Задание 1, страница 36 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

Лабораторная работа № 2

Измерение физических величин

Цель работы: определение цены деления шкалы приборов, предназначенных для измерения времени и длины; измерение длины и ширины поверхности стола и определение его площади; определение объема учебника физики; определение времени падения небольших тел с разной высоты.

Приборы и материалы: ученическая линейка, измерительная рулетка, секундомер или часы с секундной стрелкой, ученические столы, учебники по физике, теннисные шарики и монеты.

Задание 1. Определение цены деления шкалы измерительных приборов (линейки, рулетки, секундомера или часов).

Ход работы

1. Определите единицу измерения и цену деления шкалы прибора, а также инструментальную погрешность измерения.

2. Результаты измерений и вычислений внесите в таблицу.

Наименование измерительных приборов Единицы измерения шкалы Цена деления шкалы Наибольшая инструментальная погрешность

Ученическая линейка

Рулетка

Секундомер или часы

Это задание предполагает определение характеристик измерительных приборов на основе их внешнего вида. Поскольку реальные приборы отсутствуют, будут использованы характеристики стандартных, наиболее распространенных версий этих приборов.

Ученическая линейка

Стандартная ученическая линейка имеет шкалу, размеченную в сантиметрах (см), которые в свою очередь разделены на миллиметры (мм).

1. Единицы измерения шкалы: Наименьшей единицей измерения является миллиметр (мм). Также измерения можно проводить в сантиметрах (см).

2. Цена деления шкалы (ЦД): Чтобы найти цену деления, нужно взять два соседних штриха с числовыми обозначениями (например, 1 см и 2 см), найти их разность и разделить на количество делений (промежутков) между ними. Между отметками 1 см и 2 см находится 10 делений.

Формула для расчета цены деления:

$ЦД = \frac{B - A}{N}$

где $A$ и $B$ – значения соседних оцифрованных штрихов, $N$ – число делений между ними.

$ЦД_{линейки} = \frac{2 \text{ см} - 1 \text{ см}}{10} = \frac{1 \text{ см}}{10} = 0.1 \text{ см} = 1 \text{ мм}$

3. Наибольшая инструментальная погрешность: Инструментальная погрешность измерения обычно принимается равной половине цены деления прибора.

$\Delta L = \frac{1}{2} \times ЦД = \frac{1}{2} \times 1 \text{ мм} = 0.5 \text{ мм}$

Ответ: Единицы измерения шкалы: мм; Цена деления шкалы: 1 мм; Наибольшая инструментальная погрешность: 0.5 мм.

Рулетка

Измерительная рулетка по своему устройству похожа на линейку, но имеет большую длину. Её шкала также обычно размечена в сантиметрах и миллиметрах.

1. Единицы измерения шкалы: миллиметры (мм), сантиметры (см), метры (м).

2. Цена деления шкалы (ЦД): Как и у линейки, наименьшее деление на шкале стандартной измерительной рулетки составляет 1 миллиметр.

$ЦД_{рулетки} = 1 \text{ мм} = 0.1 \text{ см}$

3. Наибольшая инструментальная погрешность: Погрешность измерения равна половине цены деления.

$\Delta L = \frac{1}{2} \times ЦД = \frac{1}{2} \times 1 \text{ мм} = 0.5 \text{ мм}$

Ответ: Единицы измерения шкалы: мм; Цена деления шкалы: 1 мм; Наибольшая инструментальная погрешность: 0.5 мм.

Секундомер или часы

Рассмотрим обычные часы с секундной стрелкой или аналоговый секундомер. Шкала для отсчета секунд обычно имеет 60 делений.

1. Единицы измерения шкалы: секунды (с).

2. Цена деления шкалы (ЦД): На циферблате секундной шкалы есть 60 штрихов. Цифрами обычно отмечены каждые 5 или 10 секунд. Возьмем две соседние оцифрованные отметки, например, 10 с и 15 с. Между ними находится 5 делений.

$ЦД_{секундомера} = \frac{15 \text{ с} - 10 \text{ с}}{5} = \frac{5 \text{ с}}{5} = 1 \text{ с}$

Таким образом, цена деления шкалы равна 1 секунде.

3. Наибольшая инструментальная погрешность: Погрешность измерения времени равна половине цены деления.

$\Delta t = \frac{1}{2} \times ЦД = \frac{1}{2} \times 1 \text{ с} = 0.5 \text{ с}$

Ответ: Единицы измерения шкалы: с; Цена деления шкалы: 1 с; Наибольшая инструментальная погрешность: 0.5 с.

Результаты измерений и вычислений в виде таблицы: