Pracownia Zakładu Fizyki Technicznej Politechniki Lubelskiej

Nazwisko i imię : Dariusz Gutek					Symbol grupy ED. 3.5
Data wyk. Ćwiczenia 1997-12-08		Symbol ćwiczenia 1.2	Temat zadania: Wyznaczanie gęstości cieczy.
	ZALICZENIE		Ocena	Data	Podpis

1.Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie gęstości cieczy metodą hydrostatyczną.

2.Wstęp teoretyczny:

W metodzie hydrostatycznej posługujemy się ciałem stałym tzw. nurkiem, który ważymy kolejno: w powietrzu, w cieczy o znanej gęstości i w cieczy której gęstość chcemy zbadać.

Oznaczając:

P1- ciężar nurka w powietrzu,

P2- ciężar nurka w cieczy o znanej gęstości ς,

P3- ciężar nurka w cieczy o badanej gęstości ς_x,

V - objętość nurka.

Siłę wyporu działającą na nurka w cieczy o znanej gęstości można zapisać:

P1 - P2 = V ς g ,

zaś w cieczy , której gęstość chcemy wyznaczyć:

P1 - P3 = V ς_x g .

Otrzymujemy:

Co można przekształcić do postaci:

gdzie m₁, m₂, m₃ oznaczają masy odważników przy ważeniu nurka odpowiednio: w powietrzu, w cieczy o znanej gęstości i w cieczy o gęstości badanej.

3.Tabela pomiarowa:

Lp.	Rodzaj cieczy badanej	m1 [kg]	m2 [kg]	m3 [kg]	ς [kg*m^-3]	ςx [kg*m^-3]	ςx [kg*m^-3]	δ %
1	Nr 1	0,03725	0,03197	0,03132	997,77	1128,16	1115,86	0,8
2			0,0652	0,0569	0,05602	997,77	1103,55		0,5

4.Rachunek błędu:

δ
_m -względny błąd maksymalny

Błędy wyliczone po podstawieniu dla poszczególnych nurków wynoszą

1. dla pierwszego nurka:

δ_m = 0,008

δ_m% = 0,8 %

2. dla drugiego nurka :

δ_m = 0,005

δ_m% = 0,5 %

Δς₁ = 8,98

Δς₂ = 5,52

ς_x1 = 1123,16 ± 8,98

ς_x2 = 1103,55 ± 5,52

Jeżeli przyjąć wartość średniej wartości gęstości badanej cieczy z dwóch pomiarów i średnią wartość błędu z obliczeń dla dwóch nurków δ=0,0065 to możemy napisać:

Δς = 7,25

Pomiar dla takiego przyjęcia :

ς_x = 1115,86 ± 7,25

5.Wnioski:

Cieczą o znanej gęstości użytą w ćwiczeniu była woda destylowana dla , której gęstość ς odczytana z tablic dla temperatury 22°C wynosiła 997,77 kg_*m^-3.

Błąd został obliczony metodą różniczkowania wzoru, z którego zostało wyliczone ς_x . Na błąd pomiaru złożyły się niedokładności powstałe przy ważeniu poszczególnych „nurków” w powietrzu, cieczy o znanej gęstości oraz cieczy o gęstości badanej. Można zauważyć, że dla pomiarów wykonywanych na wadze laboratoryjnej błąd jest mniejszy dla ciała, które ma większą masę w powietrzu.

---