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  【大学物理实验(五):对一直径为d,质量为m的实心金属球体进行测量,求其体密度.现对直径用50分格.对一直径为d,质量为m的实心金属球体进行测量,求其体密度.现对直径用50分格游标卡尺进行5】

  大学物理实验(五):对一直径为d,质量为m的实心金属球体进行测量,求其体密度.现对直径用50分格.

  对一直径为d,质量为m的实心金属球体进行测量,求其体密度.现对直径用50分格游标卡尺进行5次等精度测量,为d1=20.02mm、d2=20.00mm、d3=19.98mm、d4=20.04mm、d5=20.01mm.而对质量用分度值50mg天平进行单次测量,m=32.66±0.01(g),请对数据进行处理(要详细过程)并给出密度的最后结果.

  求个方法啊!

1回答
2020-05-14 18:50
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唐晓东

  (1)直径均值d_=(d1+d2+d3+d4+d5)/5=20.01(mm)

  (2)直径数据均方差:(采用总体方差的有偏估计,分母用样本数n,而不是n-1)

  S=√{[(d1-d_)²+(d1-d_)²+(d1-d_)²+(d1-d_)²+(d1-d_)²]/5}

  =0.02(mm)

  (3)直径的误差表示:d=20.01±0.02mm

  (4)密度计算

  球体体积V=4/3*π*(d/2)³=π*d³/6

  密度ρ=m/V=m/(π*d³/6)

  =6/π*m/d³=7.7853170(g/cm³)

  (5)误差分析(利用全微分):

  δρ=δ(6/π*m/d³)

  =6/π*[δm/d³-3m/d^4*δd)

  δρ/ρ=[6/π*[δm/d³-3m/d^4*δd]/[6/π*m/d³]

  =δm/m-3δd/d

  |δρ/ρ|=|δm/m-3δd/d|

  ≤|δm/m|+3|δd/d|=0.01/32.66+3*0.02/20.01=0.003305

  ∴相对误差约:0.33%

  绝对误差:7.7853170*0.003305=0.026≈0.03(g/cm³)

  (6)确定密度的表达精度

  根据绝对误差,密度保留到小数点后二位

  ρ=7.79±0.03(g/cm³)

2020-05-14 18:50:51

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