Лабораторная работа N01.

Измерение объема тел с помощью штангенциркуля

Цель: Научиться измерять размеры тел с помощью штангенциркуля. Измерить и рассчитать объемы предложенных тел и вычислить абсолютную и относительную погрешности измерений.

Оборудование: штангенциркуль, цилиндр, шар.

Рис.2. Устройство штангенциркуля: а - общий вид, б - шкалы крупным планом. 1 - подвижная часть (рамка), 2 - неподвижная часть (рейка), 3 - основная шкала, 4 - нониусная шкала.

Ход работы

Устройство штангенциркуля и правила измерения

Штангенциркуль состоит из подвижной (рамка) и неподвижной (рейка) частей. На рейке нанесена миллиметровая шкала, как на обычной линейке, на рамке - нониусная шкала. Для определения размера исследуемого тела его нужно зажать между зажимами штангенциркуля. После этого размер определяется по следующим правилам:

  1. по числу на основной шкале, напротив которого остановился ноль нониусной шкалы, определяют длину тела в миллиметрах (на рис.2б она равна 17 мм);
  2. определение остатка в десятичных долях миллиметра производится по числу на нониусной шкале, с которым точно совпало какое-либо деление основной шкалы (на рис.2б он равен 0,3 мм);
  3. Чтобы рассчитать величину зазора, надо к показанию основной шкалы прибавить показание нониусной шкалы (на рис.2б - 17,3 мм).

Измерение объема цилиндра

  1. Измерьте высоту Н, диаметр D цилиндра и заполните таблицу, рассчитав средние значения и абсолютную погрешность для высоты ΔН, диаметра - ΔD по формуле (0.4)

    Таблица

    Результаты измерений параметров цилиндра

    N пп H, мм ΔH, мм D, мм ΔD, мм V, мм3
    1          
    2    
    3    
    сред. знач.    

  2. Объем рассчитайте по формуле:
    (1.1)

    где π= 3,1416.
  3. По формуле (0.6) определите относительные погрешности измерения диаметра εD и высоты εH. Согласно теореме (0.8) найдите относительную погрешность определения объема:
    (1.2)

  4. Рассчитайте абсолютную погрешность объема ΔV по формуле (0.9), запишите истинное значение объема в форме

    V=Vcp±ΔV

  5. Сделайте вывод.

Контрольные вопросы

  1. Устройство штангенциркуля. Как измерить размеры предложенных тел с помощью штангенциркуля?
  2. Объясните экспериментальную часть работы.
  3. Дайте определение прямого и косвенного измерения. Как рассчитать абсолютную и относительную погрешности прямых измерений?
  4. Расчет погрешности в случае косвенных измерений