Порядок виконання роботи. 1 За допомогою технічних ваг виміряти масу тіла правильної геометричної форми m, а також похибку цього вимірювання Dm (дорівнює похибці приладу для ваг)

1 За допомогою технічних ваг виміряти масу тіла правильної геометричної форми m, а також похибку цього вимірювання Dm (дорівнює похибці приладу для ваг). Записати отримані значення m і Dm у табл. 2.1.2.

2 Виміряти лінійкою характерні розміри тіла правильної геометричної форми (у разі циліндра виміряти діаметр та висоту). Причому кожний розмір потрібно виміряти в п’яти різних місцях. Отримані дані записати в табл. 2.1.2. Також записати в табл. 2.1.2 похибку приладу (для лінійки вона дорівнює половині ціни поділки – 0,5 мм).

3 Виконати вимірювання, що описані в п. 2, за допомогою штангенциркуля та мікрометра. Отримані дані записати в табл. 2.1.2. Також записати в табл. 2.1.2 похибку приладу.

4 Обробити результати серії експериментів, що виконувалися за допомогою лінійки.

4.1 Використовуючи формулу ( – результат i‑го виміру, – кількість вимірів), обчислити середні значення діаметра циліндра D та його висоти h. Результати розрахунків занести до табл. 2.1.2.

4.2 За формулами (2.1.1) – (2.1.3) обчислити середнє значення густини тіла правильної геометричної форми . Отриманий результат занести до табл. 2.1.2.

4.3 Обчислити випадкову похибку вимірювання лінійних розмірів за формулою

, (2.1.9)

де – результат i-го вимірювання; – кількість вимірювань.

Таблиця 2.1.2

Тіло правильної геометричної форми – циліндр
Інстру- мент	Ном. досл. (i)	Діаметр	Висота	Маса	Густина
, мм	DD, мм	, мм	Dh, мм	m, г	Dm, г	<r>, кг/м3	Dr, кг/м3
Лінійка   = =...
Штан-генцир-куль = =...
Мікро- метр = =...

4.4 Обчислити абсолютну похибку вимірювання лінійного розміру за співвідношенням

. (2.1.10)

Отримане значення ( , ) занести до табл. 2.1.2.

4.5 Обчислити абсолютну похибку густини тіла правильної геометричної форми (циліндра), використовуючи формулу для похибок непрямих вимірів (див. також підрозділ «Правила оцінювання похибки непрямих вимірювань»):

= .
(2.1.11)

Тут враховано, що ми використовуємо не точне значення числа , а його наближене значення (наприклад, ). Тоді абсолютна похибка числа дорівнюватиме 0,000093. Коли в лабораторній роботі для розрахунків використовуємо число з урахуванням восьми й більше знаків після коми, то похибка цього числа стає набагато меншою за похибку інших величин і в лабораторній роботі її можна не враховувати. Результати обчислень занести до табл. 2.1.2.

4.6 За формулою

(2.1.12)

визначити відносну похибку результату вимірювання густини речовини тіла.

4.7 Результати вимірювань подати у вигляді

.

5 Обробити результати серії експериментів, що виконувалися за допомогою штангенциркуля, аналогічно до п. 4.

6 Обробити результати серії експериментів, що виконувалися за допомогою мікрометра, аналогічно до п. 4.

7 Зробити висновок за результатами роботи (записати результати вимірювань густини тіла, абсолютні та відносні похибки; зазначити, які експерименти мають більшу точність; з’ясувати, з якого матеріалу зроблено досліджуване тіло).

Контрольні питання[2]⁾

1 Що називають густиною тіла?

2 Поясніть, у чому полягає процес вимірювання за допомогою ноніуса?

3 Яку будову має штангенциркуль? Розкажіть, як виконувати вимірювання за допомогою штангенциркуля?

4 Яку будову має мікрометр? Розкажіть, як виконувати вимірювання за допомогою мікрометра.

5 Для чого використовують у мікрометрі тріскачку?

6 Яку будову мають технічні ваги? Поясніть правила зважування за допомогою технічних ваг? Як знайти абсолютну похибку вимірювання маси технічними вагами?

7 Яка мета лабораторної роботи? Поясніть порядок виконання роботи.

8 Чому в лабораторній роботі потрібно проводити вимірювання діаметра, висоти одним і тим самим інструментом у різних місцях тіла щонайменше п’ять разів?

9 Доведіть формулу (2.1.11).

10 Див. також контрольні питання до розділу “Вимірювання фізичних величин та їх оброблення”.

2.2 Лабораторна робота
«Перевірка другого закону динаміки поступального руху на машині Атвуда»

Мета роботи: експериментально перевірити другий закон Ньютона.

Обладнання: 1) машина Атвуда; 2) набір тягарців; 3) електронний секундомір.