Определение ошибки измерения времени человеком-оператором: Методические указания к лабораторной работе

Страницы работы

7 страниц (Word-файл)

Содержание работы

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

Кафедра "Физика - 1"

А.Д.КУРУШИН
ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ОШИБКИ  ИЗМЕРЕНИЯ

ВРЕМЕНИ  ЧЕЛОВЕКОМ-ОПЕРАТОРОМ

Методические указания к лабораторной работе № 101

по дисциплине "ФИЗИКА"

М О С К В А - 2005

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ  (МИИТ)

 


Кафедра "Физика - 1"

А.Д.КУРУШИН

Утверждено

 редакционно-издательским

советом университета

ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ОШИБКИ  ИЗМЕРЕНИЯ

ВРЕМЕНИ  ЧЕЛОВЕКОМ-ОПЕРАТОРОМ

Методические указания к лабораторной работе № 101

по дисциплине "ФИЗИКА"

для студентов 1 и 2 курсов энергетических, строительных и механических специальностей

М О С К В А - 2005

УДК   531.76

К-93

Курушин А.Д.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЧЕЛОВЕКОМ-ОПЕРАТОРОМ. Методические указания к лабораторной работе № 101.- М.; МИИТ, 2005, 9 с.

Приведены описания лабораторной установки и методики проведения измерений и обработки результатов. Имеются вспомогательные данные, облегчающие статистическую обработку.

©  Московский государственный

университет путей сообщения

                                                                             (МИИТ), 2005

Учебно-методическое издание

Курушин Алексей Дмитриевич

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЯ

ВРЕМЕНИ ЧЕЛОВЕКОМ - ОПЕРАТОРОМ.

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Физика»

для студентов 1 и 2 курсов энергетических,

строительных и механических специальностей

Подписано к печати      Формат 60х84/16  Тираж –1000

Усл.печ.л.       Заказ-       Изд. №     Цена

127994, Москва, ул. Образцова, 15.   Типография МИИТа

Лабораторная работа №  101

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ

ЧЕЛОВЕКОМ-ОПЕРАТОРОМ

Цель работы: Определение времени индивидуальной реакции человека-оператора с целью определения ошибок косвенных измерений, в которых имеется измерение времени бее использования автоматических устройств.

ВВЕДЕНИЕ

Предполагается, что перед началом работы студент ознакомился с основными понятиями теории ошибок при физических измерениях , например по [ 1,2 ].

При выполнении задач лабораторного практикума в ряде случаев для получении конечного результата необходимо измерять промежутки времени. Так, например, в работе по научению гармонических колебаний пружинного маятника для определения периода колебаний Т измеряют число колебаний N и время этих колебаний t. По результатам этих измерений рассчитывают период колебаний:  Т = t/N. Время колебаний t измеряется путём включения и выключения секундомера в моменты времени, соответствующие прохождению колеблющимся грузом некоторых фиксированных точек шкалы. Однако из-за конечной скорости реакции человека секундомер будет включаться в моменты времени, отличающиеся на суммарное время зрительной и двигательной реакции человека t от времени прохождения выбранных точек шкалы. Это время реакции человека определяет в дальнейшем ошибку расчёта периода колебаний Т, как результата косвенного измерения. Аналогичная ситуация встречается при измерении вязкости жидкости методом Стокса, когда измеряется время t равномерного вертикального движения в жидкости металлического шарика между двумя сечениями, отстоящими lруг от друга на определённое расстояние 1 друг от друга. По этим намерениям в дальнейшем рассчитывается скорость равномерного движе

3

ния V = l/t, входящая в формулу для расчёта вязкости жидкости. В этом случае ошибка измерений времени t, обусловленная реакцией человека, определит ошибку косвенного измерения скорости V,a в дальнейшем и ошибку в определении коэффициента вязкости, которая может быть рассчитана, если известно t.

Помимо чисто учебных и ознакомительных целей, как в описанных случаях, индивидуальное время реакции человека-оператора имеет жизненно важное значение в практической деятельности, например, водителя железнодорожного и автомобильного транспорта, лётного состава, работников диспетчерских служб и т.д.

В связи с тем, что в ряде работ (помимо упомянутых) приходится пользоваться величиной ошибки измерения времени t, являющейся индивидуальной характеристикой для каждого студента, эту величину необходимо определить и запомнить, чтобы использовать в течение всего времени работы в лаборатории физики.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: секундомер электронный  с; пульт оператора (студента), программируемый калькулятор или ПЭВМ.

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

Схема установки приведена на рис.1. Она состоит из пульта студентов 1 и электронного секундомера 2. На пульте студентов имеется два контактных переключателя: S1 - "Пуск" и S2 -"Стоп". При нажатии кнопки "Пуск" первым студентом электронный секундомер начинает отсчёт времени, в течение которого его входные контакты замкнуты накоротко через пульт студентов. Второй студент, заметив, что секундомер работает, должен нажать кнопку "Стоп". При этом входные контакты секундомера оказываются разомкнутыми и отсчёт времени прекращается. После остановки секундомера первый студент отпускает кнопку "Пуск"; после этого второй студент уже может отпустить кнопку "Стоп", записать

                                                                                                        4

показания секундомера в свой конспект и затем нажать кнопку "Сброс" на секундомере . После того как индикаторы

секундомера установятся в ноль, он готов к следующему измерению. Для получения статистичес­ки надёжных результатов процесс измерений необходимо повторить 70...90 раз, после чего студенты меняются местами, т.е. второй студент, записавший свои результаты, садится за пульт со стороны кнопки S1 -"Пуск", а первый студент - со стороны кнопки S2 -"Стоп", после чего снова производятся измерения. В связи с тем, что время реакции каждого студента индивидуально и вдобавок, определяется его общим состоянием и фазой биоритма, то естественно, что каждый студент получает свой индивидуальный набор из N = 70...90 результатов измерении.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

1.  Полученные результаты измерений удобно записывать в виде прямоугольной таблицы, содержащей 10 вертикальных колонок и 7...9 горизонтальных строчек.

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Физика
Тип:
Методические указания и пособия
Размер файла:
116 Kb
Скачали:
0