МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)
Кафедра "Физика - 1"
М О С К В А - 2005
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)
 |
Кафедра "Физика - 1"
советом университета
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.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.