1.Cel ćwiczenia
Zbadanie czasu załączenia i wyłączenia lampy
Zapoznanie się z metodami wyznaczania krzywej Gaussa oraz wyznaczenie histogramu wyników
2. Przebieg eksperymentu
Badanie wykonano za pomocą stopera elektronicznego oraz lampy , która miała wyregulowany czas po którym samoistnie się wyłączała. Czas był liczony od momentu włączenia lampy zwykłym włącznikiem.
Warunki otoczenia:
- tot=22oC
- Pb=101,24kPa
Wykorzystane wzory i zależności:
- Krzywa zwana funkcją Gaussa:
X - wartość prawdziwa
σ - szerokość rozkładu
Wartość prawdziwa - średnia z N liczby pomiarów:
Szerokość rozkładu:
Niepewność standardowa typu A:
3. Wyniki pomiarów
Tabela 1. Wyniki pomiarów czasu załączonego światła
Lp. |
τ |
|
Δτ |
Δτ2 |
|
s |
s |
s |
s2 |
1. |
16,10 |
15,73
|
0,37 |
0,14 |
2. |
15,69 |
|
-0,04 |
0,00 |
3. |
15,81 |
|
0,08 |
0,01 |
4. |
15,30 |
|
-0,43 |
0,18 |
5. |
15,93 |
|
0,20 |
0,04 |
6. |
15,78 |
|
0,05 |
0,00 |
7. |
15,82 |
|
0,09 |
0,01 |
8. |
15,35 |
|
-0,38 |
0,14 |
9. |
15,47 |
|
-0,26 |
0,07 |
10. |
15,75 |
|
0,02 |
0,00 |
11. |
15,62 |
|
-0,11 |
0,01 |
12. |
15,75 |
|
0,02 |
0,00 |
13. |
15,50 |
|
-0,23 |
0,05 |
14. |
15,69 |
|
-0,04 |
0,00 |
15. |
15,84 |
|
0,11 |
0,01 |
16. |
15,58 |
|
-0,15 |
0,02 |
17. |
15,84 |
|
0,11 |
0,01 |
18. |
15,63 |
|
-0,10 |
0,01 |
19. |
15,81 |
|
0,08 |
0,01 |
20. |
15,90 |
|
0,17 |
0,03 |
21. |
15,69 |
|
-0,04 |
0,00 |
22. |
16,20 |
|
0,47 |
0,22 |
23. |
15,38 |
|
-0,35 |
0,12 |
24. |
15,75 |
|
0,02 |
0,00 |
25. |
15,72 |
|
-0,01 |
0,00 |
26. |
15,75 |
|
0,02 |
0,00 |
27. |
15,62 |
|
-0,11 |
0,01 |
28. |
15,93 |
|
0,20 |
0,04 |
29. |
15,79 |
|
0,06 |
0,00 |
30. |
15,81 |
|
0,08 |
0,01 |
Tabela 2. Obliczenia niepewności pomiaru typu A oraz odchylenia standardowego dla Prawdopodobieństwa otrzymania wyniku w przedziale 2σ
σ |
σt |
ua |
P |
t |
t*ua |
s |
s |
s |
% |
- |
s |
0,20 |
0,04 |
0,04 |
95% |
2 |
0,1 |
Tabela 3. Obliczenia dokonane pod narysowanie histogramu
Lp. |
|
|
|
|
j |
0,2 s |
- |
- |
% |
1 |
14,6-14,8 |
0 |
0,00 |
0 |
2 |
14,8-15,0 |
0 |
0,00 |
0 |
3 |
15,0-15,2 |
0 |
0,00 |
0 |
4 |
15,2-15,4 |
3 |
0,10 |
10 |
5 |
15,4-15,6 |
3 |
0,10 |
10 |
6 |
15,6-15,8 |
13 |
0,43 |
43 |
7 |
15,8-16,0 |
9 |
0,30 |
30 |
8 |
16,0-16,2 |
2 |
0,07 |
7 |
9 |
16,2-16,4 |
0 |
0,00 |
0 |
10 |
16,4-16,6 |
0 |
0,00 |
0 |
Histogram otrzymanych wyników pomiarowych
Tabela 4. Wyniki krzywej granicznej inaczej funkcji Gaussa
Lp. |
τ |
|
|
|
s |
- |
- |
1. |
16,10 |
1,3022 |
0,00000 |
2. |
15,69 |
1,2536 |
1,20519 |
3. |
15,81 |
0,7418 |
0,14747 |
4. |
15,30 |
0,0811 |
0,00000 |
5. |
15,93 |
0,5154 |
0,00000 |
6. |
15,78 |
1,1839 |
0,68656 |
7. |
15,82 |
1,3638 |
0,07601 |
8. |
15,35 |
1,1721 |
0,00000 |
9. |
15,47 |
1,2054 |
0,00000 |
10. |
15,75 |
1,2054 |
1,62701 |
11. |
15,62 |
1,3638 |
0,02795 |
12. |
15,75 |
0,7701 |
1,62701 |
13. |
15,50 |
1,2631 |
0,00000 |
14. |
15,69 |
0,7007 |
1,20519 |
15. |
15,84 |
1,3694 |
0,01612 |
16. |
15,58 |
1,0103 |
0,00062 |
17. |
15,84 |
1,1140 |
0,01612 |
18. |
15,63 |
1,3385 |
0,05994 |
19. |
15,81 |
1,1941 |
0,14747 |
20. |
15,90 |
1,3586 |
0,00003 |
21. |
15,69 |
1,1254 |
1,20519 |
22. |
16,20 |
0,1074 |
0,00000 |
23. |
15,38 |
0,7569 |
0,00000 |
24. |
15,75 |
0,3673 |
1,62701 |
25. |
15,72 |
0,4547 |
1,96268 |
26. |
15,75 |
1,3436 |
1,62701 |
27. |
15,62 |
1,1254 |
0,02795 |
28. |
15,93 |
1,0228 |
0,00000 |
29. |
15,79 |
0,5154 |
0,44321 |
30. |
15,81 |
1,2054 |
0,14747 |
Tabel 5. Wynik zapisany poprawnie
P |
t |
tσ |
|
|
|
% |
- |
s |
s |
s |
s |
95 |
2 |
0,6
|
15,7±0,6
|
0,1
|
15,7±0,1
|
4. Przykład obliczeń.
5.Wnioski
Dokonany został rozkład normalny zwykłego zjawiska (zapalania i samoistnego wyłączania się lampy).
Dzięki dokonanemu rozkładowi można stwierdzić z prawdopodobieństwem 95%, że kolejny pomiar 31 znajdzie się on w przedziale 15,7±0,4, a średnia 15,7±0,1.
Stoper jest wystarczająco dokładnym przyrządem do mierzenia czasu w tego typu zjawiskach.