Университет по архитектура, строителство и геодезия
Катедра “Физика”
Студент: Димитър Стефанов Герашки
Специалност: ССС Група: 1 Ф№13121
Тема: Измерване на дължини с различни уреди
Протокол: №5
Дата:......................... проверил:....................
гр. София /Георгиева/
Теоритична част
Измервания с помощта на нониуси.
Нониусът е приспособление, което се поставя към дадена скала и служи за по точно отчитане на дробни части от най-малкото скално деление. Праволинейният нониус е малка линия АВ, прикрепена към мащабната, която може леко да се плъзга по дължината и (фиг.1). На тази линийка е нанесена скала, съдържаща n деления (10, 20, 50), които покриват n-1 най-малки деления от мащабната линийка. Ако означим големината на на-малкото деление с а, това на нониуса с в, то
bn = (n-1)a
или големината на нониусното деление спрямо мащабното е
b = (n-1)a/n
Разликата между мащабното и нониусното деление се нарича константа на нониуса
a-b = a/n = k
Тази величина определя максималната грешка на нониуса. При произволно положение на нониуса относно мащаба едно от деленията на нониуса съвпада с някакво от мащабното деление. Отчетът по нониуса се основава на способността на окото да фиксира това съпадение ж деленията на нониуса и мащаба. Първата задача при измерване с уред,снабден с нониус, е да се определи големината на най-малкото мащабно деление и броя на нониусовите деления n и да се пресметне константата на нониуса. Дължината l на един предмет се определя, като се постави началото на мащабната линия да съвпада с единия край на предмета, а другия му край с началото на нониусовата скала. По мащабната скала се отчита целия брой скални деления N до началото на нониусовата скала: останалата дробна част x от мащабното скално деление се определя по нониусовата скала по формулата x = n1.k , където n1 е поредния номер на нониусовото деление, което съвпада с кое и да е мащабно деление. Следователно дължината е:
L = N.a + n1.k
Фиг.3 фиг.4
Шублер (фиг.3) Състои се от две части,плъзгащи се една спрямо друга. На едната С е нанесена мащабната скала, а на другата Д-нониусовата. Двете части са снабдени с челюсти АВ и PQ за измерване на външни и вътрешни диаметри. Към нониусовата част е прикрепен плъзгач Е за измерване на дълбочини. Когато съответните челюсти за допрени, нулевите деления на двете скали съвпадат.
Микрометър (фиг.4) Едната част А от него има форма на полудъга, в която измервания предмет d се притиска меьду един микрометричен винт В и срещулежащата основа С. Притискащите повърхности на винта и основата са прецизно изработени плоскости, перпендикулярни на оста на винта. Ходът на винта р е 0.5 mm или 1.0 mm. На външния край на винта е прикрепен барабан S, върху ръба на който е нанесена скала с n деления (50 или 100). Барабанът обхваща неподвижно закрепен за дъгата цилиндър L , по дължината на който е нанесена милиметрова скала. По тази скала се отчита размера на предмета само в цяло число скални деления (0.5 или 1.0mm), а по кръговата-скалата върху барабана – остатъкът в стотни части от милиметъра. Линейното преместване на винта при завъртането му на едно скално деление на кръговата скала се нарича константа на микрометъра k = p/n, която почти при всички микрометри е 0.01 mm.
Eкспериментална част
1.Измерване с прав линеен нониус.
Да се определи константата на правия линеен нониус и да се определи дължината на металната пръчка. Да се запишат крайните резултати с абсолютна и процентна грешка.
к = 10 – 9 = 1mm = 0,1cm
l = 17 + 5.0,1 = 17,5cm l = (17,5 ± 0,1)cm
Δl=0,1cm l = 17,5 ± 0,6%
Δl/l = 0,1/17,5 = 0,006 = 0,6%
2. Измерване с шублер
Да се определи константата на нониуса на шублера и да се измерят еднократно външен диаметър, вътрешен диаметър и дълбочината на дадено тяло. Крайните резултати да се запишат с абсолютна и с процентна грешка.
к = 0,05mm
а)измерване на външен диаметър
D = 24 + 3.0,05 = 24,15mm
б)измерване на вътрешен диаметър
d = 19 + 10.0,05 = 19,5 mm
в)измерване на височина
h = 9 + 13.0,05 = 9,65 mm
ΔD = 0,05mm D = (24,15 ± 0,05)mm
ΔD/D = 0,05/24,15 = 0,002 = 0,2% D = 24,15 ± 0,2% mm
Δd = 0,05mm d = (19,50 ± 0,05)mm
Δd/d = 0,05/19.5 = 0,003 = 0,3% d = 19,50 ± 0,3%
Δh = 0,05mm h = (9,65 ± 0,05) mm
Δh/h = 0,05/9,65 = 0,005 = 0,5% h = 9,65mm ± 0,05%
3.Измерване с микрометър
Да се измери многократно диаметъра на метална пръчка. В резултат измерването се получават:
- 10 стойности на диаметъра на пръчката, получени в различни места и направления на пръчката.