Теория измерений: уравнения, модели, оценивание точности. Шлыков Г.П. - 65 стр.

UptoLike

Составители: 

65
Расчетная формула для ускорения имеет вид
2
2
t
h
g =
.
В соответствии с правилами расчёта погрешностей ариф-
метических действий запишем для относительной погрешности рас-
чётного значения ускорения:
δg = δh +2δt .
Пусть прямые измерения дали следующие результаты:
t = 2,2
± 0,1 с, т.е. t =0,1 с;
h = 25,0
± 0,05 м, т.е.h = 0,05 м.
Тогда расчётное значение ускорения:
()
2
см,
,
м
g
3310
с22
252
2
=
=
.
Предельные относительные погрешности прямых измерений
соответственно равны:
0020
025
050
,
,
,
h
h
h ==
=δ или 0,2 %;
0450
22
10
,
,
,
t
t
t ==
=δ или 4,5 %.
Относительная предельная погрешность измерения ускорения
равна:
δg = 0,002 + 2 0,045 = 0,092 или 9,2 %.
Отсюда делается важнейший для практики вывод, что для
получения более высокой точности необходимо, прежде всего, повы-
шать точность измерения времени. Повышение точности измерения
высоты может не дать, практически, повышения точности измере-
ния ускорения.
С учётом полученной погрешности, которую можно принять
равной
δg = 10 %, получим окончательный результат косвенного из-
мерения:
g = 10,3
± 1,0 м/с
2
,
ибо 10% от 10 м/с
2
есть 1 м/с
2
.
Пример 2.
Рассмотрим пример вывода зависимости погрешности функ-
ции от погрешности аргументов, используя выше полученные правила
для арифметических действий.
Пусть задана функция
         Расчетная формула для ускорения имеет вид
                                           2h
                                  g=          .
                                           t2
       В соответствии с правилами расчёта погрешностей ариф-
метических действий запишем для относительной погрешности рас-
чётного значения ускорения:
                                  δg = δh +2δt .
       Пусть прямые измерения дали следующие результаты:
                         t = 2,2 ± 0,1 с, т.е. ∆t =0,1 с;
                      h = 25,0 ± 0,05 м, т.е.∆h = 0,05 м.
       Тогда расчётное значение ускорения:
                             2 ⋅ 25 м
                        g=                = 10 ,33 м с 2 .
                             (2,2с )  2

       Предельные относительные погрешности прямых измерений
соответственно равны:
                          ∆h 0,05
                    δh =     =       = 0,002 или 0,2 %;
                          h    25,0
                          ∆t 0,1
                     δt =    =      = 0,045 или 4,5 %.
                           t   2 ,2
         Относительная предельная погрешность измерения ускорения
равна:
                   δg = 0,002 + 2⋅ 0,045 = 0,092 или 9,2 %.
        Отсюда делается важнейший для практики вывод, что для
получения более высокой точности необходимо, прежде всего, повы-
шать точность измерения времени. Повышение точности измерения
высоты может не дать, практически, повышения точности измере-
ния ускорения.
        С учётом полученной погрешности, которую можно принять
равной δg = 10 %, получим окончательный результат косвенного из-
мерения:
                             g = 10,3 ± 1,0 м/с2 ,
                       ибо 10% от 10 м/с2 есть 1 м/с2.
        Пример 2.
        Рассмотрим пример вывода зависимости погрешности функ-
ции от погрешности аргументов, используя выше полученные правила
для арифметических действий.
        Пусть задана функция

                                 65