Лабораторная работа №13. «Изучение метода

Лабораторная работа №13.
«Изучение метода гидростатического взвешивания» (2 способ).
Цель работы: изучение возможностей метода гидростатического взвешивания.
Задачи работы:

определить массу тела методом гидростатического взвешивания и сравнить
полученный результат с прямым измерением массы при помощи весов;

определение плотности вещества методом гидростатического взвешивания.
Оборудование: динамометр с заклеенной шкалой, набор маркированных грузов набора
«ГИА лаборатория – Механические явления», линейка, мензурка, стакан с водой,
электронные весы.
Теория и метод выполнения работы
Гидростатическое взвешивание - метод измерения плотности жидкостей и твёрдых
тел, основанный на законе Архимеда. Плотность твёрдого тела определяют его
двукратным взвешиванием - сначала в воздухе, а затем в жидкости, плотность которой
известна (обычно в дистиллированной воде).
Ход работы:
1. С помощью электронных весов с точностью 0,01 г, измерить массу каждого
маркированного тела из набора «ГИА лаборатория – Механические явления».
2. Определить положение свободного конца пружины x0 и принять его за начало
отсчёта удлинений пружины (на заклеенной шкале динамометра нанести штрих
карандашом).
3. Подвесить к динамометру груз, массу которого необходимо определить, и
измерить с помощью линейки удлинение пружины x1 (нанести второй штрих,
расстояние между первым и вторым штрихом – удлинение пружины x1).
4. Полностью погрузить тело в сосуд с водой и измерить новое удлинение пружины
x2 (нанести третий штрих, расстояние между положением свободного конца
пружины и новым штрихом - удлинение пружины x2).
5. С помощью мензурки определить объём тела.
6. Для каждого тела рассчитать массу, сравнить её значение с измеренным на
электронных весах, а так же плотность вещества.
7. Провести идентификацию вещества, из которого изготовлено каждое из
маркированных тел набора «ГИА лаборатория – Механические явления»,
используя справочный материал.
8. Результаты
экспериментальных
измерений
и
вычислений
для
каждого
маркированного тела из набора «ГИА лаборатория – Механические явления»
занести в таблицы:
Тело 2
Удлинение пружины x1
Удлинение пружины x2
Объём тела V
Расчётное значение
x1= мм
x2= мм
V= см3
Масса тела
 Vx
m расч  в 1 
x1  x 2
Определение массы тела на
m=(m±m) г =
электронных весах
Плотность вещества
 x
 расч  в 1 
Расчётное значение
x1  x2
Идентификация вещества
Тело 3
Удлинение пружины x1
Удлинение пружины x2
Объём тела V
Расчётное значение
x1= мм
x2= мм
V= см3
Масса тела
 Vx
m расч  в 1 
x1  x 2
Определение массы тела на
m=(m±m) г =
электронных весах
Плотность вещества
 x
 расч  в 1 
Расчётное значение
x1  x 2
Идентификация вещества
Тело 4
Удлинение пружины x1
Удлинение пружины x2
Объём тела V
Расчётное значение
x1= мм
x2= мм
V= см3
Масса тела
 Vx
m расч  в 1 
x1  x 2
Определение массы тела на
m=(m±m) г =
электронных весах
Плотность вещества
 x
 расч  в 1 
Расчётное значение
x1  x 2
Идентификация вещества
Тело 5
Удлинение пружины x1
Удлинение пружины x2
Объём тела V
Расчётное значение
x1= мм
x2= мм
V= см3
Масса тела
 Vx
m расч  в 1 
x1  x 2
Определение массы тела на
m=(m±m) г =
электронных весах
Плотность вещества
 x
 расч  в 1 
Расчётное значение
x1  x 2
Идентификация вещества
Тело 6
Удлинение пружины x1
Удлинение пружины x2
Объём тела V
Расчётное значение
x1= мм
x2= мм
V= см3
Масса тела
 Vx
m расч  в 1 
x1  x 2
Определение массы тела на
m=(m±m) г =
электронных весах
Плотность вещества
 x
 расч  в 1 
Расчётное значение
x1  x2
Идентификация вещества
9. Контрольное задание: вывести формулу m 
10. Сформулировать вывод.
 вVx1
x1  x2
.
Справочный материал
Твердое тело ρ, кг / м 3 ρ, г / cм 3
Твердое тело
ρ, кг / м 3 ρ, г / cм 3
Осмий
22 600
22,6
Мрамор
2700
2,7
Иридий
22 400
22,4
Стекло оконное
2 500
2,5
Платина
21 500
21,5
Фарфор
2 300
2,3
Золото
19 300
19,3
Бетон
2 300
2,3
Свинец
11 300
11,3
Кирпич
1 800
1,8
Серебро
10 500
10,5
Сахар-рафинад
1 600
1,6
Медь
8 900
8,9
Оргстекло
1 200
1,2
Латунь
8 500
8,5
Капрон
1 100
1,1
Сталь, железо
7 800
7,8
Полиэтилен
920
0,92
Олово
7 300
7,3
Парафин
900
0,90
Цинк
7 100
7,1
Лёд
900
0,90
Чугун
7 000
7,0
Дуб (сухой)
700
0,70
Корунд
4 000
4,0
Сосна (сухая)
400
0,40
Алюминий
2 700
2,7
Пробка
240
0,24