Методика обробки результатів вимірювання

Величину прискорення вільного падіння можна визначити для кожної пари данних (L_і , T_і=t_і/N) таблиці1.40 із формули (3.40)

Але середньоарифметичне значення прискорення вільного падіння за результатами 5-7 вимірювань не буде найбільшімовірним через нерівноточність цих вимірів. Кореляційний аналіз із застосуванням, наприклад, методу найменших квадратів (МНК), дозволить отримати достовірний результат. Для цього необхідно застосувати відповідні програмні системи: Excel, Мсad, ORIGIN та інш., які мають вбудовані процесори МНК.

Використання Excel: Дані Таблиці 1. занести до листа Excel і утворити стовпчик для х, замінивши Т на t/ N, де N -число повних коливань у одному досліді. За програмою ЛИНЕЙН(масив y; масив x) (МНК) провести обчислення величини прискорення g. За програмою КОРРЕЛ(масив y; масив x) обчислити коефіцієнт кореляції r. За програмами СТАНДОТКЛОНП (масив x) та СТАНДОТКЛОНП(масив y) обчислити середньоквадратичні відхилення . За формулами

обчислити границі довірчого інтервалу для r та g ( коефіцієнт Стьюдента). Результати обчислень занести до до протоколу роботи у вигляді

.

Використання ORIGIN: занести данні Таблиці 1.40 в таблицю ORIGIN (L_і® х, ® у), через меню Plot побудувати графік залежності L від Т²/4π²; через меню Тооl застосувати опцію Linear fit; ORIGIN побудує на графіку лінію регресії і видасть параметри лінійної кореляції, в яких відповідно до виразу (4.40-5.40) коефіцієнт b = g.

Використання Мсad: ПрикладвикористанняМсad для знаходження величини прискорення вільного падіння наведений в методичному посібнику [6.40].

Результати обчислень занести до протоколу роботи у вигляді

Контрольні питання

1. Що ми називаємо математичним маятником?

2. Коливальний рух. Гармонічний коливальний рух.

3. Вивести диференціальне рівняння незгасаючих гармонічних коливань і знайти його розв’язок.

4. Амплітуда, частота, період і фаза коливань.

5. Зміщення, швидкість, прискорення в коливальному русі.

6. енергія гармонічного коливального руху і особливості виконання закону збереження енергії.

ЛІТЕРАТУРА

1.40. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П.. Загальний курс фізики: Навчальний посібник. –Т. 1.: Механіка. Молекулярна фізика і термодинаміка. – К.: Техніка, 1999. – 536 с.

2.40. Дущенко В.П., Кучерук І.М. Загальна фізика. Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика і термодинаміка. – К.: Вища школа, 1993. – 431 с.

3.40. Загальна фізика. Лабораторний практикум: Навч. посібник за заг.ред. І.Т. Горбачука. – К.: Вища школа, 1992. – 509 с.

4.40. Д.В. Сивухин. Общий курс физики. Т. І. Механика. – М.: Наука, 1989. – 576 с.

5.40. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высш. шк., 2000. – 478 с.

6.40. Опрацювання результатів вимірювання при виконанні лабораторних робіт фізичного практикума з використанням математичної системи Mcad. (Методичні вказівки до лабораторного практикуму для студентів усіх спеціальностей). А.О.Потапов, А.І.Мотіна. - К.: КНУТД, 2004.- 112 с.

Лабораторна робота № 41-1.