Школьные учебники и ГДЗ  Учебники и Пособия  ЕГЭ  Для Web-мастера  Вопрос-Ответ  Рефераты, курсовые и дипломные
ФорумПорталПоискРегистрацияВход

Поделиться | .
 

 Лабораторные работы по ЕНОИТ или по ЕСТЕСТВОЗНАНИЮ. Измерение линейных размеров тела. Вычисление погрешностей.

Предыдущая тема Следующая тема Перейти вниз 
АвторСообщение
Mariko

avatar

Сообщения : 294
Репутация : 16
Дата регистрации : 2011-02-13
Возраст : 25
Откуда Откуда : Россия, Москва

СообщениеТема: Лабораторные работы по ЕНОИТ или по ЕСТЕСТВОЗНАНИЮ. Измерение линейных размеров тела. Вычисление погрешностей.   2012-01-17, 16:16



Измерение линейных размеров тела.
Вычисление погрешностей.

Цель работы:
Научиться работать с штангенциркулем на примере использования его при работе с пуговицей. Научиться вычислять погрешности приборов.

Оборудование:
Штангенциркуль
Пуговица

Теоретическая часть:
Физическая величина – объективная количественная и количественная характеристика явлений природы, технологических процессов.
Классификация физических величин: постоянные, переменные, скалярные, векторные.
Погрешность- оценка отклонения измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой) точности измерения.
Система СИ- международная система единиц, современные вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике. Основные единицы: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В рамках СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, то есть ни одна из основных единиц не может быть получена из других.

Выполнение:
Цена деления: 0.1 мм
Предел измерения прибора:
• Измерим линейный размер пуговицы (диаметр) в мм.
• Найдем истинное значение измерение:
Истинное Значение измерения равно: 29,3 мм
• Вычислим значение абсолютной погрешности измерения для каждого опыта в мм.
• Занесем данные измерений и вычислений в таблицу №1
Талица №1.

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

• Найдем значение относительной погрешности по формуле:

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

Значение относительной погрешности равно 1,1%


Вывод:
Отразим результаты всех вычислений в таблице №2

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

Количественный вывод: мы произвели 8 измерений линейного размера тела (диаметра), произвели вычисление абсолютной и относительной погрешности измерения штангенциркуля относительно пуговицы.

Качественный вывод: мы научились использовать прибор штангенциркуль для измерения линейных размеров тела, вычислять погрешности и истинный размер тела. Как показывают наблюдения, при любом измерении с помощью прибора некая доля погрешностей измерения неизбежна.




Вернуться к началу Перейти вниз
Mariko

avatar

Сообщения : 294
Репутация : 16
Дата регистрации : 2011-02-13
Возраст : 25
Откуда Откуда : Россия, Москва

СообщениеТема: Лабораторные работы по ЕНОИТ или по ЕСТЕСТВОЗНАНИЮ. Измерение естественного радиационного фона. Вычисления погрешностей   2012-01-17, 17:21




Измерение естественного радиационного фона. Вычисления погрешностей.



Цель:
1) Приобрести навыки по измерению величины естественного радиационного фона;
2) Сравнить присутствующий в помещениях радиационный фон с нормой;
3)Научиться работать с дозиметром.

Оборудование:
1) Дозиметр

Теоретическое содержание:

Радиоактивный распад - спонтанное изменение состава нестабильных атомных ядер (заряда Z,массового числа A) путём испускания элементарных частиц или ядерных фрагментов. Процесс радиоактивного распада также называют радиоактивностью, а соответствующие элементы радиоактивными.
Установлено, что радиоактивны все химические элементы с порядковым номером, большим 82 (то есть начиная с висмута), и многие более лёгкие элементы.
Естественная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе.
Искусственная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным путем через соответствующие ядерные реакции.

Различают α-распад, β-распад и -распад.

Альфа-излучение отклоняется электрическими и магнитными полями, обладает высокой ионизирующей и малой проникающей способностью. Оно представляет собой поток ядер гелия.
Бета-излучение также отклоняется электрическими и магнитными полями. Его ионизирующая способность значительно меньше, а поглощающая больше, чем у альфа-частиц. Бета-излучение – поток электронов и позитронов. Коэффициент поглощения бета-излучения, которое сильно рассеивается в веществе зависит от свойств вещества, размеров и формы тела, на которое падает бета-излучение.
Гамма-излучение не отклоняется ни электрическим, ни магнитным полями, обладает относительно слабой ионизирующей способностью и очень большой проникающей способностью. При прохождении через кристаллическое вещество наблюдается дифракция гамма-излучения. Гамма-излучение – это короткое электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны. Многие радиоактивные процессы сопровождаются излучение гамма-квантов.


