ВВЕДЕНИЕ. Приборы и принадлежности:весы, набор разновесок, скамеечка к весам, исследуемое твердое тело, исследуемая жидкость

ГИДРОСТАТИЧЕСКИМ ВЗВЕШИВАНИЕМ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ И ЖИДКОСТЕЙ

РАБОТА № 1

Приборы и принадлежности: весы, набор разновесок, скамеечка к весам, исследуемое твердое тело, исследуемая жидкость, дистиллированная вода, проволочка для подвешивания тела к коромыслу весов, стеклянный стаканчик- 2 шт.

Цель работы:

· Определить плотность твердого тела.

· Определить плотность жидкости.

Если внутри тела выделить элементарный объем dV, то в нем будет заключено некоторое количество вещества с массой dm. Отношение называется плотностью в данной точке

.

В нашем опыте мы будем иметь дело с однородными телами, в которых одинаковы во всех точках тела. Тогда ясно, что , где m и V- масса и объем тела. Определение плотности однородного тела сводится, таким образом, к измерению массы тела и его объема.

Масса, как обычно, определяется путем взвешивания на рычажных весах. Объем находится через линейные размеры тела, если оно имеет правильную геометрическую форму. Но этот метод определения плотности недостаточно точен. Гораздо точнее можно определить плотность методом, не связанным с определением объема тела, особенно если оно имеет неправильную форму.

Таким методом является гидростатическое взвешивание- определение веса тела, погруженного в жидкость. Гидростатическое взвешивание основывается на законе Архимеда, согласно которому, на всякое тело, погруженное в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости. Поэтому вес тела, погруженного в жидкость, равен

P=(m₁ - m_ж)g (1),

где m₁- масса тела, m_ж - масса вытесненной телом жидкости.

Если объем тела обозначить через V, а плотность тела и жидкости через r и r_ж соответственно, то

m₁=rV, m_ж =r_жV, (2)

Вес тела определяется с помощью весов, поэтому его можно представить в виде

P=m₂g (3),

где - масса гирь, уравновешивающих вес тела, погруженного в жидкость.

Тогда из (1) и (3) получаем

m₂= m₁ – m_ж

или

m_ж = m₁ – m₂ (4)

Из (4) и (2) окончательно получаем

r=r_ж (5)

Соотношение (5) позволяет, по измеренным и , и известной плотности жидкости r_ж найти плотность тела r. Соотношением (5) можно воспользоваться также и для определения плотности жидкости. В самом деле, если сначала взвесить тело в жидкости с известной плотностью r_ж, а затем вновь в жидкости с неизвестной плотностью , то аналогично (5) можно написать

r=r_ж' (6)

где m₃- масса гирь при втором взвешивании. Из (5) и (6) найдем r_ж'

r_ж'=r_ж (7)

Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 427; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!