Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 28
Лабораторна робота № 6.
ВИЗНАЧЕННЯ ГУСТИНИ ТВЕРДОГО ТІЛА ТА РІДИНИ ГІДРОСТАТИЧНИМ ЗВАЖУВАННЯМ.
Мета роботи
: використавши закон Архімеда та, знаючи густину води , визначити густину твердого тіла та рідини. Прилади і матеріали
:
терези, пристосовані для гідростатичного зважування; набір важків; досліджуване тверде тіло; склянка з дистильованою водою та склянка з досліджуваною рідиною. Теоретичні відомості.
Густиною речовини називають масу одиниці об’єму речовини. Щоб знайти густину, потрібно масу тіла mподілити на його об’єм V: Масу тіла можна визначити досить точно з допомогою терезів. Об’єм же тіла (особливо , якщо тіло неправильної форми) визначається зі значно більшою похибкою, що приводить до значної похибки кінцевого результату. Зменшити похибку дозволяє метод гідростатичного зважування, який полягає в наступному. Підвісимо досліджуване тіло з допомогою тонкої дротини або рибальської волосіні до шальки терезів (див. рис.1) і зважимо його. Зважування дасть вагу тіла в повітрі P1
= m1
g. Якщо нехтувати виштовхувальною силою, що діє на тіло і на важки з боку повітря, то маса важків дорівнюватиме масі тіла: m1
= m. Потім зануримо тіло у дистильовану воду, густина якої ρ0
, і знову зрівноважимо терези. Це зважування дасть вагу тіла у воді P2
(див. рис.2): З іншого боку P2
=m2
g, де m2
- маса важків при зважуванні, а FA
=ρ0
Vg, де V - об’єм тіла. Отже: Оскільки: то: Після перетворень одержимо: Метод гідростатичного зважування дозволяє визначити і густину рідини. Для цього потрібно виконати ще одне зважування - в досліджуваній рідині. Це зважування дає: де: Після підстановки матимемо: або: В (7) підставимо вираз для об’єму тіла (4): В (8) підставимо вираз (5) для ρТ
: Одержимо: Хід роботи. 1. На гідростатичних терезах зважте тіло в повітрі та у дистильованій воді. Маси важків m1
та m2
запишіть в таблицю 1. Оскільки в (5) та (9) маса входить у вигляді відношення, то в таблицю значення маси можна записувати у грамах. Зважування слід виконати два - три рази. 2. Зважте тіло в досліджуваній рідині. Перед опусканням тіла в рідину видаліть з нього краплини води. Масу важків m3
теж запишіть в таблицю. Повторіть зважування. 3. За формулами (5) та (9) визначте густину тіла та досліджуваної рідини. 4. Обчисліть похибку вимірювання. Для ρТ
: Для ρр
: Табл..1 Контрольні запитання.
1. Що називають густиною речовини? В яких одиницях вона вимірюється? 2. Сформулюйте і поясніть закон Архімеда для рідин і газів. 3. Чи потрібно вносити поправку на виштовхувальну силу при зважуванні тіла в повітрі? В якому випадку маса важків буде точно дорівнювати масі тіла?
|