Определение плотности вещества (измерение длины, массы)

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 10Следующая ⇒

▷ Похожие статьи

Цель работы: ознакомиться с основными приемами, используемыми при измерении линейных размеров, объёма и массы тел.

Приборы и материалы: штангенциркуль, микрометр, весы, стаканы, твердые тела различной формы, дистиллированная вода, масло, глицерин.

Плотностью называются масса единицы объема физического тела. В общем случае плотность может быть различной в различных точках и должна определяться, как производная от распределения массы по объему

В простейшем случае однородного тела плотность находится просто как отношение массы к объему тела

Следовательно, для определения плотности необходимо измерить объем и массу тела.

В случае геометрических тел правильной формы измерение объема сводится к измерению линейных размеров тела- длины, ширины и высоты (толщины).

Упражнение 1.

Измерение плотности тела правильной формы

1. Ознакомиться с устройством и правилами пользования микрометром и штангенциркулем.

2. Измерить 10 раз в различных местах толщину пластинки x _i микрометром, ширину y _i и длину z _i пластинки –– штангенциркулем.

3. Определить массу пластинки m.

Результаты измерений занести в таблицы

4. Найти в таблице коэффициент Стьюдента t _{р, n-1} для числа измерений (n -1) и заданной доверительной вероятности Р.

Рассчитать доверительные границы результатов прямых измерений с заданной доверительной вероятностью Р.

Вычислить по средним значениям измеренных величин плотность вещества пластинки, по справочной таблице плотностей определить материал, из которого изготовлена пластинка.

Вычислить относительную погрешность и доверительные границы. Записать окончательный результат измерений.

Упражнение 2

Определение плотности тела методом гидростатического взвешивания.

В тех случаях, когда форма тела не сводится к набору правильных геометрических тел, определение объема из линейных размеров оказывается невозможным. В этом случае используется метод гидростатического взвешивания, основанный на законе Архимеда.

Если масса разновесок при взвешивании тела в воздухе М. то условие равновесия весов с учетом закона Архимеда.

где - плотность тела, g – ускорение свободного падения

V – объем тела; r_l- плотность воздуха; Д – плотность материала разновесок; М – вес тела в воздухе; l-плотность воздуха.

Аналогично, условие равновесия при погружении тела в воду.

где P₁ – вес тела в воде. M₁ - масса разновесок при взвешивании в воде.

Из этих соотношений следует

Полученный результат дает возможность определять не только плотность твердых тел, но и при известной плотности твердого тела плотность жидкости

Плотность воздуха при температуре t ⁰C и давлении h мм ртутного столба определяется как

или при Т К и давлении П

Плотность воды при различной температуре и нормальном атмосферном давлении

Таблица 1

Плотность l сухого воздуха при различной температуре и нормальном атмосферном давлении

Таблица 2.

5. Укрепить тонкую нить на крюке чашки весов и уравновесить весы. Подвесить на нити шарик и взвесив его по правилам взвешивания найдите массу разновесок М.

6. Опустить подвешенный шарик в стакан с водой так, чтобы он был полностью погружен в воду, но не касался ни стенок стакана, ни его дна. Следить, чтобы на поверхности шарика не было пузырьков воздуха. Снова уравновесить весы и найти массу разновесок М₁. Зная массы разновесок, вычислить плотность шарика. Значения плотности воды взять из таблицы.

Повторить измерения 5 раз и найти среднее значение и среднеквадратическую погрешность.

Упражнение 3

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров