Альбом зразків оформлення звітів про виконаня лабораторних робіт із курсу загальної фізики. Частина ІІ

4 30 13,55 0,678 12,04 0,602 0,460 0,362 199,99

5 40 11,12 0,556 11,38 0,569 0,309 0,324 256,10

6 50 10,52 0,526 11,02 0,551 0,277 0,304 279,78

7 60 8,98 0,449 9,36 0,468 0,202 0,219 385,80

 

6. Аналіз результатів лабораторного дослідження:

Експериментальні дані, представлені графічно, показують, що напруженість магнітного поля всередині соленоїда пропорційна силі струму. Це співпадає з теоретичними розрахунками   де   - кількість витків на одиницю довжини соленоїда. У зв’язку з цим можна визначити n, застосувавши метод найменших квадратів. 

 

Оскільки в середині соленоїда існує також і магнітне поле Землі, то H можна представити такою залежністю:  , де a певна постійна величина. 

У наступній таблиці представлені часткові дані по обробці експериментальних даних за методом найменших квадратів.

№

п/п  

1 0,0 -0,03 16,00 -177,99 5,3369 0,0009

2 0,010 -0,020 72,69 -121,21 2,4241 0,0004

3 0,020 -0,010 146,91 -46,98 0,4698 0,0001

4 0,030 0,000 199,99 +6,09 0,0000 0,0000

5 0,040 +0,010 256,10 +62,21 0,6221 0,0001

6 0,050 +0,020 279,78 +85,88 1,7176 0,0004

7 0,060 +0,030 385,80 +191,91 5,7572 0,0009

Сума 0,210 - 1357,28 - 16,3277 0,0028

Середнє 0,030 - 193,897 -

7. Методом найменших квадратів [А.М.Длин, Математическая статистика в технике, “Советская наука”, 1958] розраховуємо  .

Для цього  ,

  

Отже,  

Висновок:

Постійна величина a повинна бути рівною горизонтальній складові напруженості магнітного поля Землі H0, тобто для м.Рівного   Відхилення нами розрахованого значення пояснюється недосконалістю закріплення магнітної стрілки в соленоїді, тертям стрілки об вістря, випадковими коливаннями стрілки в різних площинах, дещо різним струмом у прямому і зворотньому напрямках, пов’язаним зміною опорів на контактах перемикача, а звідси неточністю визначення періоду коливань стрілки.

 

 

1. Мета роботи: визначити горизонтальну складову напруженості магнітного поля Землі і сталу тангенс-гальванометра та оцінити абсолютні і відносні похибки їх визначення.

2. Електрична схема лабораторної установки.

3. Робочі формули обчислення горизонтальної складової напруженості магнітного поля Землі H і сталої тангенс-гальванометра С.

 

де I - сила струму, N - кількість витків, r - радіус витків, α  - кут відхилення магнітної стрілки від напрямку магнітного поля Землі.

4. Паспортні дані лабораторної установки та паспортні приладові похибки і сила струму. 

  витків;         

  рад.

5. Таблиця прямих вимірювань і проміжних обчислень:

№п/п  

1 45 44 44 45 0,42 0,58 0,58 0,42

2 46 43 43 46 1,42 1,58 1,58 1,42

3 46 44 44 45 1,42 0,58 0,58 0,42

 

Ср.  

 

6. Обчислення значення горизонтальної складової напруженості магнітного поля Н Землі і сталої тангенс-гальванометра.  

 

7. Формула розрахунку повної абсолютної похибки ∆H0: 

 

8. Математична обробка результатів прямих вимірювань за методом Стьюдента.

8.1. Вибіркові середньоквадратичні відхилення:

Sn(r)=Sn(N)=Sn(I)=0, бо ці величини вимірювались один раз, або задані як постійні лабораторної установки. 

 

8.2. Випадкові похибки при надійності P=0,95, числі вимірів 12, коефіцієнті Стьюдента  

 

8.3. Приладові похибки при   

 

Тут   - середньоквадратичні відхилення, що відповідають приладовим похибкам відповідно  

8.4. Загальні абсолютні похибки прямих вимірювань: 

  бо вимір був один;

   бо ці дані лише паспортні.

  

9. Розрахунок кожного доданку підкореневого виразу повної абсолютної похибки визначення горизонтальної складової магнітного поля Землі (п.7.):

9.1.  

9.2.  

9.3 

9.4.  

 

10. Повна абсолютна похибка непрямого визначення горизонтальної складової магнітного поля Землі H0 (п.7):

 

11. Відносна похибка   визначення  :

 

12. Кінцевий результат:

 

Примітка:

Логарифмуючи робочу формулу, а потім диференціюючи одержаний вираз, можна спочатку отримати відносну похибку, а потім абсолютну похибку. В цьому випадку

 

Кінцевий результат:

 

 

1. Мета роботи: визначити прискорення вільного падіння заданим методом, оцінити похибки його визначення, порівняти з літературними даними, пояснити можливі причини розбіжностей між власними експериментальними і літературними даними.

2. Схема установки:

На рис. точки О і К – спряжені центри коливань, тобто такі, відносно яких періоди  коливань однакові. Точка С – центр мас оборотного маятника, L – зведена довжина фізичного маятника.

3. Робоча формула розрахунку (визначення) прискорення вільного падіння.

 

при  

де L  - зведена довжина фізичного маятника відносно осей О та К відповідно.

4. Довідкові дані та паспортні приладові похибки       - кількість коливань;  cм     

5.  Таблиця значень прямих вимірювань і проміжних обчислень:

 

№п/п  

1 62,841 0,010 62,837 0,045