Nr ćw.	Temat:
Rok i kierunek	Imię i nazwisko
Wykonane	Data oddania

Prawo Archimedesa formułuje się słownie w następujący sposób:

„ Siła wyporu działająca na ciało zanurzone w płynie jest równa ciężarowi płynu wypartego przez to ciało”

GĘŚTOŚCIĄ - nazywamy stosunek masy do objętości.

m - masa

V - objętość

Dla substancji niejednorodnych zależy od punktu substancji i określana wówczas jako granica stosunku masy do objętości, gdy objętość obejmuje coraz mniejsze objętości obejmujące punkt:

gdzie m oznacza masę ciała (jako funkcję objętości), zaś V jego objętość.

Jednostki gęstości: kilogram na metr sześcienny – kg/m³ (w SI), kg/l, g/cm³ (CGS).

Gęstość jest cechą charakterystyczną substancji, a w określonych warunkach standardowych stanowi jedną z najważniejszych cech substancji – służy do obliczania masy i ciężaru określonej objętości substancji. Dla substancji jednorodnej zachodzi

,

a dla ciał niejednorodnych

Gęstość ciał stałych można wyznaczyć przez ważenie próbek o znanej objętości, przy wyznaczaniu gęstości cieczy stosuje się areometry. Areometry wypełnione cieczą o znanej gęstości mogą służyć do wyznaczania gęstości ciał stałych. Przy wyznaczaniu gęstości gazów stosuje się metody ważenia naczyń z gazem o różnym ciśnieniu gazu.

Gęstość większości substancji zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury (jednym z wyjątków jest woda w temperaturze poniżej 4°C). Zjawisko to wynika z rozszerzalności cieplnej ciał. Podczas przemian fazowych gęstość zmienia się skokowo (w temperaturze przemiany), podczas krzepnięcia zazwyczaj wzrasta (najbardziej znanymi wyjątkami są woda, żeliwo, a z pierwiastków bizmut, gal i german).

Do doświadczenia wykorzystujemy:

- wagę elektryczną

-wagę szalkową

-termometr

- szklankę z wodą

- nitkę

-3 ciała (bakelit, mosiądz, aluminium)

2.Przebieg doświadczenia:

1. Pomiar każdego ciała na wadze elektronicznej.

2. Pomiar temperatury wody.

3. Pomiar każdego ciała na wadze, w szklance wypełnionej wodą destylowaną.

4. Obliczenie gęstości wody.

5. Obliczenie gęstości ciał.

6. Obliczenie błędu gęstości ciał.

Pomiar masy na wadze elektrycznej:

Następnie powyżej wybrane ciała (bakelit, mosiądz i aluminium) ważymy za pomocą wagi elektrycznej, mierzymy temperaturę wody oraz masę zanurzonych ciał w wodzie, wyniki zapisujemy.

Masa

Lp.	m1 – masa
	[g]
1.	19,03

bakelit

Lp.	m2 - masa
	[g]
1.	132,06

mosiądz

Lp.	m2 - masa
	[g]
1.	42,41

aluminium

Pomiar masy po zanurzeniu w wodzie oraz pomiar temperatury wody:

Zanurzamy owe trzy ciała (bakelit, aluminium, mosiądz) na nitce w wodzie i za pomocą wagi szalkowej mierzymy ich masę. Za pomocą termometru mierzymy temperaturę wody w której znajdują się owe ciała, wyniki zapisujemy w tabelce. Dokonujemy obliczeń.

Masa i temperatura

Lp.	m1 – masa(po zanurzeniu w wodzie) bakelit temperatura wody
	[g]
1.	3,5

Lp.	m2 – masa (po zanurzeniu w wodzie) aluminium temperatura wody
	[g]
1	116,45

Lp.	m3 – masa (po zanurzeniu w wodzie) mosiądz temperatura wody
	[g]
1	26,95

Obliczanie gęstości wody:

ς = 0,9984 *10³ kg/m³ = 0,9984*1000kg/m³= 998,4kg/m³

Stosujemy wzór na objętość :

$\mathbf{\text{Po}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{m0}}{\mathbf{mo - m1}}$ * Pw

Bakelit Po=

Aluminium Po=

Mosiądz Po=

=

Sporządzamy następnie ogólną tabelkę w której znajduje się : masa ciała, masa ciała po włożeniu do wody, temperatura wody, dane z tabeli odnośnie temperatury jaką trzeba wpisać do wzoru (stała wartość), gęstość

	m0	m1	tw	Pw (t)	Gęstość
Mosiądz	132,09g	116,39g	19.4°C	998.4 kg/m^3	8352,036479 kg/m^3
Aluminium	42,39g	26,9g	19.4°C	998.4 kg/m^3	2732,225694 kg/m^3
Bakelit	19,03g	3,4g	19.4°C	998.4 kg/m^3	1215,582342 kg/m^3

Wyznaczamy gęstość względnej ciał stałych i cieczy na podstawie prawa Archimedesa

δ = $\frac{m0}{m0 - m1}\ $* δw

M=m0- m1

δ = $\frac{m0}{M}\ $* δw

δ = δc * ( $\frac{\delta m0}{m0}\ $+ $\frac{\text{δM}}{M}\ )$

δm0 = 0,01g

δM = δm0 + δm1

δm1 = 0,01g

Bakelit:

M= 19.03g-3.4g=15.53g

δM=0.01+0.01=0.02

δ =1215.5823 kg/m³ *($\frac{0.01g}{19.03g}$ + $\frac{0.02g}{15.53g}$)=1215.5823 kg/m³ * 0.0000128 kg =

= 0.0155594

Aluminium:

δM=0.01+0.01=0.02

M=42.39g-26.9g=15.49g

δ =2732,225694 kg/m³ * ($\frac{0.01g}{42.39g}$ + $\ \frac{0.02g}{15.49g}$)= 2732,2257 kg/m³ * 0.0000152kg =0.0415298

Miedź:

δM=0.01+0.01=0.02

M=132.09-116.39=15.7

δ =8352,036479 kg/m³ * ($\frac{0.01g}{132.09g}$ + $\frac{0.02g}{15.7g}$)= 8352,0365 kg/m³ * 0.0000135kg = 0.1127524

Dyskusja błędów:

Błąd pomiarowy głównie wynikał z niedokładności przyrządów, temperatura wody mogła być niewłaściwa (woda pod wpływem temperatury zmienia swoja objętość), dokładność wagi elektrycznej wynosi = 0,01g, dokładność tremometru = 0.1°C,

Podsumowanie :

Po przeprowadzeniu pomiarów masy trzech ciał(bakelit, aluminium, mosiądz) na wadze i w szklance wypełnionej wodą destylowaną otrzymaliśmy wyniki, że masa ciała włożonego do szklanki jest lżejsza niż jego rzeczywista masa na wadze.