Laboratorium z fizyki

Sprawozdanie 1

Temat: informacje wprowadzające, nauka posługiwania się przyrządami.

Pomiary:

1. Pomiar elementu metalowego suwmiarką oraz śrubą mikrometryczną.

Tabela 1. (pomiar średnicy walca oraz wysokości walca)

	D[mm]	h[mm]
	14,92	18,7
	14,91	18,71
	14,91	18,72
	14,91	18,67
	14,9	18,71
	14,92	18,73
	14,92	18,72
	14,91	18,71
	14,96	18,73
	14,91	18,71
б- średnia [mm]	14,92	18,71
δ- odchylenie standardowe[mm]	0,02	0,018

Obliczenia:

D- średnica walca

h- wysokość walca

V- Objętość walca

Ostatecznie V=1634,75±10,52[

[mm]

2. Pomiar napięcia i natężenia prądu dla żarówki.

Rysunek 2. Schemat do drugiego pomiaru.

Tabela 2. (pomiar prądu i napięcia na żarówce).

Lp	U[V]	I[A]	R[Ω]	ΔU[V]	ΔI[A]	ΔR[Ω]	Rkońcowe[Ω]
1	3,23	0,0457	70,68	0,16	0,0014	5,65	70,68±5,65
2	4,69	0,057	82,28	0,23	0,0017	6,58	82,28±6,58
3	6,23	0,067	92,99	0,31	0,0020	7,44	92,99±7,44
4	7,75	0,0763	101,57	0,39	0,0023	8,13	101,57±8,13
5	9,42	0,0855	110,18	0,47	0,0026	8,81	110,18±8,81
6	12,21	0,0993	122,96	0,61	0,0030	9,84	122,96±9,84

Przykładowe obliczenia takie same jak w punkcie 1.3

Wykres 1. (wykres zależności napięcia od natężenia prądu na żarówce)

1.3 Pomiar napięcia i natężenia prądu na rezystorze R2.

Rysunek 1. Schemat do trzeciego pomiaru.

Tabela 3. (pomiar prądu i napięcia na rezystorze R2).

Lp	U[V]	I[mA]	R[Ω]	ΔU[V]	ΔI[A]	ΔR[Ω]	Rkońcowe[Ω]
1	3,25	20,02	162,33	0,16	0,00060	12,99	162,34±12,99
2	4,72	29,3	161,09	0,24	0,00088	12,89	161,09±12,89
3	6,26	39	160,51	0,31	0,0012	12,84	160,51±12,84
4	7,78	48,5	160,41	0,39	0,0015	12,83	160,41±12,83
5	9,45	58,9	160,44	0,47	0,0018	12,84	160,44±12,84
6	12,22	76,5	159,74	0,61	0,0023	12,78	159,74±12,78

Przykładowe obliczenia dla 1 wiersza:

Opór-

Błąd pomiaru napięcia-

Błąd pomiaru prądu

Błąd pomiaru rezystancji metodą pośrednią-

Błąd policzony statystycznie:

Wartość średnia rezystancji:

Odchylenie standardowe, czyli błąd rezystancji:

[Ω]

Wykres 2. (wykres zależności napięcia od natężenia prądu na rezystorze 2)

Wnioski:

Podczas laboratorium poznawaliśmy tajniki podstawowych przyrządów do dokonywania pomiarów. W pierwszym doświadczeniu dowiedzieliśmy się jak się posługiwać suwmiarką oraz śrubą mikrometryczną. Naszym zadaniem było zmierzyć śrubą mikrometryczną 10 razy średnicę metalowego walca a następnie suwmiarką jego wysokość. Niestety przy mierzeniu wysokości. W naszej grupie zapomnieliśmy, że pomiarów miało być 10 i zrobiliśmy tylko jeden pomiar. Aby dalsze obliczenia miały sens i pomogły mi nauczyć się wyznaczać błędy różnymi metodami wprowadziłem sobie 9 wyników wymyślonych, które w bardzo małym stopniu różniły się od dokonanego pomiaru. Wyliczyłem, więc objętość walca ze znanego wzoru i wyszło mi w przybliżeniu
. Aby wyznaczyć błąd obliczenia objętości walca użyłem sposobu różniczki zupełnej. Po podstawieniu do wzoru wartości liczbowych oraz obliczeniu błąd wyszedł około
. Błąd ten może wynikać ze złego przyłożenia przyrządów pomiarowych podczas mierzenia lub z samodzielnego dobrania 9 wyników wysokości „h”. Aby wyznaczyć błąd pomiarów takich wielkości jak wysokość i średnica wykorzystałem sposób statystyczny, czyli obliczenie odchylenia standardowego. W tym przypadku duże znaczenie ma ilość pomiarów. Im więcej pomiarów zrobionych tym lepiej można określić błąd. U mnie wystąpiło tylko 10 pomiarów, więc dokładność jest nico gorsza niż dokładność przyrządów, którymi się posługiwałem.

W drugim doświadczeniu moim zadaniem było zmierzenie prądu i napięcia na żarówce i obliczenie na niej rezystancji. Po obliczeniu oporności żarówki stwierdzam, że rezystancja zwiększała się wraz ze wzrostem napięcia. Przy napięciu około 3V rezystancja wynosiła około 70Ω natomiast przy napięciu około 12V rezystancja zwiększyła swą wartość do około 122Ω.Patrząc na wykres 1 można zobaczyć, że nie da się poprowadzić linii prostej przez punkty przecięcia wartości prądu i napięcia nawet uwzględniając obszar błędów tych wielkości. Możliwe było poprowadzenie linii potęgowej.

Podczas doświadczenia można było również zauważyć, że im większe napięcie tym żarówka jaśniej świeci.

Trzecie doświadczenie było bardzo podobne do drugiego tylko, że napięcie i prąd mierzyliśmy na oporniku R2. W tym przypadku policzona rezystancja wskazuje, że na oporniku nie rośnie rezystancja wraz ze wzrostem napięcia. Wykres 2 wskazuje, że można poprowadzić linię prostą przez wszystkie punkty przecięcia wartości napięcia i prądu w granicach ich błędów.

1

---