Doświadczenia. Pomiary. Przyrządy pomiarowe.

Doświadczenia. Pomiary. Przyrządy pomiarowe.
Większość doświadczeń wykonywanych na fizyce ma na celu obserwację
zjawisk, ich jakościowy opis lub wyjaśnienie.
Jeśli jednak w doświadczeniu dokonuje się jakiegoś pomiaru, konieczny jest
odpowiedni przyrząd. Przyrządy, które powinieneś znać, kończąc gimnazjum,
wymienione są w poniższej tabeli.
Przyrząd
linijka, taśma miernicza
menzurka, cylinder miarowy
waga
zegar, stoper
siłomierz
termometr
barometr, manometr, aneroid
szybkościomierz, prędkościomierz
amperomierz
woltomierz
Co mierzy?
długość, droga, wysokość
objętość
masa
czas
siła
temperatura
ciśnienie
szybkość, prędkość
natężenie prądu
napięcie elektryczne
Najprostsze doświadczenia to takie, w których mierzymy tylko jedną wielkość
fizyczną, np.:
Doświadczenie
Wyznaczanie objętości ciała o regularnym
kształcie, np. podręcznika do fizyki.
Wyznaczanie objętości ciała o
nieregularnym kształcie, np. klucza.
Wyznaczanie ciężaru ciała, np. jabłka.
Pomiar ciśnienia atmosferycznego.
Pomiar ogniskowej soczewki skupiającej.
Wyznaczanie okresu drgań wahadła
matematycznego.
Co mierzymy? Czym mierzymy?
Długość, szerokość, wysokość – linijką;
objętość – stosując matematyczny wzór.
Objętość wody – menzurką; objętość wody
z kluczem – menzurką; objętość klucza –
odejmując pierwszy pomiar od drugiego.
Ciężar – bezpośrednio siłomierzem; masę –
wagą, którą mnożymy przez 10 N /kg.
Ciśnienie - barometrem
Ogniskową – linijką.
Czas, np. 20 pełnych drgań – stoperem,
który dzielimy przez 20.
A oto przykłady doświadczeń, w których konieczne jest dokonanie pomiarów
przynajmniej dwóch wielkości fizycznych.
Doświadczenie
Stosowany wzór
Użyte przyrządy
pomiarowe
Wyznaczanie gęstości przez pomiar
masy i objętości ciała.
ρ=m/V
waga, linijka lub menzurka
Wyznaczanie szybkości banieczki
powietrza w rurce z cieczą.
v=s/t
linijka, zegar lub stoper
Wyznaczanie ciśnienia
wywieranego przez człowieka
stojącego w nartach na śniegu.
Sprawdzanie prawa Ohma.
p = Fn / S
waga (razy 10 N /kg) lub
siłomierz, taśma miernicza lub
linijka
amperomierz, woltomierz
U / I = const
Przykładowy zestaw zadań.
Zad. 1. Przyporządkuj wielkościom fizycznym przyrządy służące do ich pomiaru.
A. temperatura
1. barometr
B. natężenie prądu
2. prędkościomierz
C. objętość
3. termometr
D. ciśnienie
4. woltomierz
E. prędkość
5. amperomierz
F. napięcie elektryczne
6. cylinder miarowy.
Zad. 2. Twoim zadaniem jest wyznaczyć gęstość substancji, z jakiej wykonany
jest klucz. Uporządkuj podane niżej czynności według kolejności,
w jakiej należy je wykonać.
A. Odejmij objętość wody w cylindrze pomiarowym od objętości wody z kluczem
i zanotuj jako objętość klucza.
B. Wlej do menzurki wodę.
C. Połóż klucz na jednej szalce wagi.
D. Włóż klucz do cylindra miarowego z wodą.
E. Podziel masę klucza przez jego objętość i zanotuj wynik jako gęstość substancji
klucza.
F. Na drugiej szalce wagi połóż odważniki, aby waga była w równowadze.
G. Odczytaj objętość wody.
H. Oblicz masę odważników i zanotuj wynik jako masę klucza.
I. Odczytaj objętość wody z zanurzonym w niej kluczem.
Zad. 3. W oparciu o wzór p = Fn / S, wskaż przyrządy pomiarowe, które pozwolą
Ci wyznaczyć ciśnienie, jakie wywiera krzesło na podłogę.
Zad. 4. Sprawdź doświadczalnie bez używania przyrządów fizycznych, że
przedmioty metalowe dobrze przewodzą prąd elektryczny.