Акробат массой 50 кг прыгает, держа в руке камень массой 5 кг, под углом 60 к горизонту со скоростью 6 м/с. В наивысшей точке своей
траектории он бросает камень горизонтально назад со скоростью 2 м/с
относительно себя. Определить уменьшение дальности прыжка акробата в условиях, если камень брошен горизонтально вперед. (0,1 м)
ответ:
1. расчётные формулы:
p = m/v
v = πd2 h/4, π = 3,1416, тогда p = 4m/πd2 h,
где
m - масса тела
v - объём тела
p - плотность материала
d - диаметр цилиндра
h - высота цилиндра
2. средства измерений и их характеристики:
наименование средств измерений предел измерений или номинальное значение меры цена деления шкалы класс точности предел основной погрешности
штангенциркуль 125 мм 0,05 мм/дел - ± 0,05 мм
микрометр 25мм 0,01 мм/дел 1 ± 0,04 мм
весы аналитические 200 г 1 мг/дел 2 ± 2,5 мг
3. результаты измерений:
измерение массы образца
m= 109,52 г
∆m= θm= г
измерение диаметра образца
di , мм (di - ), мм (di - ) 2 , мм2
19,11 -0,034 0,0001156
19,16 0,016 0,000256
19,15 0,006 0,36
19,10 - 0,044 0,001936
19, 20 0,056 0,003136
мм2
среднее квадратичное отклонение
граница случайной погрешности
,
где tp / n - коэффициент стьюдента для числа измерений n= 5 и доверительной вероятностью p= 0,95.
граница не исключённой систематической погрешности
мм
граница полной погрешности результата измерения диаметра
мм
результат измерения диаметра:
= мм р = 0,95, ∆d= мм
измерение высоты образца
hi мм (hi - ), мм (hi - ) 2 , мм2
50,2 -0,05 0,0025
50,25 0 0
50,3 0,05 0,0025
50,25 0 0
50,25 0 0
среднее квадратичное отклонение
граница случайной погрешности
,
где tp / n - коэффициент стьюдента для числа измерений n= 5 и доверительной вероятностью р = 0,95.
граница не исключённой систематической погрешности
граница полной погрешности результата измерения диаметра
результат измерения высоты
= 50,25 мм р = 0,95
∆h= мм
4. расчёт искомых величин в си:
= 4m/π2 = 4·109,52 10-3 /3,14·2 ·10-3 ·50,25 10-3 =7,61кг/м3
5. оценка границы относительной погрешности результата измерения плотности:
6. оценка границы абсолютной погрешности результата измерения плотности
р = 0,95
7. окончательный результат:
р = 0,95
8. вывод:
если твёрдое тело правильной формы, то можно легко вычислить плотность материала, из которого изготовлено это тело. но учитывая некоторые неровности поверхности этого тела, погрешности некоторых приборов, наши результаты отличаются от точных на небольшую величину.
объяснение: