ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
ББК ………..
Р- 13
УДК
Вводная работа. Математическая обработка результатов
измерений и представление экспериментальных данных
Цель работы:
1. Познакомиться с элементами теории ошибок и обработки результатов
измерений физических величин.
2. Экспериментально определить ускорение свободного падения при по-
мощи математического маятника.
В основе точных естественных наук, к числу которых относится и физика,
лежат измерения. При измерениях значения физических величин выражаются в
виде чисел, которые указывают, во сколько раз измеренная величина больше
или меньше другой величины, значение которой принято за единицу. Получен-
ные в результате измерений числовые значения различных величин, например,
времени, пути, скорости и т.д., могут зависеть друг от друга. Физика устанавли-
вает связь между такими величинами и выражает ее в виде формул, которые по-
казывают, как числовые значения одних величин могут быть найдены по число-
вым значениям других.
Получение надежных числовых значений физических величин отнюдь не
является простой задачей из-за многочисленных погрешностей, неизбежно воз-
никающих при измерениях. Ниже мы рассмотрим эти погрешности, а также ме-
тоды, применяемые при обработке результатов, полученных при измерениях.
Владение этими методами нужно для того, чтобы научиться получать из сово-
купности измерений наиболее близкие к истине результаты, вовремя заметить
несоответствия и ошибки, разумно организовать сами измерения и правильно
оценить точность полученных значений.
Измерения делятся на прямые и косвенные. Прямые измерения произво-
дятся с помощью приборов, которые измеряют саму исследуемую величину.
Так, массу тел можно найти с помощью весов, длину – измерить линейкой, а
время – секундомером. Те же величины в других случаях могут быть найдены
только с помощью косвенных измерений – путем пересчета других величин.
Так находится масса Земли, расстояние от Земли до Солнца, продолжитель-
ность геологических периодов. Измерения плотности тел по их массе и объему,
скорости поезда – по величине пути, пройденного за известно время, также
принадлежат к косвенным измерениям.
Качество измерений определяется их точностью. При прямых измерениях
точность опытов устанавливается из анализа точности метода и приборов, а
также из повторяемости результатов измерений. Точность косвенных измерений
зависит как от надежности используемых для расчета данных, так и от струк-
туры формул, связывающих эти данные с искомой величиной.
5
ББК ………..
Р- 13
УДК
Вводная работа. Математическая обработка результатов
измерений и представление экспериментальных данных
Цель работы:
1. Познакомиться с элементами теории ошибок и обработки результатов
измерений физических величин.
2. Экспериментально определить ускорение свободного падения при по-
мощи математического маятника.
В основе точных естественных наук, к числу которых относится и физика,
лежат измерения. При измерениях значения физических величин выражаются в
виде чисел, которые указывают, во сколько раз измеренная величина больше
или меньше другой величины, значение которой принято за единицу. Получен-
ные в результате измерений числовые значения различных величин, например,
времени, пути, скорости и т.д., могут зависеть друг от друга. Физика устанавли-
вает связь между такими величинами и выражает ее в виде формул, которые по-
казывают, как числовые значения одних величин могут быть найдены по число-
вым значениям других.
Получение надежных числовых значений физических величин отнюдь не
является простой задачей из-за многочисленных погрешностей, неизбежно воз-
никающих при измерениях. Ниже мы рассмотрим эти погрешности, а также ме-
тоды, применяемые при обработке результатов, полученных при измерениях.
Владение этими методами нужно для того, чтобы научиться получать из сово-
купности измерений наиболее близкие к истине результаты, вовремя заметить
несоответствия и ошибки, разумно организовать сами измерения и правильно
оценить точность полученных значений.
Измерения делятся на прямые и косвенные. Прямые измерения произво-
дятся с помощью приборов, которые измеряют саму исследуемую величину.
Так, массу тел можно найти с помощью весов, длину – измерить линейкой, а
время – секундомером. Те же величины в других случаях могут быть найдены
только с помощью косвенных измерений – путем пересчета других величин.
Так находится масса Земли, расстояние от Земли до Солнца, продолжитель-
ность геологических периодов. Измерения плотности тел по их массе и объему,
скорости поезда – по величине пути, пройденного за известно время, также
принадлежат к косвенным измерениям.
Качество измерений определяется их точностью. При прямых измерениях
точность опытов устанавливается из анализа точности метода и приборов, а
также из повторяемости результатов измерений. Точность косвенных измерений
зависит как от надежности используемых для расчета данных, так и от струк-
туры формул, связывающих эти данные с искомой величиной.
5
