Ćw. 100 a: OBLICZANIE GĘSTOŚCI CIAŁ STAŁYCH

1. Wstęp teoretyczny

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie gęstości badanego elementu, zapoznanie się z podstawowymi narzędziami inżynierskimi, sposobem pomiaru oraz niedokładności przyrządów, analiza otrzymanych wyników.

Gęstość jest to stosunek masy mierzonego elementu do jego objętości, mierzony w określonej temperaturze. Jednostką gęstości w układzie SI jest kilogram na metr sześcienny.

2. Przebieg ćwiczenia

Podział obiektu na segmenty:

Nr segmentu	h [mm]	d [mm]
1	7,0	17,8
2	10,9	20,9
3	21,0	23,9
4	4,9	11,7
5	28,0	23,8
6	17,8	14,7

Wymiar przedmiotu Δa = ±0,1mm

3. Opracowanie wyników pomiaru

Obliczanie objętości i niepewności objętości poszczególnych segmentów:

V₁ = 1741,9189 mm³ ΔV₁=V₁(2Δd/d + hΔ/h) = 45 mm³

V_1'= (1741±45) mm³

V_2'= (3739±71) mm³

V_3'= (9421±124) mm³

V_4'= (526±20) mm³

V_5'= (12456±150) mm³

V_6'= (3020±59) mm³

Obliczanie objętości całego ciała stałego:

V_cał = (24863±469) mm³ = (24,9±0,5) cm³

4. Wyniki końcowe

Obliczanie gęstości:

Masa:

m=70,5g

Δm= ±0,1g

Δm=m(Δm/m) = 0,1g

m = (70,5±0,1)g

Gęstość:

ρ = m/V

ρ = 70,5g/24,9cm³ = 2,8g/cm³

Δρ = (Δm + ΔV) = 0,6

ρ = (2,8±0,6) g/cm³

5. Wnioski

Korzystając z sumy objętości poszczególnych segmentów oraz całkowitej masy ciała stałego można wyznaczyć jego gęstość. Gęstość stopu, z którego wykonany jest przedmiot użyty w ćwiczeniu wynosi (2,8±0,6) g/cm³. Niepewność obliczanej gęstości jest zależna zarówno od niepewności objętości, jak i niepewności masy ciała.

---