尤明庆

(河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作454010)

间接测量质量试验的可靠性及数据精度

尤明庆1)E-mail:youmq@hpu.edu.cn

(河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作454010)

试验是确认科学知识正确与否的重要手段，贯穿于力学的理论研究和工程应用之中.通过测量排水体积和单摆周期,间接测量铁块质量，讨论试验设计和数据处理及其相关问题.

试验可靠性，数据精度，单摆，浮力

试验是建立和检验自然科学如物理知识的重要手段.费恩曼认为“数学不是科学，因判断其对错不需要试验”；当然，“if a thing is not a science,it is not necessarily bad.For example,love is not a science”[1].不过，现今中文语境下的“科学”已经不完全等同于英文的science.

力学以物理为基础、以数学为工具，研究物体的受力以及运动、变形和破坏，具有科学和技术的双重特征，已成为天文、地质、机械、建筑、水利等学科的基础[2].试验贯穿于力学的理论研究和工程应用[3]，相关学会或组织制定有各种力学试验规程，且进行补充、修订.

可靠的试验能够准确反映系统参数之间的关系，测试数据具有分析或判断所需要的精度.文献[4]提出间接确定物体质量的方法，学习之后颇有收益，不揣浅陋而赘述几句.

1 试验设计和测试方法

如图1所示，用篮球与网兜将铁块悬浮于水中，利用细绳测量水位变化La以及中间部位的周长Le,放大La到Ld=nLa，n=14,以细绳与螺母构成单摆，测量k=50个周期的时间Te和Td,计算水体即铁块的质量[4]

式中,水密度ρ=1000kg/m3，重力加速度g= 9.8m/s2.

文献[4]“实测铁块质量的典型数值Td=62.47s和Te=95.37s得m=1.797kg，而铁块的实际质量为……