Laboratorium Podstaw Fizyki

Temat i nr. dwiczenia

100 A: Wyznaczanie masy ciała stałego
100 B: Podstawowe pomiary elektryczne

Prowadzący

Dr inż. Liliana Bujkiewicz

Wykonawca( nr indeksu, wydział )

Justyna Szymaoska (199469, Wydział chemiczny)

Termin zajęd

Czw. 17:05-18:45

Data

14.03.2013

Ocena

Ćwiczenie 100 A

I.

Wstęp

Mierzona bryła jest walcem o przekroju widocznym na Rys. 1. Wykonana jest z aluminium. Po
wykonaniu pomiarów wysokości i średnic, oraz wyliczeniu średnich i odchyleo standardowych
średnich możemy przystąpid do wyliczenia objętości.

Rys. 1

Tabale pomiarowe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Średnie

[mm]

Odchylenie

[mm]

Niepewności

[mm]

H[mm]

49,20

49,30

49,15

49,25

49,25

49,30

49,30

49,20

49,15

49,25

49,24

0,019

0,03

D

z

[mm]

16,10

16,00

16,10

16,05

16,00

16,05

16,00

16,10

16,10

16,05

16,05

0,00149

0,03

D

w

[mm]

11,90

11,95

11,95

11,90

11,95

11,90

11,90

11,95

11,95

11,90

11,93

0,0085

0,03

II.

Obliczenia

Średnia arytmetyczna

h

=

10

25

,

49

15

,

49

20

,

49

30

,

49

30

,

49

25

,

49

25

,

49

15

,

49

30

,

49

20

,

49



















=

49,24

D

z

=

10

05

,

16

10

,

16

10

,

16

00

,

16

05

,

16

00

,

16

05

,

16

10

,

16

00

,

16

10

,

16



















=

16,05

D

w

=

10

90

,

11

95

,

11

95

,

11

90

,

11

90

,

11

95

,

11

90

,

11

95

,

11

95

,

11

90

,

11



















=

11,93

Odchylenie standardowe średniej

S

h

=



 

 





































2

2

2

2

2

24

,

49

25

,

49

24

,

49

25

,

49

24

,

49

15

,

49

24

,

49

30

,

49

24

,

49

20

,

49

)

1

10

(

10

1



 

 

 

 







2

2

2

2

2

24

,

49

25

,

49

24

,

49

15

,

49

24

,

49

20

,

49

24

,

49

30

,

49

24

,

49

30

,

49





















=

0,019

H

D

z

D

w

Średnie[mm]

(49,24±0,03)

(16,05±0,03)

(11,93±0,03)

V[mm

3

]

4456

∆V

75

S

Dz

=



 

 

 

 





























2

2

2

2

2

05

,

16

00

,

16

05

,

16

05

,

16

05

,

16

10

,

16

05

,

16

00

,

16

05

,

16

10

,

16

)

1

10

(

10

1



 

 

 

 







2

2

2

2

2

05

,

16

05

,

16

05

,

16

10

,

16

05

,

16

10

,

16

05

,

16

00

,

16

05

,

16

05

,

16





















=

0,00149

S

Dw

=



 

 

 

 





























2

2

2

2

2

93

,

11

95

,

11

93

,

11

90

,

11

93

,

11

95

,

11

93

,

11

95

,

11

93

,

11

90

,

11

)

9

10

(

10

1



 

 

 

 







2

2

2

2

2

93

,

11

90

,

11

93

,

11

95

,

11

93

,

11

95

,

11

93

,

11

90

,

11

93

,

11

90

,

11





















=

0,0085

Niepewności

 

3

2

2

de

s

x

x









gdy

x

S

> ∆de

3

de

x







gdy

x

S

< ∆de

∆de=0,05 [mm]

S

h

=0,019 < 0,05 więc











0288

,

0

3

de

S

h

0,03

S

Dz

=0,00149 < 0,05 więc











0288

,

0

3

de

S

Dz

0,03

S

Dw

=0,0085 < 0,05 więc











0288

,

0

3

de

S

Dw

0,03

Objętośd walca ( obliczmy za pomocą średnich)





2

2

2

2

4

2

2

w

z

w

z

D

D

h

D

D

h

V

























































2

2

93

,

11

05

,

16

4

24

,

49

*

14

,

3





V

=4455,87≈

4456

Niepewnośd objętości walca





w

w

z

z

w

z

w

w

z

z

D

D

h

D

D

h

h

D

D

D

D

V

D

D

V

h

h

V

V









































2

2

4

2

2











03

,

0

*

93

,

11

2

24

,

49

*

14

,

3

03

,

0

*

05

,

16

2

24

,

49

*

14

,

3

03

,

0

93

,

11

05

,

16

4

14

,

3

2

2











V

=77,4≈

75

III.

Wnioski

Błędy pomiarowe wynikają z niedokładnych pomiarów, bądź z niedokładnego odczytania wyniku
pomiaru z przyrządu. Każdy pomiar obarczony jest błędem, co ciągnie za sobą niedokładnośd
kolejnych obliczeo.

Ćwiczenie 100 B

I.

Wstęp

Prawo Ohma to proporcjonalnośd natężenia prądu płynącego przez przewodnik do napięcia
panującego między koocami przewodnika. Prawo to opisuje wzór:

I

U

R



R- opór przewodnika,

U- zmierzone napięcie na zaciskach żarówki/ rezystora,

I- natężenie prądu płynącego w układzie pomiarowym.

Posługujemy się miernikiem DT-890G.

Wartośd oporu*Ω+

Niepewnośd

Zakres*Ω+

R

1

160,0

1,6

200,0

R

2

120,0

1,3

200,0

II.

Obliczenia

Niepewności

∆R

x

=

0,8% *rdg + 3*dgt

∆R

1

=0,8%*160,0 + 3*0,1 = 1,58 ≈

1,6

∆R

2

=0,8%*120,0 + 3*0,1 = 1,26 ≈

1,3

Wartośd oporu i niepewnośd dla połączenia szeregowego

R

Sz

= R

1

+ R

2

R

Sz

=160,0Ω+120,0Ω=

280,0Ω

∆R

Sz

=0,8%*280,0 + 3*0,1 = 2,243 ≈

2,3

III.

Wyniki

Po zaokrągleniach:

R

1

= 160,0±1,6[Ω]

R

2

= 120,0±1,3[Ω]

R

Sz

=280,0±2,3[Ω]

Na podstawie pomiaru pojedynczych oporów oraz wzorów określających opory zastępcze:

R

Sz

′= R

1

+R

2

∆R

Sz

′=∆R

1

+∆R

2

R

Sz

′=160,0*Ω+ + 120,0*Ω+ =

280,0[Ω]

∆R

Sz

′=1,58 + 1,26 = 2,84 ≈

2,8

R

Sz

′=280,0±2,8[Ω]

IV.

Tabele pomiarowe

U[V]

3,29

3,29

4,77

6,21

7,87

9,54

12,40

I[mA]

11,8

11,34

16,44

22,2

28,1

34,1

44,3

Zakres[Ω]

200

20

20

200

200

200

200

V.

Wnioski

Wykres posiada charakter liniowy, co oznacza, że obwód spełnia prawo Ohma. Natężenie prądu jest
proporcjonalne do napięcia, a współczynnikiem proporcjonalności jest rezystancja.