M2 |
ŁUKAWSKI RAJMUND |
WMiBM |
|
Pomiar masy za pomocą wagi analitycznej |
|
05.III.2001r. |
|
|
1.Teoria
Do wykonania pomiarów masy służy waga analityczna. Przy dokonywaniu pomiarów tą właśnie metodą, musimy brać pod uwagę czułość wagi, czyli jej zdolność użytkową, która zależy od obciążenia. Przy dokonywaniu pomiarów ważenia ciał musimy zdać sobie sprawę z różnicy jaka występuje pomiędzy masą a ciężarem danego ciała. Należy też zwrócić uwagę na to, iż ciężar danego ciała zależy ściśle od szerokości geograficznej. Przy posługiwaniu się wagą analityczną ważne jest to, iż sprowadza się ono do umiejętności zastosowania warunku równowagi dźwigni dwuramiennej: momenty sił działających na oba ramiona wagi muszą być równe
2.Obliczenia
a) Po wypoziomowaniu i wyregulowaniu wagi, zaczęliśmy wyznaczać środek wahań wagi nieobciążonej według następującego wzoru:
x0=((A1+A3+A5)/3 + (A2+A4)/2)2
Pomiary umieściliśmy w tabeli 1:
x01=(11-7,5)/2=1,75
x02=(11,666-8)/2=1,833
x03=(11,666-8)/2=1,833
Tab.1
A1 |
A2 |
A3 |
A4 |
A5 |
x0 |
12 |
-8 |
11 |
-7 |
10 |
1,75 |
12 |
-8 |
12 |
-8 |
11 |
1,83 |
12 |
-8 |
12 |
-8 |
11 |
1,83 |
Wartość średnia:
WŚR=1,8053
b) Pomiar czułości wagi nieobciążonej:
C=(xo,k-xo)/k działek/mg
k - nowe położenie konika przesuniętego z położenia zerowego;
xo,k - nowe położenie środka wahań;
k=4 mg=0,004 g
x0,k1=(11,333-8,5)/2=1,4165
x0,k2=(11,666-8)/2=1,853
x0,k3=(12-10,5)/2=0,75
C1=(1,4165-1,75)/4=-0,083375
C2=(1,853-1,833)/4=0,005
C3=(0,75-1,833)/4=-0,27075
CŚR=-0,349125/3=-0,116375
Tab.2
A1 |
A2 |
A3 |
A4 |
A5 |
xo,k |
C |
12 |
-9 |
11 |
-8 |
11 |
1,42 |
-0,083 |
12 |
-8 |
11 |
-8 |
12 |
1,85 |
0,005 |
12 |
-11 |
12 |
-10 |
12 |
0,75 |
-0,271 |
CŚR= - 0,116375 działek/mg
c) Pomiar masy ważonego ciała:
k1-środek wahań cofnięty o jedno miejsce w lewo od k2;
k2-środek wahań z nadmiarem.
k21=(1-6)/2=-2,5
k22=(4,833-7)/2=-1,0833
k23=(1-3)/2=-1
k2ŚR=-4,5833/3=-1,527766
k11=(8,166-9,75)/2=-0,792
k12=(9,833-11)/2=-0,583
k13=(9,833-10,25)/2=-0,2085
k1ŚR=-1,5835/3=-0,52783
Tab.3
A1 |
A2 |
A3 |
A4 |
A5 |
k2 |
|
4 |
-6 |
4 |
-6 |
3 |
-2,5 |
|
5 |
-7 |
5 |
-7 |
4,5 |
-1,08 |
|
1 |
-3 |
1 |
-3 |
1 |
-1 |
|
Tab.4
A1 |
A2 |
A3 |
A4 |
A5 |
k1 |
8,5 |
-10 |
8 |
-9,5 |
8 |
-0,79 |
10 |
-11,5 |
10 |
-11 |
9,5 |
-0,58 |
10 |
-11 |
10 |
-10,5 |
9,5 |
-0,52 |
x=(k1-xo)/(k1-k2))
m=m1-a1-x
x=-2,333/0,999=-2,335
m=1590+5-2,335=1592,665
Tab.5
k1 |
k2 |
m1 [mg] |
x [mg] |
m [mg] |
a1 |
-0,53 |
-1,53 |
1590 |
-2,335 |
1592,665 |
5 |
d) Pomiar błędu:
Δ=δm/δv |Δx|
Δm=|2/xo2|*Δx=0,617*0,05=0,031mg
m=1590,2mg±0,031mg
3. Wnioski