Университет XXI века: научное измерение

Физика, математика и информатика 485 Тогда максимальная приборная абсолютная погрешность max приб t ∆ равна: точность температура 2-ой класс точности 3-ий класс точности 20 0,5 С ± ° ( ) max приб 4 0,3 4 1 4 ,3 0 t t − ⋅ ∆ = + ⋅ ( ) max приб 4 0,34 7,5 10 t t − ⋅ ∆ = + ⋅ рабочий диапазон ( ) max приб 4 1,02 12,9 10 t t − ⋅ ∆ = + ⋅ ( ) max приб 4 1,02 22,5 10 t t − ⋅ ∆ = + ⋅ Например, для двух интервалов времени 20 с и 120 с получаем: 2-ой класс точности 3-ий класс точности время температура 20 c t = 120 c t = 20 c t = 120 c t = 20 0,5 С ± ° max приб 0,35 c t ∆ = max приб 0, 40 c t ∆ = max приб 0,36 c t ∆ = max приб 0, 43 c t ∆ = рабочий диапазон max приб 1,05 c t ∆ = max приб 1,17 c t ∆ = max приб 1,07 c t ∆ = max приб 1,29 c t ∆ = Также практика показала, что механические секундомеры требуют очень аккуратного обращения. При падении или ударе, что у студентов весьма веро- ятно, они выходят из строя или начинает нестабильно работать. В настоящее время в наших лабораториях используются ручные электрон- ные секундомеры. Абсолютная погрешность, например, секундомера «Инте- грал С-01» в интервале температур 25 5 С ± ° определяется по формуле ( ) max приб 6 0,01 9,6 10 t t − ⋅ ∆ = + ⋅ . Тогда для тех же времён 20 с и 120 с получаем абсолютную погрешность 0,01 с и 0,011 с. Если температура окружающей среды выходит за интервал, то появляется малая дополнительная абсолютная погрешность 6 2,2 10 t − ⋅ на 1 С ° . Таким образом, погрешность электронного секундомера существенно меньше механического, и их использование более предпочтительно. Следует только помнить, что приобретая секундомеры для практикума, надо обязательно заглянуть в инструкцию и посмотреть, указана ли там вообще погрешность, так как для ряда дешёвых «китайских» устройств такие данные вообще отсутствуют, и тогда о точности такого прибора можно говорить только весьма предположительно. Заметим, что авторы провели сравнение точности хода секундомера Hama-SW-104 [ Секундомер электронный Hama SW-104] с за- ведомо «правильным» за большой интервал времени и убедились, что сущест- венных отличий не наблюдается. Так что в учебных измерениях такие секундо- меры вполне пригодны и предпочтительнее механических. При определении погрешности ручным секундомером необходимо также учитывать так называемую субъективную погрешность, связанную с временем реакции человека. В литературе [3] эту величину определяют в 0,1-0,2 с. Это значение авторами было проверена на студентах одной из групп. Для этого в редакторе видео Movavi Screen Capture Studio 5.0 был подготовлен ком- пьютерный ролик, в котором последовательно с интервалом времени 19,96 с на экране мелькает белый прямоугольник. Этот промежуток времени студенты за-