Лабораторная по физике

Лабораторная работа № 100
Измерение электронным секундомером интервалов времени, задаваемых по механическому секундомеру с секундной стрелкой
Порядок выполнения работы
1. Прежде чем приступить к выполнению работы необходимо ознакомиться с правилами пользования электронным секундомером. Соответствующая инструкция выдается лаборантом.
2. Получить у лаборанта механический секундомер. Интервал времени задается преподавателем.
3. С разрешения преподавателя включить тумблер электронного секундомера «Сеть» и дать прибору прогреться в течение 3-5 минут.
4. Измерить промежуток времени несколько раз механическим и электронным секундомерами, чтобы освоить технику измерений и исключить промахи, связанные с отсутствием опыта измерений (тренировочные измерения).
5. Провести многократные измерения заданного интервала времени электронным секундомером при условии одновременного запуска и остановки электронного и механического секундомеров 50-100 раз (по заданию преподавателя). Результаты опыта занести в табл. 6.
Обработка результатов измерений
Задание 1. Исследование дрейфа
Проанализировать изменение со временем значений измеряемой величины, для чего по данным табл. 6 построить график зависимости результатов наблюдений от порядкового номера наблюдения. При отсутствии дрейфа перейти к выполнению задания 2.
Задание 2. Статистический анализ выборки
2.1. Определить выборочное среднее по формуле:
2.2. Определить отклонения отдельных результатов наблюдений от среднего:
записать в табл. 6 и проверить выполнение равенства
2.3. Вычислить значения (∆ti)2  и сумму  , занести в табл. 6.
2.4. Рассчитать среднеквадратичную погрешность S(ti) отдельного результата измерения:
2.5. Определить среднеквадратичную погрешность S(tcp) среднего арифметического результата измерения по формуле:
2.6. Для заданных значений числа измерений n и доверительной вероятности Р = 0,90 найти по табл. 1 коэффициент Стьюдента tn,P и вычислить случайную погрешность:
2.7. Оценить приборную погрешность электронного секундомера по формуле (9).
Проверить, что она меньше случайной более, чем в два раза. В согласии с формулой (10) доверительную погрешность результата измерений приравнять случайной.
2.8. Округлив погрешность и предварительный результат, записать окончательный результат измерений в виде:
Задание 3. Оценка параметров закона распределения вероятностей с помощью гистограммы
3.1. По результатам наблюдений составить таблицу, необходимую для построения гистограммы и кривой, описывающей закон распределения.
3.2. Построить гистограмму, кривую закона распределения и оценить по этой кривой значение величины среднеквадратичного отклонения σ.
3.3. Сравнить величину S(ti) со значением σ, полученным по гистограмме и кривой закона распределения.