Графиктерді салу және өңдеу ережесі

Графиктер өлшемі дәптер парағынан кем емес миллиметрлік параққа құрылады. Параққа қарындашпен координаттық осьтер сызылады, тәуелсіз шама үшін абсцисса осі таңдап алынады. Осьтердің ұштарына физикалық шамалардың белгіленуі мен олардың өлшем бірліктері көрсетіледі.

Масштаб бөліктері осьтерде 1, 2, 5 …сандарына еселі немесе 10^{± n} санына көбейтілген (n – бүтін сан) сандар түрінде, бірдей қашықтықтарда орналасқан «бүтін» сандар түрінде салынады.

График барлық жерді алып жатуы үшін, осьтер бойында орналасатын санақ басы мен масштабты дұрыс таңдап алу керек. (Координаттар осьтерінің қиылысу нүктесі бір немесе екі ось бойынша нөлге сәйкес болуы тиіс емес. Сызбада тек тәжірибеде алынған өлшенетін шамалардың өзгеріс аймақтары келтіріледі). Таңдаудан кейін параққа қарындашпен осьтер мен масштаб бойынша санақ басында майыспайтын және сынбайтын қисықтармен жалғанған тәжірибелік нүктелер жазылады.

Қисық берілген нүктелерге жақын өтуі керек, бірақ оны әр нүкте сайын өткізуге тырыспау керек. Қисықтың екі жағы бойынша бірдей нүкте сандары орналастырылу керек.

Тәжірибелерде екі өлшеу шамаларының x және y сызықтық тәуелділігі жиі кездеседі.

у=кх +b,

мұндағы, k және b – тұрақты шамалар.

Мұндай тәуелділік сызбасы түзу сызық түрінде болады. Тәжірибелік нүктелер әр түрлі қателіктер әсерінен бір түзуде жатпайды. Зерттеуді жүргізушінің мақсаты – ең тиімді жолмен түзуді жүргізу және тангенс бойынша көлбеу бұрышты анықтау.

Көп жағдайда, бұл коэффициенттің шамасының анықталуы тәжірибенің басты мақсаты болып табылады.

 

Таразыда өлшеу ережесі

Массаларды анықтау үшін дәлдігі және өлшеу аралықтары әр түрлі таразылар қолданылады. Таразылар әдетте, дәлдігі бірнеше миллиграмдар құратын техникалық таразылар және дәлдігі миллиграмның ондық немесе жүздік үлесін құрайтын аналитикалық таразылар болып бөлінеді. Алайда бұл таразылардың да, басқа таразылардың да құрылыстары бірдей. Таразының негізі – екі жағына табақшалар қойылып иінағаш пішіндес құрылғы призмаға орналастырылған. Арнайы құрылғы көмегімен таразы призма ұшынан арнайы бағанамен жоғарыға көтеріледі. Бұл призманы тозудан және оны соққыдан сақтау үшін жасалады. Аналитикалық таразының техникалық таразыдан айырмашылығы, аналитикалық таразы әйнекті қабырғалары бар шкафтан тұрады. Бұл ауа қозғалысында болатын ауытқуларды болдырмайды. Таразылар қатаң түрде өлшенуге дайын болуы керек. Таразыны өлшеуге дайындауда жіберілген кез келген өрескелдік таразы тілінің тік бағытынан ауытқуына және өлшеу кезінде жүйелі қателердің пайда болуына әкеледі. Жүк өлшенбеген кезде таразы тілі тігінен нөлдік күйдің жанында тұрады. Бұл кезде таразы тілі нөлдік санмен сәйкес келмейді, сондықтан өлшеу алдында таразы тілін нөлге әкелу керек және шкаланың бөліктерін анықтау керек.

Таразылардағы жүкті өзгертуге болады. Өлшенетін денені арнайы қысқыш арқылы алу керек. Таразыны дұрыс қондырмайынша, толығымен арретирді босатпау керек.

Таразылардағы жүйелі қателерді болдырмау мына әдістер үшін қолданылады:

1. Екі рет өлшеу әдісі. Дене алдымен таразының бір табақшасында, сосын басқа табақшасында өлшенеді. Нәтижесі екі өлшеудің орташа арифметикалық шамасы болып табылады.

2. Салыстыру әдісі. Дене әдеттегі құммен тең өлшеніп, таразының екінші табақшасына салынады. Осыдан кейін дене алынып тасталады да, әр түрлі салмақты кірлермен ауыстырылады.

3. Тұрақты тиелмелі әдіс. Мұнда бірінші табақшада тұрақты кір тұрады, ол кірдің массасы өлшеніп жатқан дене массасынан артық, екінші табақшада әр түрлі салмақтағы кірлер болады. Олар кірлер тепе-теңдігін қамтамасыз етеді. Сосын екінші табақшаға өлшенетін денені салады да, әр түрлі салмақты кірдің бір бөлігін алып тастайды, осы кезде жаңадан таразы тепе-теңдік күйге келетін болады.

