Приложение
Статистическая обработка прямых измерений
1. Измеренный несколько раз период крутильных колебаний и его среднее значение занесите в таблицу 3.
2. Определите абсолютные погрешности отдельных измерений:
Δ Тi = | <Т> - Тi|.
3. Возведите в квадрат абсолютные погрешности отдельных измерений: Δ Т12, Δ Т2 2, Δ Т32 ….
4. Вычислите стандартный доверительный интервал по формуле:
.
5. При заданном преподавателем значении доверительной вероятности α записать соответствующий коэффициент Стьюдента t(α,n). Найти случайную погрешность по формуле:
Δ Тсл = t (α,n) SТ,n.
6. С учетом приборной погрешности ΔТпр. рассчитать величину доверительного интервала по формуле:
.
7. Результаты вычислений занести в таблицу 3.
Таблица 3
№ |
Т |
ΔТ |
ΔТ2 |
SТ,n |
t(α,n) |
ΔТсл |
ΔТпр |
ΔТд |
п/п |
c |
c |
с2 |
с |
– |
c |
с |
с |
1.
2.
.
7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср. |
|
|
|
|
|
|
|
|
8. Результаты измерений представьте в виде: Т = <Т> + Δ Т.
Обработка косвенных измерений
1. Средние значения периода, углового коэффициента упругости пружины и момента инерции занесите в таблицу 4.
2. Получите формулу относительной погрешности. Для этого необходимо:
а) расчетную формулу (9) прологарифмировать:
ln I = ln G + 2ln T – ln 4p2 ;
б) взять полный дифференциал от натурального
логарифма: dI/I = dG/G – 2dT/T;
в) сгруппировать члены с одинаковым дифференциалом,
знаки «-», стоящие перед дифференциалом, заменить
на знак «+», а знак дифференциала d заменить на знак
приращения Δ: εI = ΔI / <I> = ΔG / <G>+ 2 ΔT / < T>.
3. Вычислите относительную погрешность εI и доверительный интервал ΔI = εI <I>.
4. Повторите вычисления (см. пункты 1-3) относительной погрешности и доверительного интервала для момента инерции I0.
5. Вычислите относительную погрешность для двух цилиндров относительно их оси симметрии Z по формуле:
6. Вычислите доверительный интервал ΔIZ.
7. Результаты вычислений занесите в сводную таблицу 4.
Таблица 4
|
G (Нм/рад) |
Т (с) |
I (кг м2) |
Среднее
значение |
|
|
|
Относительная погрешность |
0.01 |
|
|
Доверительный интервал |
|
|
|
8. Результаты измерений представьте в виде: I = <I> + Δ I. |