Лабораторна робота № 4. Визначення густини твердих тіл та рідини - Максимович

• ГДЗ Фізика 7 клас Максимович

Визначення густини твердих тіл та рідини

Мета: навчитися визначати густини твердих тіл та рідини.

Обладнання: лінійка, вимірювальний циліндр (мензурка), тверде тіло правильної геометричної форми (прямокутний паралелепіпед), тверде тіло неправильної геометричної форми, посудина з водою, важільні терези, набір важків.

Вказівки до роботи

І. Визначення густини твердого тіла правильної геометричної форми

1. Визначте ціну поділки шкали лінійки.

Ціна поділки шкали лінійки становить 1 мм або 0,1 см.

2. Виміряйте сторони прямокутного паралелепіпеда (мал. 1):

a = 5,0 см;

b = 3,0 см;

h = 2,0 см.

3. Визначте об’єм прямокутного паралелепіпеда V:

$V = a \cdot b \cdot h = 5,0 \, \text{см} \cdot 3,0 \, \text{см} \cdot 2,0 \, \text{см} =$30,0 см³.

4. Виміряйте його масу за допомогою важільних терезів. Результати вимірювань запишіть у табл. 1.

5. Визначте густину речовини, з якої виготовлене тверде тіло правильної геометричної форми:

$\rho = \dfrac{m}{V} = \dfrac{27,0 \, \text{г}}{30,0 \, \text{см}^3} =$0,9 г/см³.

Переводимо в кг/м³:

$\rho = 0,9 \, \text{г/см}^3 \times 1000 =$900 кг/м³.

6. Результати вимірювань та обчислень запишіть у табл. 2.

ІІ. Визначення густини рідини

1. Налийте у мензурку 50 мл води:

$V =$50 см³.

2. Виміряйте за допомогою важільних терезів масу порожньої посудини:

$m_1 =$100 г.

3. Перелийте рідину з мензурки у посудину для зважування та виміряйте масу посудини з водою:

$m_2 =$150 г.

4. Визначте масу води у посудині за формулою $m = m_2 – m_1$:

$m = 150 \, \text{г} - 100 \, \text{г} =$50 г.

5. Визначте густину води:

$\rho = \dfrac{m}{V} = \dfrac{50 \, \text{г}}{50 \, \text{см}^3} =$1,0 г/см³.

Переводимо в кг/м³:

$\rho = 1,0 \, \text{г/см}^3 \cdot 1000 =$1000 кг/м³.

6. Результати вимірювань та обчислень запишіть у табл. 3.

ІІІ. Визначення густини твердого тіла неправильної геометричної форми

1. Виміряйте масу тіла неправильної геометричної форми за допомогою важільних терезів:

   $m = 70 \text{ г}$

2. Налийте в мензурку води так, щоб можна було повністю занурити у неї досліджуване тіло.

3. Виміряйте об’єм налитої рідини $V_1$:

   $V_1 = 60 \text{ см³}$

4. Занурте у воду досліджуване тіло. Виміряйте загальний об’єм води з тілом $V_2$:

   $V_2 = 70 \text{ см³}$

5. Визначте об’єм досліджуваного тіла за формулою $V = V_2 - V_1$:

   $V = 70 \text{ см}^3 - 60 \text{ см}^3 = 10 \text{ см³}$

6. Визначте густину речовини, з якої виготовлене тверде тіло неправильної геометричної форми:

   $\rho = \frac{m}{V} = \frac{70 \text{ г}}{10 \text{ см}^3} = 7,0 \text{ г/см³}$

   Переводимо в кг/м³:

   $\rho = 7,0 \text{ г/см}^3 \times 1000 = 7000 \text{ кг/м³}$

7. Результати вимірювань та обчислень запишіть у табл. 4.

Таблиця 4

Висновок

Під час виконання лабораторної роботи ми визначили густини твердих тіл та рідини, проводячи вимірювання маси та об’єму.

• Для твердого тіла правильної геометричної форми (прямокутного паралелепіпеда) з розмірами $a = 5,0 \text{ см}$, $b = 3,0 \text{ см}$, $h = 2,0 \text{ см}$і масою $m = 27,0 \text{ г}$густина становить $\rho = 0,9 \text{ г/см}^3$або $900 \text{ кг/м}^3$що відповідає дереву.
• Для води з об’ємом $V = 50 \text{ см}^3$та масою $m = 50 \text{ г}$густина дорівнює $\rho = 1,0 \text{ г/см}^3$або $1000 \text{ кг/м}^3$, що відповідає табличному значенню.
• Для твердого тіла неправильної геометричної форми з масою $m = 70 \text{ г}$та об’ємом $V = 10 \text{ см}^3$густина складає $\rho = 7,0 \text{ г/см}^3$або $7000 \text{ кг/м}^3$, що відповідає густині чавуну.

Висновки:

• Ми успішно визначили густини різних тіл та порівняли їх з табличними даними.
• Результати вимірювань мають прийнятну точність для навчальних цілей, хоча не є абсолютно точними через можливі похибки вимірювань.
• Набуті знання можна використовувати для визначення матеріалів за їх густиною та в різних галузях науки і техніки.

Додаткове завдання

Запропонуйте спосіб визначення густини сплаву з двох речовин, якщо відомі їхні маси та густини.

Для визначення густини сплаву двох речовин, знаючи їх маси ($m_1$і $m_2$) та густини ($\rho_1$і $\rho_2$), можна скористатися наступним методом:

1. Обчислити об’єми кожної речовини: $V_1 = \frac{m_1}{\rho_1}, \quad V_2 = \frac{m_2}{\rho_2}$
2. Знайти загальну масу сплаву: $m_{\text{сплаву}} = m_1 + m_2$
3. Знайти загальний об’єм сплаву: $V_{\text{сплаву}} = V_1 + V_2$
4. Обчислити густину сплаву: $\rho_{\text{сплаву}} = \frac{m_{\text{сплаву}}}{V_{\text{сплаву}}}$