Введение

Лабораторные работы преследуют несколько целей. Они позволяют студентам (курсантам): 1) познакомиться с простейшими измерительными приборами; 2) приобрести навыки в проведении эксперимента и обработке его результатов; 3) применить теоретические знания на практике.

Результат измерений в каждой лабораторной работе должен быть представлен с учетом погрешности (доверительного интервала). Поэтому, прежде чем выполнять лабораторную работу, необходимо изучить параграф Расчетпогрешностей и представление результатов измерений. Формулы и рисунки в этом параграфе нумеруются так: (П.1),(П.2) и т. д., где букваПзначитпогрешности.

В параграфе Простейшие измерительные приборыформулы и рисунки нумеруются по аналогии с предыдущим параграфом: (И.1) и т. д., где букваИзначитизмерения.

Так как выполнение лабораторных работ часто опережает знакомство с теоретическим материалом на лекциях, то методические указания содержат (в очень кратком изложении) необходимый теоретический материал. Теоретический материал по кинематике и динамике точки включен в указания к соответствующим работам, а теоретический материал по кинематике и динамике твердого тела выделен в отдельный параграф под заголовком Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Формулы и рисунки в этом параграфе имеют номера (Т.1), (Т.2) и т. д., где букваТзначиттеория.

В номерах самих лабораторных работ первая цифра обозначает раздел курса физики (1значит, что данная лабораторная работа относится к первому разделу курса физики – механике – и выполняется в лаборатории механики). Остальные цифры – номер лабораторной работы в данной лаборатории. Например, работа 1.12 значит, что речь идет о работе № 12 в разделемеханика. В оглавлении в разделеЛабораторные работыномер параграфа совпадает с порядковым номером работы в лаборатории.

Номера формул в изложении самих лабораторных работ не содержат указания на раздел. Например, формула (12.3) – это третья формула в работе № 12.

Расчет погрешностей и представление результатов измерений Типы погрешностей

Погрешности (ошибки), допускаемые при измерениях, можно разделить на три типа: грубые, систематические и случайные.

Грубые ошибки, или промахи – это очевидно ошибочные результаты. Допускаются, в основном, из-за невнимательности.

Систематические ошибки могут быть обусловлены неисправностью измерительных приборов (например, смещением нуля) или неверно выбранным методом измерений. Эти ошибки остаются постоянными на протяжении всей серии измерений, поэтому их нельзя обнаружить путем повторных измерений. Но систематические ошибки можно учесть или устранить, или сделать пренебрежимо малыми.

С

Рис. П.1

лучайные ошибки могут быть вызваны самыми разными причинами, учесть которые невозможно (случайное дуновение ветра, пылинка, попавшая на чашку весов, и т. д.). Главным же образом, случайные погрешности обуслов-лены несовершенством измерительных приборов и наших органов чувств. Например, при измерении температуры мы получаем разные результаты в зависимости от направления взгляда (рис. П.1). Причем нет способа определить, какое из направ-лений (1-1, 2-2 или 3-3)самое правильное.

Случайные погрешности нельзя заранее предвидеть и исключить, их надо уметь оценивать. Однако влияние этих погрешностей можно уменьшить, увеличивая число измерений.

Ниже рассматриваются только случайные ошибки.