Основные дозиметрические величины и единицы измерений

Для изучения радиоактивности сначала применялась методика исследования рентгеновских излучений. Количественная оценка основывалась на измерении ионизации воздуха вблизи рентгеновских трубок. Была установлена экспозиционная доза –количественная характеристика ионизирующего излучения. Единица экспозиционной дозы – рентген (Р). В практической дозиметрии часто применяется мощность экспозиционной дозы, равная экспозиционной дозе в единицу времени. В системе СИ: Кулон на килограмм [ Кл / кг ].
Уровень радиации– мощность экспозиционной дозы на высоте 0.7-1 м над зараженной поверхностью.
Поглощенная доза – энергия, переданная облученному веществу.
Единица измерений:
В системе СИ: Дж/кг или Гр (Грей)
Практическая внесистемная единица: рад
1 рад = 0.01 Гр = 0.01 Дж/кг = 100 эрг/г.

Эквивалентная доза – доза, введенная для оценки возможного ущерба здоровью человека от хронического воздействия ионизирующего излучения.
Единица измерений:
В системе СИ: Зиверт [Зв]
Практическая внесистемная единица: бэр (биологический эквивалент рентгена)
1 бэр = 0.01 Дж/кг = 0.01 Зв

Основные свойства радиоактивного излучения:
Активность источника – мера радиоактивности, выраженная числом актов распада атомных ядер в единицу времени.
Единица измерений:
В системе СИ: Беккерель [ Бк ]
1 Бк равен 1 ядерному превращению за 1 с или 0,027 нКи
Практическая внесистемная единица: Кюри [ Ки ]

Интенсивность излучения– энергия излучения, проходящая через единицу поперечного сечения за единицу времени.
Единица измерений:
В системе СИ: Дж с-1 м-2
Практическая внесистемная единица: эВ с-1 см-2
1 электрон-вольт (эВ) = 1.6 10-19 Дж

Проникающая способность – способность проникать как через прозрачные, так и через непрозрачные тела.
Глубина проникновения зависит как от материала (через который проникает излучение), так и от вида и энергии (длины волны) излучения.

Естественные источники радиоактивного излучения.
Внешнее облучение – вид облучения, когда организм получает облучение снаружи. Если же оно оказалось в воздухе, которым дышит человек, в воде или пище и попадают в организм человека, то происходит внутреннее облучение.
Источники внешнего облучения:
1) Космические лучи
2) Земные радиоактивные источники излучения(например, радиоактивные изотопы, встречающиеся в горных породах)
Уровни радиации неодинаковы для разных мест земного шара и зависят от концентрации радионуклидов. Мощность естественного радиационного фона на поверхности Земли = 1мЗв/г, около 0,12мкЗв/ч. Облучение 5мЗв/г считается допустимым для населения(для персонала АЭС в 10 раз больше).
При получении однократной дозы, начиная с 0,5Зв, наблюдается кратковременное изменение состава крови. Доза в 6мЗв – смертельна.
Источники внутреннего облучения:
1) Радиоактивные вещества, попавшие в организм с пищей, водой, воздухом
2) Радиоактивные изотопы углерода-13 и трития(под действием космич.лучей)
3) Источники земного происхождения.
Методы наблюдения и регистрации радиации радиоактивного излучения.
1) Сцинтилляционный счетчик
2) Черенковский счетчик
3) Импульсная ионизационная камера
4) Газоразрядный счетчик
5) Полупроводниковый счетчик
6) Камера Вильсона
7) Диффузная камера
8) Пузырьковая камера
9) Ядерные фотоэмульсии


Для регистрации мощности радиационной дозы широко применяются бытовые дозиметры(прибор для измерения эффективной дозы или мощности ионизирующего излучения за некоторый промежуток времени). Рабочим элементом большинства бытовых дозиметров служит полупроводниковый диод. Бытовые дозиметры позволяют измерять мощность экспозиционной дозы гамма- и бета-излучений. Их показания соответствуют единицам мкР/ч(1мкР/ч=0,001мкЗв/ч).Время измерений 20-30с.

Типичные значения радиационного фона:
• на улице (открытой местности) – 8-12 мкР/час;
• в помещении – 15-20 мкР/час.

Допустимая норма радиации
– 25-30 мкР/ч.

