ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № I

Определение плотности твердого тела правильной формы

Цель работы:

1. Определение плотности твердого тела путем взвешивания на рычажных весах.

2. Овладение методикой работы с микрометром, штангенциркулей и техническими весами.

3. Приобретение навыков обработки экспериментальных результатов ори прямых в косвенных измерениях.

Приборы в принадлежности: I. Технические весы и разновес.

2.Микрометр.

3.Штангенциркуль.

4.Металлические цилиндры.

1.1Теоретическое введение

Масса - физическая величина, являющаяся мерой инерционных и гравитационных свойств материи, а также ее полной анергии.

Инерционностью называется свойство тел сохранять состояние покоя или прямолинейного и равномерного движения. Чем больше масса тела, тем меньшее ускорение оно приобретает под действием приложенной к нему силы.

В соответствии с законом всемирного тяготения, сила взаим­ного притяжения тел, находящихся на расстоянии прямо пропорцио­нальна величинам их масс и обратно пропорциональна квадрату рас­стояния между ними. В этом законе природы проявляются гравитаци­онные свойства массы.

И, наконец, аз закона взаимосвязи массы и энергии следует, что масса является мерой полной энергии тел и зависит от скорости их движения.

Таким образен, масса выступает как одна аз важнейших харак­теристик, необходимых для описания физических явлений.

Штангенциркуль состоит из масштабной линейки -штанги (рис. I) и рамы С, которая перемещается по линейке, масштабная линейка (или основная шкала) имеет выступ А. Такой же выступ В имеет и рама С. Измеряемое тело зажимается между этими выступами и может быть закреплено с помощью винта Н. На штангу наносится основная шкала; позволяющая сделать отсчет целых миллиметров, а на раму наносится дополнительная шкала - нониус, с помощью которой производится отсчет долей миллиметра. Нулевой штрих масштабной линейки расположен на некотором расстоянии от выступа А так, что при нулевом показании совпадает с нулем нониуса.

Масштаб шкалы нониуса выбирается так, чтобы (n — I) деле­ние основной шкалы соответствовали n - делениям нониуса. Например, на рис. I показано, что девять делений основной шкалы равны десяти делениям нониуса. Таким образом, одному делению нониуса соответствует часть (n – 1)/n от цены деления основной шкалы.

Микрометр (рис. 2) состоит из микрометрического винта С и рамки с неподвижным выступом А. С другой стороны к этой рамке присоединена неподвижная линейная шкала. При вращении мик­рометрического винта одновременно, вращается цилиндр В, закры­вающей линейную шкалу. На краю цилиндра нанесена круговая шка­ла.

Дня проведения измерений тело помещают между выступами и слегка зажимают, вращая головку винта до тех пор, пока она не будет издавать треск при попытке дальнейшего вращения.

На линейной шкале нанесены внизу миллиметры, вверху - по­ловины миллиметра. Один оборот винта соответствует перемещению цилиндра вдоль линейной шкалы на 0,5 мм. На круговой шкале имеется 50 делений, следовательно, каждому делению соответствует 0,01 мм. На линейной шкале берут целые миллиметры и их половины, а по круговой шкале отсчитываются сотые доли миллиметра.

Величина, численно равная массе, содержащейся в единице объема, называется плотностью однородного вещества

, (1.1)

где ρ – плотность;

m –масса;

V - объем.

В настоящей работе проводится экспериментальной определение плотности металлических цилиндров правильной формы, изготовленных из различных сплавов. Масса определяется путем взвешивания на рычажных весах. Объем вычисляется по формуле

(1.2)

где h ,В - высота и диаметр цилиндра соответственно.

С учетом (2) выражение (I) для плотности примет вид

(1.3)

Для определения диаметра и высоты используется микрометр и штангенциркуль.

рис.1

рис.2