Прямыми называются измерения, при которых искомая величина считывается непосредственно с прибора.

Пусть в одних и тех же условиях проделано n измерений некоторой физической величины x.

1. Записываем в таблицу в тетради результаты каждого из отдельных измерений x₁, x₂,... x_n.

2. Вычисляем среднее арифметическое значение < x > из n измерений

(1.1.1) [2] / (5.2.1)^{, [3], [4]}

3. Находим абсолютные погрешности отдельных измерений

∆ x_i = < x > - x_i. (1.1.2) / (6.1.1)

4. Определяем из таблицы 1.1.1 коэффициент Стьюдента t_p_,_n для числа проведенных измерений n (и заданной надежности p = 0.95)[5].

Таблица 1.1.1

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных