WYZNACZANIE GĘSTOŚCI CIAŁ ZA POMOCĄ WAGI MOHRA
Transkrypt
WYZNACZANIE GĘSTOŚCI CIAŁ ZA POMOCĄ WAGI MOHRA
ćwiczenie nr 11-M (mechanika) I Pracownia fizyczna WYZNACZANIE GĘSTOŚCI CIAŁ ZA POMOCĄ WAGI MOHRA ORAZ ZA POMOCĄ MIERZENIA I WAŻENIA (wersja skrócona) I. Zagadnienia 1. 2. 3. 4. 5. Ciężar, masa, ciężar właściwy i gęstość ciał. Wpływ temperatury i ciśnienia na gęstość ciał. Prawo Archimedesa. Metody wyznaczania gęstości. Waga Mohra. II. Literatura 1. 2. 3. A. Piekara, Mechanika ogólna. T. Dryński, Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki. A. Zawadzki, H. Hofmokl, Laboratorium fizyczne. III. Wykonanie ćwiczenia A. Wyznaczanie gęstości cieczy za pomocą wagi Mohra Śruba regulująca 1. Ustawić wagę Mohra tak, by śruba regulująca nachylenia wagi znalazła się w płaszczyźnie wahań belki wagi (w dalszej części ćwiczenia nie należy manipulować śrubą regulującą). 2. Zawiesić nurek na ramieniu wagi i za pomocą śruby regulującej doprowadzić wagę do równowagi (ostrza wagi powinny znaleźć się naprzeciw siebie). 3. Zanurzyć nurek całkowicie w naczyniu z wodą destylowaną. Doprowadzić wagę do równowagi za pomocą wybranych koników, zawieszając je na odpowiednich nacięciach ramienia wagi. -1- ćwiczenie nr 11-M (mechanika) I Pracownia fizyczna Zestaw zawiera: trzy koniki o masie jednostkowej a jeden konik o masie 0,1a dwa koniki o masie 0,05a jeden konik o masie 0,01a 4. Zanotować w tabeli numery nacięć n, na których zawieszone są poszczególne koniki. 5. Obliczyć masę zastępczą koników mz równą masie mw wypartej przez nurek wody. Masę zastępczą dowolnego konika mzk oblicza się z zależności: mzk = mk n 10 gdzie: mk – masa konika w jedn. a n – numer nacięcia 6. Zmierzyć temperaturę wody t i odczytać z tabel gęstość wody w tej temperaturze. 7. Napełnić naczynie badaną cieczą (aceton, metanol, gliceryna) i zanurzyć w nim całkowicie wysuszony nurek. 8. Zrównoważyć wagę za pomocą koników. Zanotować w tabeli położenia poszczególnych koników n. 9. Pomiary wykonać dla trzech różnych cieczy. 10. Obliczyć masę zastępczą mz równą masie mc wypartej cieczy (postępując identycznie jak w przypadku wody). 11. Obliczyć gęstość badanych cieczy, wiedząc (na podstawie prawa Archimedesa), że objętość wypartej wody jest równa objętości wypartych cieczy. B. Wyznaczanie gęstości ciał za pomocą mierzenia i ważenia: 1. Wybrać 3 różne ciała o regularnych kształtach wykonane z różnych materiałów. 2. Zmierzyć (za pomocą suwmiarki) wysokość oraz boki podstawy wybranych ciał. 3. Zważyć każde z ciał na wadze elektronicznej. 4. Obliczyć objętość badanych ciał V [m3]. 5. Gęstość obliczyć korzystając z zależności: d = m kg 3 V m 6. Oszacować niepewność pomiarów. -2- ćwiczenie nr 11-M (mechanika) I Pracownia fizyczna Imię i Nazwisko: ..................................... Rok i Kierunek:....................................... WYZNACZANIE GĘSTOŚCI CIAŁ ZA POMOCĄ WAGI MOHRA ORAZ ZA POMOCĄ MIERZENIA I WAŻENIA A. Wyznaczanie gęstości cieczy za pomocą wagi Mohra Tabela pomiarów t= [ ] n Rodzaj cieczy d mz a a 0,1a a 0,05a [ 0,01a ] dtab [ ] woda aceton metanol gliceryna Masa zastępcza dowolnego konika mzk (mk – masa konika w jedn. a; n – numer nacięcia): mk n = 10 Masa mz stanowi sumę mas zastępczych wszystkich użytych koników. m zk = Objętość wypartej cieczy: ௗ , Gęstość badanych cieczy: · ௪ௗ௬ [ ] [ ] B. Wyznaczanie gęstości ciał za pomocą mierzenia i ważenia: Gęstość ciała: d = m V Tabela pomiarowa Rodzaj a ciała [ ] = b [ h ] [ m ] -3- [ V ] [ d ] [ ]