Читать онлайн «Методы оценки погрешностей результатов прямых и косвенных измерений в лабораториях физического практикума»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ) Е. Н. Аксенова, Н. К. Гасников, Н. П. Калашников МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТЕЙ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРЯМЫХ И КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ В ЛАБОРАТОРИЯХ ФИЗИЧЕСКОГО ПРАКТИКУМА Учебно-методическое пособие Москва 2009 1 УДК 53. 08(07) ББК 22. 3я7 А 42 Аксенова Е. Н. , Гасников Н. К. , Калашников Н. П. Методы оцен- ки погрешностей результатов прямых и косвенных измерений в лабораториях физического практикума: Учебно-методическое пособие. – М. : МИФИ, 2009. – 24 с. Пособие отражает в предельно краткой форме простейшие ме- тоды оценки погрешностей результатов прямых и косвенных физи- ческих измерений и их графического изображения. Предназначено для облегчения работы студентов 1–5 семестров всех факультетов МИФИ в лабораториях физического практикума. Изложенный материал полезен любому начинающему эксперимен- татору. Авторы выражают благодарность доктору физ. -мат. наук, про- фессору С. А. Воронову, кандидатам физ. -мат. наук, доцентам В. А. Шилову и Т. А. Семеновой за ценные замечания. Рецензенты: д-р физ. -мат. наук В. М. Дубовик, д-р физ. -мат. наук Е. Д . Жижин, д-р физ. -мат. наук В. П. Крайнов Рекомендовано редсоветом МИФИ к изданию в качестве учебно- методического пособия. ISBN 978-5-7262-1140-4 © Московский инженерно-физический институт (государственный университет), 2009 2  СОДЕРЖАНИЕ 1. ПРЯМЫЕ И КОСВЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 4 2. ОЦЕНКА АБСОЛЮТНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ПРЯМЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 8 3. ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 13 4. ПРАВИЛА ПОСТРОЕНИЯ ГРАФИКОВ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 17 3 1. ПРЯМЫЕ И КОСВЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА Основная задача физического эксперимента – измерение физи- ческих величин для дальнейшего их анализа и установления взаи- мосвязей между ними – физических законов. Измерения бывают прямые и косвенные. В прямых измерениях физическая величина измеряется не- посредственно (например, измерение длины предмета линейкой, штангенциркулем или микрометром, силы тока – амперметром и т. д. ). При косвенных измерениях искомая величина не измеряет- ся, а вычисляется по результатам прямых измерений других величин (например, измеряя силу тока и напряжение на зажимах электроплитки, можно вычислить ее тепловую мощность и сопро- тивление). В физическом эксперименте любое измерение (прямое или кос- венное) дает лишь приблизительное значение данной физической величины. Физика – наука естественная, абсолютная точность (ис- тина) никогда не может быть достигнута в физических экспери- ментах. Абсолютная точность присуща лишь математике, которая является описательным инструментом для трактовки наблюдаемых закономерностей.