Закон радиоактивного распада
Закон радиоактивного распада — физический закон, описывающий зависимость интенсивности радиоактивного распада от времени и количества радиоактивных атомов в образце. Открыт Фредериком Содди и Эрнестом Резерфордом, каждый из которых впоследствии был награжден Нобелевской премией. Они обнаружили его экспериментальным путём и опубликовали в 1903 году в работах «Сравнительное изучение радиоактивности радия и тория» и «Радиоактивное превращение», сформулировав следующим образом:

Во всех случаях, когда отделяли один из радиоактивных продуктов и исследовали его активность независимо от радиоактивности вещества, из которого он образовался, было обнаружено, что активность при всех исследованиях уменьшается со временем по закону геометрической прогрессии.
Из чего с помощью теоремы Бернулли учёные сделали вывод: скорость превращения всё время пропорциональна количеству систем, еще не подвергнувшихся превращению.

Существует несколько формулировок закона, например, в виде дифференциального уравнения:

, которое означает, что число распадов , произошедшее за короткий интервал времени , пропорциональнo числу атомов в образце , — постоянная распада, которая характеризует вероятность радиоактивного распада за единицу времени и имеющая размерность с−1. Знак минус указывает на убыль числа радиоактивных ядер со временем.




Результаты измерений и вычислений:
Мы проводили измерения с помощью цифрового прибора – дозиметра, диапазон измерений экспозиционной дозы которого 5 – 999мкР/ч.

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

Вычисление средних значений измерений радиоактивного фона:

1) В аудитории У-333 : (18+16+25+26+20+20+12+22+13)/9=19,1мкР/ч
2) Телефон Nokia: (20+24+32+26+28+32+25+26+32)/9=27,2 мкР/ч
3) В коридоре : (9+12+10+16+17+26+25+16+24)/9=17,2 мкР/ч
4) В туалете: (16+20+20+17+18+25+23+20+16)/9=19,4 мкР/ч
5) В лифте: (16+8+16+20+17+15+13+20+16)/9=15,7 мкР/ч

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

Вычисление абсолютной и относительной погрешности на примере показаний дозиметра в коридоре:

1. | r - rср|(1)= 17,2-9=8,2 мкР/ч
| r - rср|(2)= 17,2-12=5,2 мкР/ч
| r - rср|(3)= 17,2-10=7,2 мкР/ч
| r - rср|(4,8)= 17,2-16=1,2 мкР/ч
| r - rср|(5)= 17,2-17=0,2 мкР/ч
| r - rср|(6)= 17,2-26=9,2 мкР/ч
| r - rср|(7)= 17,2-25=8,2 мкР/ч
| r - rср|(9)= 17,2-24=7,2мкР/ч
2. | r - rср|ср= (8,2+5,2+7,2+1,2+1,2+0,2+9,2+8,2+7,2)/9=5,3
3. | r - rср|ср/rср*100%=5,3/17,2*100%=30,8%

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]


Вывод:
Мы приобрели навыки по измерению величины естественного радиационного фона и научились работать с дозиметром.

У нас получилось:

Среднее значение радиоактивного фона:
В аудитории У-333 = 19,1мкР/ч
Около Телефона Nokia = 27,2 мкР/ч
В коридоре=17,2 мкР/ч
В туалете=19,4 мкР/ч
В лифте=15,7 мкР/ч

Значение измерений радиоактивного фона в коридоре = (17,2± 5,3)мкР/ч
E(относительная погрешность) = 30,8%

Получилась довольно большая погрешность в связи с тем, что радиационный фон в различных частях помещения неодинаков.
Также, при сравнении допустимой нормы радиационного фона(25мкР/ч) с фактическим результатом, у нас получилось, что около телефона Nokia радиационный фон выше нормы, а во всех остальных случаях не превышает его.


Вернуться к началу Перейти вниз
kubitura



Сообщения : 1
Репутация : 0
Дата регистрации : 2015-06-24
Возраст : 36
Откуда Откуда : Ростов-на-Дону

СообщениеТема: Re: Лабораторные работы по ЕНОИТ или по ЕСТЕСТВОЗНАНИЮ. Измерение линейных размеров тела. Вычисление погрешностей.   2015-06-24, 13:15



По этой теме много инфы уникальной на kubitura.ru
Читал недавно
Хотя и тут почерпнул кое-что новое
Вернуться к началу Перейти вниз
Спонсируемый контент




СообщениеТема: Re: Лабораторные работы по ЕНОИТ или по ЕСТЕСТВОЗНАНИЮ. Измерение линейных размеров тела. Вычисление погрешностей.   



Вернуться к началу Перейти вниз
 

Лабораторные работы по ЕНОИТ или по ЕСТЕСТВОЗНАНИЮ. Измерение линейных размеров тела. Вычисление погрешностей.

Предыдущая тема Следующая тема Вернуться к началу 
Страница 1 из 1

Права доступа к этому форуму:Вы не можете отвечать на сообщения
Форум Студентов :: Учёба :: Учёба и экзамены (шпаргалки)-
Яндекс.Метрика