|
|
|
|
Zestaw przyrządów:
Suwmiarka
Mierzony przedmiot
Menzurka
Śruba mikrometryczna
Cel ćwiczenia:
Wyznaczanie gęstości badanego przedmiotu. Analiza otrzymanych wyników i opracowanie błędów pomiarowych oraz wyników pomiarów.
Wstęp teoretyczny:
Gęstość (masa właściwa) - masa jednostki objętości, dla substancji jednorodnych określana jako stosunek masy m do objętości V:
Dla substancji niejednorodnych zależy od punktu substancji i określana wówczas jako granica stosunku masy do objętości, gdy objętość obejmuje coraz mniejsze objętości obejmujące punkt:
Jednostki gęstości: kilogram na metr sześcienny - kg/m³ (w SI), a także w g/cm³.
Wykonanie pomiarów.
Pomiary należało wykonać za pomocą śruby mikrometrycznej i suwmiarki w kilku miejscach, szczególnie tam gdzie występowały elementy nieregularne. Z wykonanych pomiarów można było obliczyć poszczególne objętości elementów przedmiotu a następnie zsumować, aby otrzymać całkowitą objętość przedmiotu.
Objętość można było również otrzymać za pomocą menzurki z wodą.
Schemat układu pomiarowego:
Tabela z pomiarami i wynikami pomiarów:
|
d [mm] |
[mm] |
[mm] |
h[mm] |
[mm] |
[mm] |
[mm3] |
|||||
|
a |
b |
c |
d |
∆d |
a |
b |
c |
h |
∆h |
V |
∆V |
1 |
8,0 |
7,9 |
8,0 |
7,9667 |
0,0333 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,000 |
0,0000 |
99,677 |
+/- 0,56 |
2 |
15,0 |
15,5 |
16,0 |
15,5000 |
0,2887 |
12,0 |
12,0 |
11,0 |
11,667 |
0,0333 |
2200,352 |
|
3 |
22,0 |
22,0 |
21,9 |
21,9667 |
0,0333 |
25,0 |
25,0 |
25,0 |
25,000 |
0,0000 |
9472,783 |
|
4 |
15,0 |
15,5 |
15,0 |
15,1670 |
0,1667 |
2,0 |
1,0 |
2,0 |
1,667 |
0,0333 |
301,122 |
|
5 |
22,0 |
22,0 |
22,0 |
22,0000 |
0,0000 |
18,0 |
18,0 |
18,0 |
18,000 |
0,0000 |
6841,098 |
|
6 |
11,0 |
11,5 |
12,0 |
11,5000 |
0,2887 |
4,0 |
3,0 |
3,0 |
3,333 |
0,0333 |
346,130 |
|
Błędy pomiarów zostały policzone ze wzoru:
Obliczenia pomiarowe.
m= (71,8534 +/- 0,002)g
Vcałkowite= (V1+V2+V3+V4+V5)-V6=
=(0,09964+2,200+9,470+0,3010+6,839)-0,3460= 18,564 cm3
Błąd względny pomiaru wynosi= (0,1109/3,871)*100%= 2,865%
Wnioski
Z wyznaczonej gęstości wynika, że badanym metalem jest najprawdopodobniej bar o gęstości równej 3,510[g/cm3], gdyż obliczona przez nas gęstość jest najbliższa gęstości tego metalu. Nie wiemy jednak czy wynik ten jest autentyczny, ponieważ występują dosyć duże błędy pomiarowe, które wynikają z mało dokładnego zmierzenia bryły suwmiarką i śrubą mikrometryczną. Błędy mogą wynikać również z niedokładności przedmiotu pomiarowego oraz niedokładnego odczytu pomiaru przez osobę dokonującą pomiaru.
Element I
Element II
Element III
Element IV
Element V
Element VI