Lengkung penentukuran apa itu, bagaimana untuk melakukannya, contohnya

The lengkung penentukuran Ia adalah graf yang mengaitkan dua pembolehubah, yang digunakan untuk mengesahkan bahawa peralatan pengukuran berfungsi dengan baik. Tidak kira apa peralatan, masa, penggunaan dan haus semula jadi dan lusuh mempengaruhi kualiti pengukuran.

Itulah sebabnya penting untuk mengesahkan fungsi yang sesuai secara berkala. Ini dilakukan dengan membandingkan langkah -langkah yang disediakan oleh peralatan terhadap peranti standard yang digunakan sebagai rujukan. Pasukan rujukan ini adalah yang paling tepat.

Rajah 1. Keluk penentukuran dua peranti, berbanding dengan peranti rujukan ideal (hijau). Sumber: f. Zapata.

Sebagai contoh, dalam Rajah 1 kita mempunyai hijau isyarat output peranti yang ideal, berbanding dengan magnitud yang diukur, kedua -duanya adalah berkadar.

Dalam graf yang sama adalah lengkung dua instrumen yang berbeza yang tidak ditentukur dan mempunyai tingkah laku yang sedikit berbeza antara satu sama lain dan dengan standard.

[TOC]

Bagaimanakah ia berfungsi?

Sebagai contoh, katakan kami ingin menentukur dinamometer, yang merupakan peranti yang digunakan untuk mengukur daya seperti berat objek dan yang muncul ketika objek mempercepatkan.

Untuk mendapatkan musim bunga untuk meregangkan, perlu memohon kekuatan, yang berkadar dengan peregangan, menurut undang -undang Hooke.

Dynamometer mudah terdiri daripada musim bunga di dalam tiub yang disediakan dengan penunjuk dan skala untuk menunjukkan peregangan. Pada satu hujung terdapat cincin untuk memegang dinamometer dan di sisi lain cangkuk untuk menggantung berat badan.

Rajah 2. Ke kiri dinamometer mudah dan di sebelah kanan skema prosedur untuk menentukurnya. Sumber: Wikimedia Commons.

Salah satu cara untuk menentukur Dynamometer adalah untuk menggantung berat yang berbeza, yang jisimnya sebelum ini ditentukan dengan keseimbangan (instrumen rujukan), dan mengukur peregangan atau pemanjangan musim bunga, yang sepatutnya menjadi cahaya.

Undang-undang Hooke yang digunakan untuk sistem Spring-Masa dalam keseimbangan statik menghasilkan persamaan berikut, yang berkaitan dengan musim bunga yang panjang dengan doh yang digantung:

L = (g/k) m + lo

Di mana:

-L: Jumlah panjang musim bunga

Boleh melayani anda: pemuliharaan momentum linear: prinsip, contoh, latihan.

-G: Percepatan graviti

-K: pemalar musim bunga

-M: Massa

-LO: Panjang musim semulajadi.

Sebaik sahaja anda mempunyai beberapa pasang mata panjang-masa, Mereka meneruskannya untuk membina lengkung penentukuran. Oleh kerana hubungan antara panjang l dan massa m linear, lengkungnya adalah garis lurus, di mana:

Menunggu = g/k

Cara membuat lengkung penentukuran?

Ini adalah langkah untuk membuat lengkung penentukuran ke alat pengukuran.

Langkah 1

Pilih standard perbandingan untuk digunakan, mengikut peranti yang anda mahu calibrate.

Langkah 2

Pilih julat sekuriti yang betul dan tentukan bilangan langkah yang optimum. Sekiranya kita pergi untuk menentukur dinamometer, kita perlu menilai sebelum had berat yang boleh digantung tanpa cacat kekal. Sekiranya ini berlaku, instrumen itu tidak dapat digunakan.

Langkah 3

Ambil Pasangan Pembacaan: Satu adalah bacaan yang dibuat dengan corak standard, yang lain adalah ukuran yang dibuat dengan sensor yang menentukur.

Langkah 4

Buat graf pasangan bacaan yang diperolehi dalam langkah sebelumnya. Ia boleh dilakukan dengan tangan, pada kertas milimeter atau melalui spreadsheet.

Pilihan terakhir adalah lebih baik, kerana laluan tangan dapat menyebabkan sedikit ketidaktepatan, sementara pelarasan yang lebih baik dapat dilakukan dengan spreadsheet.

Contoh lengkung penentukuran

Lengkung penentukuran juga digunakan untuk menukar magnitud ke yang lain yang mudah dibaca, melalui beberapa harta atau undang -undang yang mengaitkannya.

Penentukuran termometer rintangan platinum

Alternatif untuk penggunaan merkuri adalah rintangan elektrik. Rintangan adalah harta termometrik yang baik, kerana ia berbeza dengan suhu dan juga mudah diukur dengan ohmmeter atau ammeter.

