ВВЕДЕНИЕ. Цель работы: ознакомиться с работой нониуса, научиться проводить измерения линейных размеров тел c помощью штангенциркуля и микрометра и определять

ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ,

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ, ОБЪЕМОВ

И ПЛОТНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Цель работы: ознакомиться с работой нониуса, научиться проводить измерения линейных размеров тел c помощью штангенциркуля и микрометра и определять погрешности при измерениях и расчетах.

Принадлежности: штангенциркуль, микрометр, набор измеряемых тел.

Вопросы, знание которых обязательно для допуска к выполнению работы

1. Что называется нониусом?

2. Что такое цена деления? Как определить цену деления нониуса?

3. Что называется приборной погрешностью?

4. В каких случаях следует пользоваться штангенциркулем, в каких – микрометром?

5. Как определяется среднее арифметическое значение измерений?

6. Что называется абсолютной погрешностью (средней абсолютной погрешностью) измерений?

7. Что называется относительной погрешностью измерений?

8. Как рассчитать погрешность прямых измерений?

9. Как рассчитывается погрешность косвенных измерений в вашей работе?

10. Какие цифры называются значащими?

11. Как записывают окончательный результат физических измерений?

12. Расскажите порядок выполнения работы.

ВВЕДЕНИЕ

В науке, технике, повседневной жизни для измерения линейных величин пользуются различными приборами и инструментами.

Измерения длины производят масштабными линейками. Величина наименьшего деления такой линейки называется ценой одного деления. Обычно цена одного деления линейки равна 1 мм. Если измерения производят с точностью до долей миллиметра, то пользуются вспомогательной шкалой измерительного инструмента – нониусом. Для измерения линейных величин применяют линейный нониус.

Линейным нониусом называется специальная шкала, дополняющая обычный масштаб и позволяющая повысить точность измерений в 10…20 раз. Нониус служит для отсчета десятых долей меньшего деления масштабной линейки. Величина деления нониуса обычно меньше наименьшего деления масштабной линейки, а вся шкала нониуса равна 1 мм. Соответственно, определив количество делений на шкале нониуса, мы сможем определить и цену деления данной шкалы, поделив 1 мм на количество делений шкалы нониуса. Измерение с помощью нониуса производится следующим образом: измеряемый объект устанавливается так, чтобы один конец его совпадал с нулем масштабной линейки, а сам объект располагался вдоль нее; нуль нониуса совмещается с другим концом измеряемого объекта. Для измерения длины нужно измерить по шкале масштабной линейки расстояние между нулем масштабной линейки и нулем нониуса. Таким образом, число целых делений отсчитывается по масштабной линейке. Число десятых и сотых делений определяется по значению деления нониуса. На шкале нониуса выбирается деление, точно совпадающее с делением масштабной линейки. Затем величина данного деления умножается на цену деления нониуса.

 

Нониусами снабжают штангенциркули (рис. 2) и микрометры (рис. 3).

 

Рис. 2 Рис. 3

В микрометре используются микрометрические винты – винты с малым и очень точно выдержанным шагом. Один поворот винта микрометра передвигает его стержень на 0,5 мм. Барабан, связанный со стержнем, разбит на 50 делений. Поворот на одно деление соответствует смещению стержня на 0,01 мм. С этой точностью обычно и производятся измерения с помощью микрометра.

I. Штангенциркуль

Штангенциркуль (рис. 2) представляет собой масштабную линейку, с одной стороны которой имеется неподвижная ножка. Вторая ножка имеет нониус и может перемещаться вдоль масштабной линейки. Если ножки штангенциркуля сведены вместе, то нули масштаба и нониуса совпадают.

Измеряемое тело помещают между ножками штангенциркуля, а затем по масштабу между нулем масштаба и нулем нониуса отсчитывают количество целых миллиметров. Десятые доли миллиметра определяют по делению нониуса, совпавшему с делением масштабной линейки.

С помощью штангенциркуля можно измерять не только внешние, но и внутренние размеры, например внутренний диаметр трубки. Для этого пользуются острыми верхними выступами ножек штангенциркуля, которые опускают в измеряемую трубку и раздвигают до соприкосновения их со стенками трубки, а затем производят отсчет точно так же, как и при измерении внешних размеров тел.