Хід виконання роботи та обробка результатів вимірювання.

1.Закрити кран 3 і відкрити кран 2. Накачати у балон додаткове повітря і, закривши кран 2, зачекати поки стабілізується перепад висот у водяному манометрі. Виміряти перепад висот h₁ і результат занести у Таблицю.

2.Відкрити на короткий час кран 3, давши можливість газу у балоні адіабатично розширитись. Закривши кран 3, зачекати поки стабілізується перепад висот у манометрі. Виміряти перепад висот h₂ і результат заненести у Таблицю.

4.Дослід повторити 7 разів.

5.Занести до Таблиці систематичну похибку вимірювання висоти у манометрі.

Методика обробки результатів вимірювання

Статистичну обробку результатів вимірювання провести у додатку Excel. Середнє значення розрахувати за формулою (13). Границю довірчого інтервалу обчислити за формулою

.

Результати обчислень занести у робочий зошит у вигляді

.

Контрольні питання

1. Викласти основні положення класичної теорії теплоємності ідеального газу.

2. Визначити адіабатичний процес. Вивести рівняння Пуассона.

3. Виведіть вираз (12).

Література

1.Клименко В.М., Клименко А.П. Буквар курсу загальної фізики. Частина 1.

Лабораторна робота № 15

Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини

Мета роботи.

Виміряти коефіцієнт поверхневого натягу деякої рідини _х за допомогою порівняльного методу з еталонною рідиною, коефіцієнт поверхневого натягу якої ₀ відомий.

Прилади та обладнання

• мензурка з краном,

• еталонна та досліджувана рідини,

• мірний стакан.

Коротка теорія

В [1, п.8.3] докладно розглянута класична модель рідини, визначено потенціальну енергію поверхневого натягу, величини сили поверхневого натягу, явища змочування та капілярні явища.

В експериментальній установці застосовується метод відриву краплі рідини від горловини бюретки при повільному витіканні рідини з бюретки. Приймається, що у момент відриву краплі її вага Р=m_хg, де m_х  маса краплі, врівноважується силою поверхневого натягу F=_x2r, що діє по колу “шийки” краплі, радіус якої дорівнює радіусу носика бюретки r

. (1)

Аналогічний вираз можна записати у випадку витікання з бюретки еталонної рідини

, (2)

де m₀  маса краплі еталонної рідини.

З виразів (1) та (2) можна одержати вираз для _х

(3)

Якщо з бюретки витече об’єм V, що містить крапель еталонної рідини та такий само об’єм досліджуваної рідини з крапель, то відношення мас у виразі (3) можна записати через густини рідин ₀ та _х

. (4)

Хід виконання роботи

1. Промити бюретку дистильованою водою і залити досліджувану рідину.

Відкрити кран бюретки так, щоб було повільне витікання рідини з носика бюретки (до 20 крапель за хвилину). Підставити під краплі мірний стакан і наповнити його рідиною, порахувавши в процесі витіканні рідини кількість крапель у ньому. Результат занести до Таблиці. Дослід повторити 7 разів.

2. Провести аналогічний дослід для еталонної рідини.

3. Занести до Таблиці систематичну похибку для виміряної кількості крапель

4. Значення , , узяти з таблиць фізичних сталих.

Методика обробки результатів вимірювання

Статистичну обробку результатів вимірювання провести у додатку Еxcel за методикою обробки результатів посередніх вимірювань. Середнє значення обчислити за формулою (4).

Границю довірчого інтервалу визначити за формулою

Результати обчислення занести до робочого зошита у вигляді

.

Контрольні питання.

1. Розкажіть про класичну модель рідини, поверхневий натяг та енергію поверхневого натягу.

2. Виведіть вираз (3).

3. У чому полягає методика статистичної обробки результатів посередніх вимірювань.

Література

1.Клименко В.М., Клименко А.П. Буквар курсу загальної фізики. Частина 1.

Лабораторна робота № 16