- •Деякі джерела помилок та заходи по їх обліку або запобіганню
- •1.Оцінка випадкової помилки при прямих вимірюваннях.
- •1.1 Визначення помилки засобом середнього.
- •1.2 Відносна помилка.
- •1.3 Приладна похибка.
- •2.3. Метод середнього.
- •Зауваження.
- •3.Обробка результатів вимірювань.
- •3.1. Правила наближених обчислень.
- •3.2 Приклади обчислення похибок та оформлення відповідей деяких конкретних робіт . Приклад 1. Визначення густини твердого тіла циліндричної форми.
- •Приклад 2 .Визначення питомої теплоти пароутворення води методом конденсації.
- •Приклад 3. Визначення в'язкості рідини методом Стокса. Формула для визначення в'язкості має вигляд
- •4.Графічне оформлення робіт. Побудова поля похибок.
- •5.Користування довідковими таблицями.
- •6. Лінійне інтерполювання.
- •Лабораторна робота м—1 вимірювання лінійних розмірів та маси
- •Метод мікрометричного гвинта.
5.Користування довідковими таблицями.
Часто в робочу формулу окрім вимірних величин входять і такі величини, які беруться з довідкових таблиць (теплоємність питома, прискорення сили тяжіння g, число та інш.).
Так як в числових значеннях, які приведені в таблицях, залишені лише правильні знаки, то абсолютна похибка числа, яке взято з таблиці, не може перевищувати й половини одиниці останньої значущої цифри цього числа.
Наприклад, в таблиці вказано, що теплоємність питома міді с=395 Джкгград. В цьому випадку її абсолютна похибкас=0,5 Джкгград.
В деяких випадках в таблиці приведено більше значущих цифр, ніж потрібно для розрахунку (відповідно правилам наближених обчислень). Тоді табличну величину заокруглюють, залишаючи в ній необхідну кількість знаків, а абсолютну похибку заокруглення вважають рівною похибці заокруглення.
Наприклад, при визначені об'єму циліндра висота і діаметр його були виміряні до четвертої значущої цифри. Тоді число , яке дорівнює 3,1415826525, потрібно заокруглити до такої ж кількості знаків, тобто буде дорівнювати 3,142. Похибка заокруглення в цьому випадку=-410-4. Ця похибка вже лежить в п'ятому знаку, в той як останні в четвертому, тому нею можна знехтувати.
В константах краще залишити кількість знаків, дорівнює чи більше на один, ніж в вимірних величинах. В останньому випадку похибкою заокруглення можна знехтувати.
В деяких таблицях відображена залежність двох фізичних величин, одна з яких вимірюється безпосередньо. Наприклад, залежність густини рідини від температури, температури кипіння від тиску та інш.
Абсолютна похибка такої величини обумовлена похибкою вимірювання аргументу. Наприклад, температура води t=220С;t=0,50С.Потрібно визначити густину () води і її абсолютну похибку ().
По таблицям визначаємо: при t=230С;=997,80кгм3; t1=210С;1=998,02кгм3; t2=230С;2=997,57кгм3. Знаходимо b–середню швидкість вимірювання функції.
,
тоді похибка =|b|t=0,220,5 кгм3=0,11кгм3.
Заокругливши абсолютну похибку до першої значущої цифри, а саме значення густини до сумнівного знака, отримаємо
=(997,8±0,1) кгм3.
6. Лінійне інтерполювання.
Часто в таблицях немає значення аргументу, для якого знаходиться функція, а є значення аргументу більше або менше. Знаходження значення функції в цьому випадку робиться методом інтерполювання.
Лінійне інтерполювання можна застосовувати у тих випадках, з достатньою точністю залежність функції від аргументу виявляється лінійною, тобто має вигляд f(x)=f(x1)+b(x-x1). В останніх випадках застосовується більш складніше інтерполювання.
В таблиці подані такі залежності: при t1=150C1=73?2610-3Hм ; t2=2000C; 2=72,5310-3Hм.
Приймаючи, що в межах ±50Сзалежить від температури лінійно, тобто=1+b(t-t1), знаходимо
,
відповідно змінній температури на 10С. Для цього різниця сусідніх значень функції поділяємо на "крок" таблиці ("крок" таблиці дорівнює різниці значень аргументу), тобто
Потім знаходимо значення функції по формулі=1+b(t-t1) або=73,2610-3Н/м+(-0,15103Н/мград-1)(18-15)град=72,8110-3Н/м.
Якщо температура була виміряна з похибкою t, дорівнює:
=|b|t=0,1510-3Н/мград-1=0,07510-3Н/м.
Кінцевий результат визначення записується так:
±=(72,81±0,08)10-3Н/м.