123242

szalka

ławeczka

Metodę hydrostatyczną można oczywiście stosować także dla ciał o regularnych kształtach

II. Wykonanie i opracowanie ćwiczenia

Aby ważenie było prawidłowe obydwa ramiona wagi muszą być obciążone takimi samymi szalkami, ale zlewka z wodą nie może stać na szalce. W tym celu stosuje się tzw. ławeczkę, na której stoi zlewka, jak pokazuje rysunek 2. Unikamy w ten sposób ważenia zlewki z wodą. Na ramię wagi działa efektywnie tylko wspomniana wyżej siła F = P - F_w.

Ciężar szalki jest skompensowany ciężarem szalki, na której stoją odważniki.

UWAGA! Szczegółowy przebieg wykonania

ćwiczenia określa osoba prowadząca.

Rys. 2.

A)

B)

Wyznaczanie gęstości ciał o regularnych kształtach

1.    Znaleźć wzory na objętość badanych dał. W razie potrzeby należy stosowne wzory wyprowadzić.

2.    Przy pomocy suwmiarki wyznaczyć te wymiary ciał, które występują we wzorach na icłi objętość. Każdy pomiar należy wykonać kilka razy, za każdym razem w nieco innym miejscu, aby uśrednić niewielkie niedokładnośd kształtu Naszkicować mierzone bryły i nanieść ich wymiary.

3.    Zważyć ciała uprzednio zmierzone na wadze laboratoryjnej.

4.    Wyznaczyć gęstość ciał ze wzoru (1). Podstawiać do wzorów średnie arytmetyczne wymiarów wyznaczonych w p. 2.

5.    Obliczyć niepewność u(p_A). Za niepewność Am przyjąć dokładność wagi, a za niepewnośd wymiarów - dokładność suwmiarki.

Wyznaczanie gęstości ciał metodą hydrostatyczną

1.    Zważyć badane ciała na wadze laboratoryjnej.

2.    Do badanych ciał przywiązać oddnki nid, tak, aby mogły być zawieszone na ramieniu wagi.

3.    Nad szalką wagi umieścić ławeczkę a na niej zlewkę z wodą jak na rys.2.

4.    Ciała zawieszone na niciach przyczepić do ramienia wagi i po zanurzeniu ich w wodzie wyznaczyć masy m©. Gała nie mogą wystawać nad wodę ani dotykać dna bądź ścianki zlewki.

5.    Wyniki umieścić w tabelce wraz z dokładnością ważenia i temperaturą otoczenia.

6.    Obliczyć gęstość ciała ze wzoru (4). Gęstość wody przyjąć w zależnośa od temperatury otoczenia:

999, lkg/m* (15°C), 998,8kg/m^ł (18°C), 997,8kg/m^ł (22°C), 997,0kg/m^ł (25°C), 995,6kg/m⁵ (30°C)

7. Znaleźć niepewność u(pn) ze wzoru:

p Am

yfc(m-m₀)

+ 1

u(Ph) =

Za niepewność Am przyjąć dokładność ważenia.

III. Wnioski

1.    Zestawić w poprawnej formie wyniki pomiarów gęstości metodami A i B.

2.    Ocenić zgodność wyników p_A i pn otrzymanych obiema metodami.

Jeżeli przedziały < p_A - 2u(p_A); p_A + 2u(p_A) > i < pB - 2u(p_A); pB ⁺ 2u(p_A) > mają część wspólną, to wyniki z obydwu metod są zgodne w granicach dokładnośd pomiarów.

3.    Wymienić przyczyny największych niepewności pomiarowych w metodach A i B.

4.    Porównać wyniki ćwiczenia z danymi z tablic (jeżeli zastosowano znane materiały).

IV. Pytania kontrolne

1.    Co nazywamy gęstością dała? Jak zależy ona od temperatury dla różnych substancji?

2.    Jak wyznaczamy gęstość? Omówić stosowane w ćwiczeniu metody.

3.    Jakie siły działają na dało w środowisku płynnym? Sformułować prawo Archimedesa.

4.    Jaki wpływ ma siła wyporu na ważenie w cieczy?

5.    Jakie są warunki poprawności ważenia ciał przy pomocy wagi belkowej?