Сызықтық өлшемдерді өлшеу

Штангенциркуль, микрометр.

Қарапайым жағдайда ұзындықты өлшеу–эталонды ұзындықпен салыстыру болып табылады. Өлшеу дәлдігін арттыру мүмкін болатын қателіктердің көзін жою. Шкаламен жұмыс жасаған кезде мұндай қателіктер шкаланың біркелкі болмауынан, шкала штрихтарының қалыңдығынан болуы және т.б. Барлық алынған өлшеу құралдарын дұрыстау қателік көздерін жою және шкала бөліктерін азайтумен шектеледі.

Штангенциркуль. Штангенциркуль бөліктерге бөлінген сызғыштан, араларына өлшенетін дене орналастырылған екі қысқаштан тұрады. Қысқыштың біреуі қозғалыссыз, онымен сызғыштың нөлдік санағы байланысады, екінші қысқыш сызғыш бойымен, дене өлшемі бойында сырғиды.

Әдетте, барлық құралдар шкаласы нониуспен қамтамасыз етіледі. Бастапқыда айтылғандай шкала бойынша жіберілген қателіктер шкаланың бөліктерінің жартысына тең. Мұндай баға – адам көзі шкаланың бөліну бөлігін 0,15-0,20 бөлікке тең дәлдікпен анықтауға байланысты. Өлшенетін дененің ұштары шкала штрихтарымен сәйкес келе бермейтіндіктен, қатені қателіктер құны деп бағалау алынды. Алайда, шкаланың дәл осындай бөлікке бөлінуі кезінде өлшеу дәлдігі артуы мүмкін. Шкаланың екі штрихтарын шкала штрихтарының енінің жартысына дейінгі дәлдікпен біріктіруге болады. Егер штрихтің ені басты бөліктің 0,05 – ін құрайтын болса, онда штрихтарды басты бөліктің 0,05 шамасының дәлдігімен біріктіруге болады. Бұл үшін қозғалыстағы қысқыш қосымша шкаламен жалғанады. Бұл шкала былай құрастырылады, яғни басты шкаланың бөлінген n бөліктеріне сәйкес келетін ұзындық қосымша шкалада n – 1 немесе n +1 бөліктерге бөлінуге тиіс. Сонда, қосымша шкаланың (нониустың) бір бөлігі басты шкаланың бөліктерінен 1/ n- ге айырмашылықта болады. Егер нониус бөлігі басты шкала бөлігінен кем болса, онда нониус бірінші ретті нониус немесе тура нониус деп аталады. Егер нониус бөлігі шкала бөлігінен артық болса, онда ол кері немесе екінші ретті нониус деп аталады.

Егер дене ұзындығы шкаланың бөлігінің бүтін санынан D L айырмашылықта болса, онда нониус D L-1/ n бөліктері сәйкес келеді. Бұл әдетте шкаламен салыстырғанда өлшеу дәлдігін – 20-10 есе арттыруға мүмкіндік береді.

Әр түрлі құрастырудан тұратын нониус барлық жағдайларда бұрыштық немесе сызықтық шамаларды өлшеу үшін қолданылады. Осы жағдайда олардың құрастырушысының айырмашылығы барлық нониус үшін шкала штрихының ені есебінен өлшенетін дене мен шкаланың бірігуі нәтижесінде дәлдіктің өсуі болып табылады.

Микрометр. Микрометрлік б ұ ранда. Аз ұзындықтарды өлшегенде дәл санаумен бірге қозғалыстағы қысқыштың орын ауыстыруын ескеру қажет. Әдетте, ол микрометрлік бұранда көмегімен болады. Микрометрлік бұранда – бұл үлкен диаметрлі және аз жүрісті бұранда. Бұранданың бір айналымы қысқыштың аз жүріске тең арақашықтығына орын ауыстырады. Үлкен диаметрдің көмегімен бұранданың шеңберін үлкен бөліктерге бөледі (50-100 бөліктерге) және бұранда айналымының бөлігін оның жүріс бөлігіне ауыстырады. Бұранданың 0,5 мм жүрісі және бұранда шеңберінің 50 бөлікке бөлінуі – бұл 0,01 мм. дәлдікпен қалыңдықты өлшеуге мүмкіндік береді. Микрометрлік бұранданың шкаласы әдетте нониуспен қамтамасыз етілмейді, себебі бұранданың жүрісінің дәл келмеуі және бұранда қысқышының (резьба) сапасы штрих қалыңдығына сәйкес келетін жүріс бөлігінен артық болады.

Микрометр – микрометрлік бұрандамен байланысқан, бір жағында қозғалмайтын қысқышы (зажим), екінші жағында қозғалысты қысқышы бар қатаң металдық жалғаудан тұрады.

Микрометрмен жұмыс жасағанда, барлық өлшенетін денеге бірдей күш беру керек. Микрометрлік бұранданың ұстайтыны сол бұранданың фрикциондық берілісімен байланысқан.