<div class="xblock xblock-public_view xblock-public_view-vertical" data-course-id="course-v1:fis+F05+1" data-init="VerticalStudentView" data-runtime-class="LmsRuntime" data-runtime-version="1" data-block-type="vertical" data-usage-id="block-v1:fis+F05+1+type@vertical+block@663dae22c94543708242182be4274ce1" data-request-token="aa8b44f8edae11eebea2038cad67d591" data-graded="False" data-has-score="False">
<div class="vert-mod">
<div class="vert vert-0" data-id="block-v1:fis+F05+1+type@html+block@d427abf967034c169a05e29325569444">
<div class="xblock xblock-public_view xblock-public_view-html xmodule_display xmodule_HtmlBlock" data-course-id="course-v1:fis+F05+1" data-init="XBlockToXModuleShim" data-runtime-class="LmsRuntime" data-runtime-version="1" data-block-type="html" data-usage-id="block-v1:fis+F05+1+type@html+block@d427abf967034c169a05e29325569444" data-request-token="aa8b44f8edae11eebea2038cad67d591" data-graded="False" data-has-score="False">
<script type="json/xblock-args" class="xblock-json-init-args">
{"xmodule-type": "HTMLModule"}
</script>
<p><span style="font-family: georgia, palatino; color: #000000;">Наиболее частая в элементарной физике закономерность, когда одна величина пропорциональна другой. Вспомним закон Гука или второй закон Ньютона или закон Ома. В случае зависимости ускорения тела от величины приложенной силы или силы упругости от величины упругой деформации тела график есть прямая линия, проходящая через начало координат. Таким образом, простейший способ проверки пропорциональности – это построение графической зависимости.</span></p>
<p><span style="font-family: georgia, palatino; color: #000000;">Пример: </span></p>
<p><span style="font-family: georgia, palatino; color: #000000;">Пусть у нас собрана схема для измерения напряжения на участке цепи и силы тока, то есть для проверки закона Ома. Измерение напряжения проводится с помощью школьного вольтметра и школьного амперметра. На обоих написано «учебный». Это слово заменяет целую фразу «очень неточный прибор, класс которого, скорее всего 4». </span></p>
<p><span style="font-family: georgia, palatino; color: #000000;"><img height="223" width="296" src="/assets/courseware/v1/1d92a41ce7e7d40ae1f337d024ed5d85/asset-v1:fis+F05+1+type@asset+block/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%87%D0%BA%D0%B0_1.jpg" alt="" /></span></p>
<p></p>
<p><img height="220" width="293" src="/assets/courseware/v1/b8ff9244b2a44d8ee1b6f8e9e05e1c34/asset-v1:fis+F05+1+type@asset+block/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%87%D0%BA%D0%B0_2.jpg" alt="" /></p>
<p><span style="font-size: 12pt; font-family: georgia, palatino; color: #000000;">Таким образом, систематическая инструментальная погрешност</span><span style="font-family: georgia, palatino;"><span style="font-size: 12pt;">ь </span>\(\Delta I_{инстр} = 0,04A\) и \(\Delta U_{инстр} = 0,24B\).</span></p>
<p><span style="font-family: georgia, palatino; color: #000000;">Для хороших приборов в паспорте должна быть написана величина инструментальной погрешности, и больше ничего учитывать не нужно. В нашем случае придется учесть еще погрешность отсчета, равную половине цены деления </span><span style="font-family: georgia, palatino;">прибора \(\Delta I_{отсч} = 0,02A\) и \(\Delta U_{отсч} = 0,1B\).</span></p>
<p><span style="font-family: georgia, palatino; color: #000000;"><span face="georgia, palatino">Полная систематическая ошибка \(\Delta I =\Delta I_{отсч} + \Delta I_{сист}= 0,06A\) и </span>\(\Delta U =\Delta U_{отсч} + \Delta U_{сист}= 0,34B\).</span></p>
<p><span style="font-family: georgia, palatino; color: #000000;">Результаты прямого измерения таким образом - </span><font face="georgia, palatino">\( I = 0,30\pm 0,06A\) и </font>\(U = 4,2 \pm 0,3B\).</p>
</div>
</div>
<div class="vert vert-1" data-id="block-v1:fis+F05+1+type@html+block@9111114b6d5747bdb09b267c0c939145">
<div class="xblock xblock-public_view xblock-public_view-html xmodule_display xmodule_HtmlBlock" data-course-id="course-v1:fis+F05+1" data-init="XBlockToXModuleShim" data-runtime-class="LmsRuntime" data-runtime-version="1" data-block-type="html" data-usage-id="block-v1:fis+F05+1+type@html+block@9111114b6d5747bdb09b267c0c939145" data-request-token="aa8b44f8edae11eebea2038cad67d591" data-graded="False" data-has-score="False">
<script type="json/xblock-args" class="xblock-json-init-args">
{"xmodule-type": "HTMLModule"}
</script>
<p class="MsoNormal" style="text-align:justify"><span style="font-family: georgia, palatino; color: rgb(0, 0, 0);">Теперь мы проделаем серию измерений тока и напряжения и составим таблицу.</span><o:p></o:p></p>
