Лабораторные работы по физике

Погрешности:
Введём следующие обозначения: , , , ... - некоторые физические величины.
Тогда - приближённое значение физической величины, т.е. значение, полученное путём прямых или косвенных измерений, а - абсолютная погрешность измерения любой физической величины; таким образом
- абсолютная погрешность некоторой физической величины
- относительная погрешность измерения некоторой физической величины, например, :

- абсолютная инструментальная погрешность, определяемая конструкцией прибора (т.е. погрешность средств измерения; см. табл. 1).
- абсолютная погрешность отсчёта (получающаяся от недостаточно точного отсчёта показаний средств измерения); она равна в большинстве случаев половине цены деления, при измерении времени - цене деления секундомера или часов.
Максимальная абсолютная погрешность прямых измерений складывается из абсолютной инструментальной погрешности и абсолютной погрешности отсчёта при отсутствии других погрешностей:

Абсолютную погрешность измерения обычно округляют до одной значащей цифры
(); числовое значение результата измерений округляют так, чтобы его последняя цифра оказалась в том же разряде, что и цифра погрешности ().
Результаты повторных измерений некоторой физической величины , проведённых при одних и тех же контролируемых условиях и при использовании достаточно чувствительных и точных (с малыми погрешностями) средств измерения, обычно отличаются друг от друга. В этом случае находят как среднее арифметическое значение всех измерений, а погрешность (её называют случайной погрешностью) определяют методами математической статистики.
В школьной лабораторной практике такие средства измерения практически не используются. Поэтому при выполнении лабораторных работ необходимо определять максимальные погрешности измерения физических величин. Для получения результата достаточно одного измерения.
Для определения абсолютной инструментальной погрешности прибора надо знать его класс точности . Класс точности измерительного прибора показывает, сколько процентов составляет абсолютная инструментальная погрешность от всей шкалы прибора ():

Класс точности указывают на шкале прибора или в его паспорте (знак % при этом не пишут). Существуют следующие классы точности электроизмерительных приборов: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4. Зная класс точности прибора () и всю его шкалу (), определяем абсолютную погрешность измерения физической величины этим прибором:

Абсолютная погрешность косвенных измерений определяется по формуле:

( выражается десятичной дробью).
Относительная погрешность косвенных измерений определяется так, как показано в табл. 2.

Метрологический музей находится в центре Санкт-Петербурга в старейшем метрологическом учреждении России - Всероссийском научно-исследовательском институте метрологии им. Д.И.Менделеева; здесь собраны уникальные памятники истории метрологии: отечественные и зарубежные образцовые меры, весы, измерительные приборы, редкие архивные документы и фотоматериалы, литературные источники ХVШ-ХХ вв. Значительная часть экспонатов музея связана с деятельностью великого русского ученого, основателя и первого управляющего Главной Палатой мер и весов (1893-1907 гг.) Дмитрия Ивановича Менделеева. Первые коллекции музея сформировались в XIX в., когда в России разрабатывалась система мер на научной основе. В состав музея входят: мемориальный служебный кабинет Д.И. Менделеева с разделами: "Российская система мер", "Д.И.Менделеев - основоположник Российской метрологии", воссоздан интерьер домашней химической лаборатории ученого; а также освещена деятельность выдающихся ученых-метрологов: А.Я.Купфера, В.С.Глухова, Ф.И.Блумбаха, Д.П.Коновалова, М.Н.Шателена и др.

Здание музея метрологии в Санкт-Петербурге (вид с Московского проспекта)

Здание музея метрологии в Санкт-Петербурге
(внутренний двор ВНИИМ им. Д.И.Менделеева)