Лабораторная работа № 2, страница 38, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 1. Физика и мир, в котором мы живём. Параграф 10. Лабораторные и исследовательские работы. Лабораторные работы - страница 38.

Условие.

Лабораторная работа № 2

Работа со штангенциркулем

Цель работы

Ознакомиться с устройством штангенциркуля и научиться пользоваться им.

Оборудование и материалы

Штангенциркуль, различные предметы для измерения.

Ход работы

• Рассмотрите внимательно штангенциркуль и ознакомьтесь с его устройством.

• Внесите названия предметов для измерения в первый столбец таблицы.

• Перед началом измерения необходимо проверить штангенциркуль на точность. Для этого необходимо полностью свести губки инструмента и проверить, чтобы нулевые риски на обеих шкалах совпали.

• Поместите предмет для измерения так, чтобы он прилегал к левой губке для наружных измерений.

• Подвиньте подвижную рамку так, чтобы она плотно зажала предмет для измерения между губками.

• Определите, какую длину (в мм) на основной шкале показывает нулевая отметка на шкале нониуса.

• Для измерения десятых долей миллиметра на шкале нониуса найдите ближайшую к нулевой риску, которая совпадает с риской основной шкалы.

• Определите размер предмета, сложив число миллиметров (целых делений по основной шкале) и число долей миллиметра (по шкале нониуса). Например, размер предмета на рисунке составляет $48,0 \text{ мм} + 0,6 \text{ мм} = 48,6 \text{ мм}$.

• Результат измерения запишите в таблицу с учётом погрешности измерения.

• Измерьте таким же способом остальные предметы для измерения. Результаты измерений занесите в таблицу (см. ниже) в своей тетради.

• Для измерения внутренних размеров предметов используются губки для внутренних измерений. Расчёт размера ведётся аналогично предыдущему. Измерьте внутренний размер предмета. Результаты измерения запишите в таблицу.

Предмет для измерения	Основная шкала, мм	Шкала нониуса, мм	Размер с учётом погрешности, мм

Решение.

Для определения размера предмета, измеренного с помощью штангенциркуля, изображенного на рисунке, необходимо выполнить следующие шаги в соответствии с инструкцией к лабораторной работе.

Дано:

Показания штангенциркуля, представленные на рисунке.

Цена деления основной шкалы: $c_о = 1 \text{ мм}$.

Цена деления шкалы нониуса: $c_н = 0.1 \text{ мм}$.

Абсолютная погрешность измерения штангенциркулем ($\Delta L_{instr}$) принимается равной цене деления нониуса.

$\Delta L_{instr} = 0.1 \text{ мм}$

Перевод в систему СИ:

$1 \text{ мм} = 10^{-3} \text{ м}$

$0.1 \text{ мм} = 10^{-4} \text{ м}$

Найти:

Размер предмета $\text{L}$ с учётом погрешности измерения.

Решение:

1. Определение показаний по основной шкале.
Сначала определяем число целых миллиметров. Для этого смотрим на положение нулевого штриха (риски) на шкале нониуса (нижняя подвижная шкала) относительно основной шкалы (верхняя неподвижная шкала). Нулевой штрих нониуса находится правее отметки 48 мм, но левее отметки 49 мм. Таким образом, показание по основной шкале составляет 48 мм.
$L_0 = 48 \text{ мм}$.

2. Определение показаний по шкале нониуса.
Далее определяем десятые доли миллиметра. Для этого находим на шкале нониуса штрих, который точно совпадает с каким-либо штрихом на основной шкале. Внимательно рассмотрев увеличенное изображение, мы видим, что шестой штрих нониуса (отмеченный цифрой «6») совпадает со штрихом на основной шкале.Чтобы получить значение в миллиметрах, номер этого штриха умножаем на цену деления нониуса (0,1 мм).
$\Delta L_{нониус} = 6 \times 0.1 \text{ мм} = 0.6 \text{ мм}$.

3. Расчёт полного размера предмета.
Полный размер предмета равен сумме показаний основной шкалы и шкалы нониуса. Этот же пример расчёта приводится и в тексте работы.
$L = L_0 + \Delta L_{нониус} = 48 \text{ мм} + 0.6 \text{ мм} = 48.6 \text{ мм}$.

4. Запись результата с учётом погрешности.
Результат измерения записывается в виде $L_{изм} = L \pm \Delta L_{instr}$, где $\Delta L_{instr}$ — абсолютная погрешность прибора. Для штангенциркуля она равна цене деления нониуса, то есть 0,1 мм.Таким образом, окончательный результат измерения: $L_{изм} = (48.6 \pm 0.1) \text{ мм}$.

Заполним таблицу для данного измерения, условно назвав измеряемый объект «Предмет с рисунка».

Предмет для измерения	Основная шкала, мм	Шкала нониуса, мм	Размер с учётом погрешности, мм
Предмет с рисунка	48	0.6	$(48.6 \pm 0.1)$

Ответ: Размер предмета, измеренный с помощью штангенциркуля, с учётом погрешности составляет $(48.6 \pm 0.1) \text{ мм}$.