И И ЗВУКОВОЙ СИГНА Цель: научиться определять погрешность косвенных измерений. Оборудование и средства измерения: линейка. Ход работы: 1. Работа выполняется в паре. 2. Первый студент держит наготове большой указательный пальцы, пыта- ясь поймать линейку, которую ему без толчка кидает второй студент верти- кально вниз. В начальный момент движения линейки се нижний конец и пальцы первого студента должны находиться на одном уровне. Результатом измерения является расстояние, пройденное линейкой с момента начала дви- жения до момента, когда ее поймал пальцами первый студент. Этим расстоя нием является расстояние от конца линейки до того ее места в котором она была поймана пальцами пебрвого студента. 3. Записать результат измерения, обозначая его за х. 4. Повторить измерения несколько раз (n >= 10) . 5. Рассчитать систематическую погрешность измерения по формуле (1.5). 6. Рассчитать случайную погрешность измерения по формуле (1, 10) 7. Рассчитать суммарную погрешность по формуле (1.11). 8. Записать окончательный результат прямого измерения расстояния х в виде (1.12). 9. Для нахождения времени запаздывания реакции человека рассмотрим x = (g * t ^ 2)/2 уравнение движение линейки Откуда То есть время запаз- t = sqrt((2x)/g) дывания является косвенным измерением. 10. Для записи окончательного результата измерения необходимо далее воспользоваться шагами 3-6 настоящего пункта. 11. Для нахождения реакции запаздывания человека на звуковой сигнал эксперимент проводится в том же порядке, только при этом глаза первого студента закрыты, а второй студент, отпуская линейку, одновременно ударя- ет по столу для извлечения звукового сигнала. 12. Сравнить времена запаздывания на звуковой и световой сигнал для од ного человека. 13 Сделать вывод по результатам измерений.
Для определения погрешности косвенных измерений в экспериментах с линейкой, необходимо выполнить следующие шаги:
Провести работу в паре, где первый студент держит указательный палец, а второй студент кидает линейку вертикально вниз. Начните измерения с уровня расположения нижнего конца линейки и пальцев первого студента.
Запишите результат измерения как х - расстояние, которое прошла линейка до того момента, когда ее поймали.
Повторите измерения не менее 10 раз.
Рассчитайте систематическую погрешность по формуле (1.5).
Рассчитайте случайную погрешность измерения с использованием формулы (1.10).
Найдите суммарную погрешность по формуле (1.11).
Запишите окончательный результат измерения расстояния как (1.12).
Для определения времени запаздывания реакции человека, используйте уравнение движения линейки x = (g * t^2)/2, откуда можно выразить время запаздывания t = sqrt((2x)/g).
Для записи окончательных результатов измерения повторите шаги с 3 по 6.
Чтобы найти реакцию на звуковой сигнал, повторите эксперимент, но со закрытыми глазами первого студента и использованием звукового сигнала вместо линейки.
Сравните время реакции на звуковой и световой сигнал для одного человека.
Сделайте выводы на основе результатов измерений.
Эти шаги помогут вам определить и проанализировать погрешности в косвенных измерениях с использованием линейки. Удачи в проведении эксперимента!
