Порядок выполнения работы

1. Набрать кусочки однородного твердого тела (кусочки проволоки) и поместить на одну из чашек аналитических весов. На другую чашку весов поместить разновесы. Взвесить кусочки твердого тела (определить величину m). Масса кусочков должна быть достаточно большой (вместе с пикнометром, наполненным водой около 200 г), чтобы разность в знаменателе выражения для _Т имела наименьшую ошибку.

2. Наполнить пикнометр дистиллированной водой до метки и взвешиванием определить массу М. Уровень воды должен доходить до метки нижним краем мениска. Воду добавлять и отбирать пипеткой. Капельки воды со стенок удалять встряхиванием пикнометра.

3. Поместить в пикнометр с водой кусочки твердого тела, отобрать воду пипеткой до метки и взвешиванием определить массу M.

4. Вычислить плотность твердого тела, воспользовавшись формулой для _Т, измеренными средними значениями <m>, <M>, <M > и значениями из таблицы для плотности дистиллированной воды при температуре измерений.

5. Вывести формулу расчета погрешности косвенных измерений плотности твердого тела _Т и вычислить ее, предварительно найдя погрешности прямых измерений m, M, M.

Определить тип твердого тела, используя таблицы плотности твердых тел (металлов).

Дополнительное задание

Учесть влияние выталкивающей силы воздуха, действующей согласно закону Архимеда, при взвешивании тела. Оценить величину поправки, обусловленной выталкивающей силой воздуха, к массе пикнометра с водой М, считая, что масса 1 см³ воздуха 0,0012 г. Плотность дистиллированной воды при различных температурах приведена в таблице.

t, C	в, г/см3	t, C	в, г/см3	t, C	в, г/см3
15 16 17 18 19 20	0,99913 0,99897 0,99880 0,99862 0,99843 0,99823	21 22 23 24 25 26	0,99802 0,99780 0,99757 0,99732 0,99707 0,99681	27 28 29 30 31 32	0,99654 0,99626 0,99597 0,99567 0,99537 0,99505

Контрольные вопросы

1. Какое предельное значение может принимать масса пикнометра с водой и кусочками твердого тела M в данной лабораторной работе?

2. Почему масса кусочков твердого тела, плотность которого определяется, должна быть достаточно большой?

3. Как учитывается температура окружающей среды при измерении плотности твердых тел пикнометром?

4. Как учесть влияние выталкивающей силы воздуха, действующей согласно закону Архимеда, при взвешивании тела?

Список рекомендуемой литературы

1. Савельев И.В. Курс общей физики: В 3 т. Т. 1. – М.: Наука, 1989. – 352 с.

2. Лабораторный практикум по физике / Под ред. А.С. Ахматова. – М.: Высш. шк., 1980. – 326 с.

3. Физический практикум. Механика и молекулярная физика / Под ред. В.И. Ивероновой. – М.: Наука, 1967. – 352 с.

Лабораторная работа № 1-3

Изучение динамики поступательного движения

Цель работы: изучение законов динамики поступательного равномерного и равноускоренного движения, определение ускорения свободного падения.

Оборудование: измерительная установка.

Введение

Рассмотрим поступательное движение двух грузов, перекинутых через блок (рис. 1). Нить принимается нерастяжимой; массой нити, моментом инерции блока и трением в оси блока пренебрегаем.

Пусть m₁ > m₂. Уравнения движения для этого случая выглядят следующим образом:

m₁g – F_нат = m₁a, (1)

F_нат – m₂g = m₂a, (2)

где m₁ и m₂ – массы грузов; F_нат – сила натяжения нити; а – ускорение грузов; g – ускорение свободного падения.

Из (1) и (2) получаем

. (3)