Режим тренировки Edu
Баллы скрыты. Решайте по частям: открывайте подсказки и ответ только когда застряли, отмечайте решённое.В результате действия случайных или неслучайных факторов при проведении измерений величины
1.1. «Из пушки по...»
Как известно, максимальная дальность полета снарядов
Нарисуй траекторию и подумай, как изменение скорости вылета влияет на дальность при фиксированном угле стрельбы. Как связаны малые изменения скорости и дальности при одном и том же α?
Воспользуйся формулой для дальности при броске с начальной скоростью
- Запиши выражение для
при с учётом зависимости . - Разверни квадратик
и отбрось члены второго порядка по малой величине . - Вырази результирующую погрешность
через и . - Выразите
из полученной системы (сравни с данными при при необходимости).
1.1. «Из пушки по...»
Уравнения движения тела, брошенного с начальной скоростью
Дальность полета
Если скорость вылета снаряда испытывает малые флуктуации
откуда
При стрельбе под углом
Отсюда
Примерный график зависимости 
1.2. «Пружинные весы»
Для изготовления пружинных весов взяли пружину некоторой жесткости и массы и отградуировали шкалу согласно закону Гука
Представь, что показания завышены на постоянную величину даже при отсутствии груза. Что остаётся неизменным при смене массы взвешиваемого тела?
Используй градуировку по закону Гука
- Запиши абсолютную погрешность показаний как
(независимую от массы). - Запиши истинное показание для тела массы
как и относительную ошибку как отношение к этому значению. - Проанализируй поведение получённого выражения при больших и малых
и нарисуй соответствующую гиперболу. - Выразите
из полученной системы.
1.2. «Пружинные весы»
Очевидно, что показания весов оказались завышенными из-за того, что сама пружина имеет массу, а градуировка по закону Гука производилась при горизонтальном положении пружины. Это значит, что даже без груза весы будет показывать вес
Относительная погрешность пружинных весов равна
Примерный график зависимости 
1.3. «Гальванометр»
В гальванометре стрелка отклоняется по шкале пропорционально силе тока, протекающего через него. Максимальное отклонение стрелки достигается при силе тока
Подумай, как неопределённость сопротивления гальванометра скажется на измеряемом токе при последовательном и параллельном включении дополнительного резистора. Какая величина напрямую зависит от суммы или от суммарного деления сопротивлений?
Применяй законы Ома и правила для последовательного/параллельного соединения. Для вольтметра ток
- Для вольтметра запиши ток через прибор при напряжении
с учётом и найдите соответствующую погрешность тока . - Свяжи максимальное измеряемое напряжение с
и вырази максимальную погрешность через и . - Для амперметра выпиши распределение тока в параллельной цепи и пропиши
при , разложив по малому параметру. - Выразите максимальную погрешность
из полученной системы.
1.3. «Гальванометр»
Показания вольтметра будут пропорциональны силе тока, протекающего по нему. При подключении к его клеммам напряжения
Максимальное напряжение, которое можно измерить таким вольтметром, равно
поэтому максимальная погрешность прибора
Относительная погрешность вольтметра равна
Примерный график зависимости относительной погрешности напряжения, измеренного вольтметром, от сопротивления 
Сила тока, текущего через гальванометр из (16) и (17) равна
Поскольку сопротивление гальванометра имеет погрешность
Погрешность измерения будет максимальна при пропускании через гальванометр максимального тока
Относительная погрешность измерений будет равна
Примерный график зависимости относительной погрешности силы тока, измеренной амперметром, от сопротивления
1.4. «Термометр»
При помощи термометра, имеющего теплоемкость
Нарисуй теплообмен между термометром и водой: часть энергии воды отдадут термометру, и установится равновесная температура. Какая величина характеризует этот «ухват» тепла термометра?
Применяй закон сохранения энергии (тепловой баланс): сумма тепловых энергий до равновесия равна сумме после. Запиши баланс для воды массы
- Запиши уравнение теплового баланса до и после установления равновесной температуры
. - Вырази
через . - Найдите абсолютную погрешность
и затем составь отношение к для относительной погрешности. - Выразите
из полученной системы.
1.4. «Термометр»
Уравнение теплового баланса
где
Погрешность измерения будет характеризоваться разностью между температурой воды до измерения и установившейся в тепловом равновесии температуры
Относительная погрешность
Примерные графики зависимости относительной погрешности
1.5. «Лазерный зайчик»
Лазер расположен на большом расстоянии
Примечание
Для
1.5. «Лазерный зайчик»
Координата лазерного зайчика равна
Поскольку угол испытывает флуктуации
В случае, когда лазерный луч перпендикулярен стенке
откуда можно определить флуктуации угла
В случае, когда лазерный луч идет под углом
а флуктуации координаты зайчика
График зависимости

