Лабораторна робота № 4

Зміст ГДЗ 7 клас Бар’яхтар

Тема. Вимірювання мас тіл.

Мета: навчитися працювати з важільними терезами та визначати за їхньою допомогою маси тіл.

Обладнання: важільні терези; набір важків; два тіла для зважування; дві однакові склянки: одна порожня, інша — з водою.

ХІД РОБОТИ

Підготовка до експерименту

Ознайомилися з правилами зважування на важільних терезах та зрівноважили порожні терези за допомогою клаптиків паперу.

Експеримент

1. Дотримуючись правил зважування та інструкції з безпеки, по черзі поклали на ліву шальку терезів досліджувані тіла (два бруски, порожню склянку та склянку з водою), а на праву шальку пінцетом добирали важки та міліграмові різноважки до встановлення рівноваги.

2. Результати вимірювань занесли до таблиці:

Номер досліду	Зважуване тіло	Набір важків на шальці	Маса тіла $m_0, \text{г}$
1	Тіло 1 (малий брусок)	$20\text{ г} + 5\text{ г} + 200\text{ мг}$	$25{,}2$
2	Тіло 2 (великий брусок)	$100\text{ г} + 10\text{ г} + 2\text{ г} + 1\text{ г}$	113
3	Порожня склянка	$50\text{ г} + 20\text{ г} + 10\text{ г} + 500\text{ мг}$	$80{,}5$
4	Склянка з водою	$100\text{ г} + 50\text{ г} + 20\text{ г} + 10\text{ г} + 500\text{ мг}$	$180{,}5$

Опрацювання результатів експерименту

Визначимо масу води в склянці як різницю маси склянки з водою ( $m_4$ ) та маси порожньої склянки ( $m_3$ ):
$m_{\text{води}} = m_4 - m_3 = 180{,}5\text{ г} - 80{,}5\text{ г} = 100\text{ г}$

Аналіз експерименту та його результатів

Висновок:

На лабораторній роботі ми вимірювали масу різних твердих тіл і рідини (води) за допомогою навчальних важільних терезів та набору важків.
На точність вимірювань вплинули ретельність початкового зрівноваження терезів, тертя в осі коромисла, похибка виготовлення важків, а також те, що маса тіла не завжди точно кратна масі найменшого важка у футлярі.
З найбільшою відносною точністю виміряно масу склянки з водою ( $180{,}5\text{ г}$ ), оскільки абсолютна похибка зважування для всіх дослідів є приблизно однаковою (визначається масою найменшого різноважка та чутливістю терезів), а маса цього тіла є найбільшою серед зважуваних тіл.

ТВОРЧЕ ЗАВДАННЯ

Виміряйте масу монетки. Що необхідно зробити, щоб отримати якнайточніший результат?

Оскільки маса однієї монетки невелика, відносна похибка її окремого зважування на шкільних важільних терезах буде значною. Щоб отримати якнайточніший результат, потрібно скористатися методом рядів: покласти на шальку терезів одночасно 10 або 20 однакових монет одного номіналу, виміряти їхню загальну масу m, а потім поділити отримане значення на кількість монет $N$ :
$m_1 = \dfrac{m}{N}$

Наприклад, поклавши на терези $N = 10$ монет номіналом $1\text{ грн}$ , ми зрівноважили їх набором важків: $20\text{ г} + 10\text{ г} + 2\text{ г} + 1\text{ г} = 33\text{ г}$ . Тоді маса однієї монетки становить:
$m_1 = \dfrac{33\text{ г}}{10} = 3{,}3\text{ г}$

Такий спосіб зменшує абсолютну похибку вимірювання маси однієї монети в 10 разів.