· Ілля Добрий · ГДЗ · 2 хв. читати

Лабораторна робота № 9. Гідростатичне зважування тіла

Звіт з лабораторної роботи №9

Тема: Гідростатичне зважування тіла.

Мета: Опанувати метод гідростатичного зважування для визначення маси тіла.

Обладнання: Лінійка, пружина, штатив із муфтою та лапкою, вимірювальний циліндр із водою, два тіла (наприклад, шматок пластиліну та брелок), які тонуть у воді.

Підготовка до експерименту

  1. Я уважно ознайомився з теоретичними відомостями, де описано, як використовувати гідростатичне зважування для визначення маси тіла, що тоне у воді.
  2. Зібрав пристрій: закріпив пружину на штативі за допомогою муфти та лапки, підготував вимірювальний циліндр із водою, а також два тіла для дослідження.
  3. Визначив ціну поділки вимірювальних приладів:
    • Лінійка — 0,1 см0,1 \, \text{см}.
    • Вимірювальний циліндр — 1 см31 \, \text{см}^3.

Експеримент

Дотримувався інструкцій з безпеки: не допускав різких рухів, щоб не пошкодити пружину чи обладнання. Результати вимірювань заносив до таблиці одразу після їх отримання.

  1. Виміряв початковий об’єм води V0V_0 у циліндрі.
  2. Виміряв початкову довжину пружини l0l_0, підвісив перше тіло (наприклад, шматок пластиліну) і виміряв нову довжину пружини l1l_1.
  3. Занурив тіло у воду повністю, виміряв довжину пружини l2l_2 та об’єм води з тілом VV.
  4. Повторив дослід для другого тіла (наприклад, брелока).

Опрацювання результатів

Обчислення для пластиліну:

  • Vт=V−V0=55−50=5 см3V_т = V - V_0 = 55 - 50 = 5 \, \text{см}^3.
  • x1=l1−l0=12−10=2 смx_1 = l_1 - l_0 = 12 - 10 = 2 \, \text{см}.
  • x2=l2−l0=11−10=1 смx_2 = l_2 - l_0 = 11 - 10 = 1 \, \text{см}.

Формула для маси:

  • m=ρводи⋅Vт⋅x1x1−x2m = \rho_{\text{води}} \cdot V_т \cdot \dfrac{x_1}{x_1 - x_2}

Підставимо:

  • m=1⋅5⋅22−1=5⋅2=10 гm = 1 \cdot 5 \cdot \dfrac{2}{2 - 1} = 5 \cdot 2 = 10 \, \text{г}.

Обчислення для брелока:

  • Vт=V−V0=53−50=3 см3V_т = V - V_0 = 53 - 50 = 3 \, \text{см}^3.
  • x1=l1−l0=11,5−10=1,5 смx_1 = l_1 - l_0 = 11,5 - 10 = 1,5 \, \text{см}.
  • x2=l2−l0=11−10=1 смx_2 = l_2 - l_0 = 11 - 10 = 1 \, \text{см}.

Маса:

  • m=1⋅3⋅1,51,5−1=3⋅3=9 гm = 1 \cdot 3 \cdot \dfrac{1,5}{1,5 - 1} = 3 \cdot 3 = 9 \, \text{г}.

Таблиця результатів

ТілоV0, см3V_0, \, \text{см}^3V, см3V, \, \text{см}^3Vт, см3V_т, \, \text{см}^3l0, смl_0, \, \text{см}l1, смl_1, \, \text{см}l2, смl_2, \, \text{см}x1, смx_1, \, \text{см}x2, смx_2, \, \text{см}m, гm, \, \text{г}
Пластилін505551012112110
Брелок505331011,5111,519

Аналіз експерименту та висновки

  1. У ході експерименту я вимірював масу тіл методом гідростатичного зважування, який базується на врахуванні сили тяжіння, пружності та архімедової сили.
  2. Інші відомі методи визначення маси:
    • Зважування на терезах (прямий метод).
    • Використання динамометра для вимірювання сили тяжіння з подальшим обчисленням маси (m=F/gm = F/g).
  3. Перевага методу гідростатичного зважування:
    • Не потребує ваги, лише прості інструменти (пружина, циліндр, лінійка).
    • Дозволяє одночасно визначити об’єм тіла.
    • Підходить для тіл із нестандартної форми, які важко зважити традиційно.
Поширити:
Назад