Nah, dalam kes ini, standard yang mencukupi untuk membina lengkung penentukuran akan menjadi termometer makmal yang baik.

Ia boleh melayani anda: magnetisasi: momen magnet orbital dan spin, contoh

Anda boleh mengukur suhu pasangan - rintangan dan membawanya ke graf, yang kemudiannya akan menentukan nilai suhu yang mengetahui rintangan, selagi nilai ini adalah dalam julat langkah yang telah diambil.

Dalam lengkung penentukuran berikut, suhu dengan termometer corak dan dalam paksi menegak suhu dengan termometer rintangan platinum diadakan pada paksi x, dipanggil termometer ke.

Rajah 3. Carta penentukuran termometer rintangan platinum ke. Sumber: f. Zapata.

Spreadsheet mendapati garis yang paling sesuai dengan langkah -langkah, yang persamaannya muncul di sebelah kanan atas. Termometer platinum mempunyai kenaikan 0.123 ºC mengenai corak.

Lengkung penentukuran penyelesaian

Ini adalah kaedah yang digunakan dalam kimia analisis dan terdiri daripada lengkung rujukan, di mana ukuran ukuran.

Rajah 3. Lengkung penentukuran penyelesaian.

Keluk digunakan untuk mencari, dengan interpolasi, kepekatan analit yang terdapat dalam sampel yang tidak diketahui, melalui tindak balas instrumental tersebut.

Tindak balas instrumental boleh menjadi arus elektrik atau voltan. Kedua -dua magnitud mudah diukur di makmal. Kemudian lengkung digunakan untuk mengetahui kepekatan analit yang tidak diketahui dengan cara ini:

Katakan arus adalah 1500 mA dalam lengkung penentukuran. Kami terletak pada ketika ini pada paksi menegak dan lukis garis mendatar ke lengkung. Dari sudut ini, kami memproyeksikan garis secara menegak ke arah paksi x, di mana kepekatan analit masing -masing dibaca.

Latihan diselesaikan

Bina lengkung penentukuran spring malar elastik K dan dari graf, tentukan nilai yang dikatakan tetap, semuanya dari data eksperimen berikut panjang pasangan - jisim: jisim: jisim: jisim: jisim:

Boleh melayani anda: jenis kelajuan

Penyelesaian

Setiap pasangan nilai ditafsirkan seperti berikut:

Apabila doh 1 kg digantung, musim bunga diregangkan sehingga mencapai 0.32 m. Sekiranya jisim 2 kg digantung, musim bunga datang untuk mengukur 0.40 m dan sebagainya.

Dengan cara spreadsheet, graf panjang dibuat berbanding massa, yang ternyata menjadi garis lurus, seperti yang diharapkan dari undang -undang Hooke, kerana hubungan antara panjang l dan massa m diberikan oleh:

L = (g/k) m + lo

Seperti yang dijelaskan di bahagian sebelumnya. Grafik yang diperoleh adalah seperti berikut:

Rajah 4. Lengkung penentukuran musim bunga. Sumber: f. Zapata.

Di bawah tajuk, spreadsheet menunjukkan persamaan garis yang terbaik menyesuaikan data eksperimen:

L = 0.0713 m + 0.25

Potongan garisan dengan paksi menegak adalah panjang semulajadi musim bunga:

L_{Sama ada} = 0.25 m

Bagi bahagiannya, cerun adalah nisbah G/K:

G/k = 0.0713

Oleh itu, mengambil g = 9.8 m/s², Nilai pemalar musim bunga adalah:

K = (9.8/0.0713) n/m

K = 137.45 N/m

Mempunyai nilai ini, musim bunga kami ditentukur dan dinamometer siap untuk mengukur daya seperti berikut: jisim yang tidak diketahui digantung yang menghasilkan peregangan tertentu, yang dibaca pada paksi menegak.

Dari nilai ini garis mendatar ditarik ke lengkung dan pada ketika itu garis menegak diproyeksikan ke paksi x, di mana nilai jisim dibaca. Mempunyai jisim, kita mempunyai berat badannya, yang merupakan punca pemanjangan.

Rujukan

1. Serway, r., Vulle, c. 2011. Asas Fizik. 9NA ed. Pembelajaran Cengage.
2. Tipler, ms. 1987. Fizik Pra -Universiti. Editorial kembali.
3. Tippens, ms. 2011. Fizik: Konsep dan aplikasi. Edisi ke -7. McGraw Hill
4. Wilson, J. 2010. Eksperimen Makmal Fizik. Ke -7. Ed. Brooks Cole.
5. Wikipedia. Lengkung penentukuran. Pulih dari: Adakah.Wikipedia.org.