Nad szalką umieszczamy stolik . na którym ustawiamy naczynia wypełnione cieczą. W cw, zanurzamy badane ciało zawieszone na nilce przyczepionej do górnej części szalki. S musi mieć taką długość aby zanurzone w cieczy ciało nic dotykało dna naczynia. Jeżełjjjjj cieczy użyjemy wody destylowanej o gęstości A. to po zanurzeniu ciała w wofo równowaga będzie zachwiana. Na ciało oprócz siły ciężkości P0 .działa teraz siła wyporu $ o wartości gdzie:
V-objętość zanurzonego ciała.
A. -gęstość wody w danej temperaturze (patrz tabela), g- przyspieszenie ziemskie.
Ponieważ siły P0iW mają zwroty przeciwne, siła która działa na ciało po zanurzeniu w wodzie ma teraz wartość:
Pw=P0-W = PQ-VPttg.
Aby odzyskać równowagę musimy na szalce położyć odważniki o takiej masie m\. że ich ciężar mi£ zrównoważy siłę ,a zatem:
A ="».£.
Korzystając z przedstawionych wyżej zależności uzyskujemy układ równań:
vpcg=pą~
Po podzieleniu równań stronami otrzymujemy:
skąd
Ar
Pe =
(na wadze) odważnikami o masie mo ■
Ponieważ siłę Pq równoważymy
- "*og ,
natomiast siłę Pw równoważymy odważnikami o masie fet
p- =mi8,
po podstawieniu otrzymujemy:
w«og“«ig
W wyliczeniach nic musimy operować siłami (Po.P*) a jedynie masą odważników, które na wadze te siły równoważą. Pomiary przeprowadzamy dla dwóch ciał.
Wyniki pomiarów notujemy w tabeli:
Nr, |
m0 |
pM :l |
i llf | ||
1 | |||||
2 | |||||
3 | |||||
4 | |||||
5 |
Si |
Gęstość wody destylowanej, po wcześniejszym zmierzeniu jej temperatury (fw), Odczytujemy z tabeli:
Zależność gęstości wody od temperatury 00*' —■).
ti |
0 |
JL |
2 |
3fl |
4 |
Bi i |
8 | |
9 ; | ||
i |
0.9998*1 |
0.9999 |
0,99994 |
0.99996 |
0.99997 |
0,99996 |
0.99994 |
0.9999 |
059915 |
059978 | |
10 |
0.9997 |
0.9996 |
0.9995 |
0.999)7; |
0,99924 |
0,9991 |
0.99894 |
0.99877 |
0.9986 |
0.9984 |
20 |
0,9982 |
0,99799 |
099777 |
099753 |
0.99729 |
0.99704 |
0.99678 |
0.99651 |
059623 |
059594 |
30 |
0:9956'i |
0.99534 |
Ó;9950iJ |
0.9947 |
11 099437.. |
0.99403 |
0.99368 |
059333 |
0,99296 |
059259 |
40 |
0.9922J |
0.99183, |
0.99)44 |
0.99104 |
0.9906) |
0.99022 |
058978 |
058937 |
0.98893 |
058849 |
Gęstość ciała jest średnią arytmetycznągęstości uzyskanych z pięciu kolejnych pomiarów:
I
3. Obliczenia niepewności pomiaru
Jeżeli pomiar powtórzymy co najmniej pięciokrotnie niepewność pomiaru możemy określić jako średnią niepewność kwadratową (Średnie odchylenie standardowe):
M n=5.
mm
B
/i(n
Wynik zapisujemy w postaci
Pe=Pc±&Pc
29