<p><span style="font-family: georgia, palatino; color: rgb(0, 0, 0);"><img height="92" width="631" src="/assets/courseware/v1/4567110e23721765421a35b38c2db842/asset-v1:fis+F05+1+type@asset+block/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%87%D0%BA%D0%B0_3.jpg" alt="" /></span></p>
<pre><span style="font-size: 12pt; font-family: georgia, palatino; color: rgb(0, 0, 0);">Построенная по этим данным вольтамперная характеристика не очень похожа на ожидаемую прямую. А вдруг на этом участке сила тока <i>действительно не </i>пропорциональна напряжению.</span></pre>
<p><span style="font-size:12.0pt;font-family:"Times New Roman",serif;
mso-fareast-font-family:"Times New Roman";mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:
RU;mso-bidi-language:AR-SA"><img height="233" width="261" src="/assets/courseware/v1/99c66ee82dca48e209fc4dba49661c25/asset-v1:fis+F05+1+type@asset+block/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%87%D0%BA%D0%B0_4.jpg" alt="" /></span></p>
<p></p>
<p class="MsoNormal" style="text-align:justify"><span style="font-family: georgia, palatino; color: rgb(0, 0, 0);">Существуют математические методы, позволяющие провести интерполяционную кривую (в данном случае - прямую) с использованием набора экспериментальных данных.</span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="text-align:justify"><span style="font-family: georgia, palatino; color: rgb(0, 0, 0);">Если же приходится строить график вручную, не стоит соединять экспериментальные точки ломаной линией. Это будет означать, что параметры эксперимента меняются скачкообразно. Обычно физические зависимости описываются гладкими, плавными функциями, без резких перегибов и изломов. Старайтесь проводить кривую так, чтобы по обе стороны от нее было равное количество экспериментальных точек.</span><o:p></o:p></p>
<p><img height="239" width="267" src="/assets/courseware/v1/027605f957b42193f1f33d4000a1db3b/asset-v1:fis+F05+1+type@asset+block/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%87%D0%BA%D0%B0_5.jpg" alt="" /></p>
<p><span style="font-size: 12pt; font-family: georgia, palatino; color: #000000;">Построив на графике погрешности (эти черточки на графике называются <i>бары</i>), с которыми известны значения силы тока и напряжения, мы можем убедиться, что прямая проведена в согласии с результатами эксперимента.</span></p>
<p><span style="font-family: georgia, palatino; color: #000000;">Бары – это отрезки длиной в доверительный интервал, в центре которых находится экспериментальная точка.</span></p>
<p class="MsoNormal" style="text-align:justify"><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="text-align:justify"><span style="font-family: georgia, palatino; color: #000000;">Если бы интерполяционная кривая прошла в стороне от экспериментальных данных с учетом погрешностей, то можно было бы обсуждать возможность другой, уже не пропорциональной зависимости и сказать, что наша модель не согласуется с результатами эксперимента.<span style="mso-spacerun: yes;"> </span>А может надо просто провести измерения еще раз. Вдруг мы что-то не учли?</span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="text-align:justify"><span style="font-family: georgia, palatino; color: #000000;"><img height="297" width="276" src="/assets/courseware/v1/a6038a025412c9a31166a06277a53deb/asset-v1:fis+F05+1+type@asset+block/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%87%D0%BA%D0%B0_6.jpg" alt="" /></span></p>
<p class="MsoNormal" style="text-align: justify;"><span style="font-family: georgia, palatino; color: #000000;">Наклон графика даст нам значение сопротивления. Чтобы найти погрешность в определении сопротивления, стоит провести две прямых, еще согласующихся с экспериментальными точками, крайнюю сверху и крайнюю снизу. Наклоны этих прямых и дадут нам оценку погрешности.</span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="text-align:justify"><img height="290" width="283" src="/assets/courseware/v1/2adae46a7bf66a23a976f060e9f81f65/asset-v1:fis+F05+1+type@asset+block/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%87%D0%BA%D0%B0_7.jpg" alt="" /></p>
</div>
</div>
</div>
<script type="text/javascript">
(function (require) {
require(['/static/js/dateutil_factory.be68acdff619.js?raw'], function () {
require(['js/dateutil_factory'], function (DateUtilFactory) {
DateUtilFactory.transform('.localized-datetime');
});
});
}).call(this, require || RequireJS.require);
</script>
<script>
function emit_event(message) {
parent.postMessage(message, '*');
}
</script>
</div>