Министерство Образования Российской Федерации
ГОУ Уральский государственный технический университет -УПИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
ПРАВИЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ
Методические указания к лабораторной работе № 1 по физике для студентов всех форм обучения всех специальностей
Екатеринбург 2004
УДК 53.082.55 (075.8)
Составители н.Н. Серебренников, н.Б. Пушкарева Научный редактор доц., канд. Техн. Наук в.П. Левченко
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ПРАВИЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ: Методические указания к лабораторной работе № 1 по физике/ Н.Н. Серебренников, Н.Б. Пушкарева. Екатеринбург. УГТУ-УПИ, 2004, 13 с.
Методические указания представляют собой описание лабораторной работы № 1 студенческого практикума по курсу общей физики и включают в себя описание микрометра, штангенциркуля, электронных весов и ход выполнения лабораторной работы. Приведены основные формулы для вычисления погрешности измерения.
Библиогр.: 3 назв. Рис. 2. Прил.3
Подготовлено кафедрой физики.
Рукопись редактирована и подготовлена к изданию
с помощью электронных настольных издательских систем
в Региональном Центре Новых Информационных Технологий УГТУ-УПИ
Подписано в печать |
20.11.2004 |
Формат 60х84х1/16 |
Бумага типографская |
Плоская печать |
Усл.п.л. 0.6 |
Уч.-изд.л. 0.42 |
Тираж 100 |
Цена «С» |
ã ГОУ Уральский государственный
Технический университет – упи, 2004
Лабораторная работа n 1
Определение плотности твердых тел правильной геометрической формы
Краткая теория
(1)
то есть плотность численно равна массе единицы объема тела. В данной работе исследуемым телом является цилиндр, следовательно, его объем определяется по формуле:
(2)
где d - диаметр,
h - высота цилиндра.
Подставив выражение (2) в уравнение (1) , получим формулу для расчета плотности:
(3)
.
Так можно определять плотность твердых тел, имеющих правильную геометрическую форму. Плотности некоторых материалов, имеющихся в лаборатории, приведены в таблице 1.
Таблица 1
Плотность некоторых материалов
-
Материалы
Плотность, кг/м3
Алюминий
2760
Сталь
7690 ¸ 7900
Латунь
8300¸8400
Медь
8850
Титан
4420
Выполнение работы
Необходимые приборы и материалы: весы, штангенциркуль, микрометр, исследуемое тело (цилиндр).
1. Определить массу тела взвешиванием на цифровых весах. Правила взвешивания приведены в инструкции к каждым весам.
Рис. 1. Штангенциркуль
2. Штангенциркулем измерить высоту тела. Для этого зажать тело между ножками штангенциркуля (рис.1), винтом зафиксировать движок и по положению нуля нониуса отсчитать по масштабной линейке целое число миллиметров (на рис.1 целое число миллиметров равно 10).
В лаборатории штангенциркули позволяют производить отсчет с точностью до 0,05 мм. Десятые и сотые доли миллиметра определяют по нониусу. Для этого смотрят, какое деление нониуса совпадает с каким-либо делением масштаба. На рис.1 нуль нониуса перешел за 10 мм масштаба и деление нониуса, соответствующее 0,65 мм совпало с одним из делений масштаба. Следовательно, высота цилиндра 10,65 мм.
Рис. 2. Микрометр.
3. Микрометром измерить диаметр тела. Измеряемое тело зажать между опорной пятой и винтом (рис.2), вращая винт только за трещетку. Фиксатором застопоривают винт. Микрометр имеет две миллиметровые шкалы. Верхняя шкала смещена относительно нижней на 0,5 мм. По одной из линейных шкал отсчитывают деление, за которое перешла кромка винта. На рис.2 показаны два случая:
кромка винта перешла за деление нижней миллиметровой шкалы, в этом случае к целому числу миллиметров 5 надо прибавить отсчет сделанный по шкале барабана 0,41 мм, при этом получим значение 5,41 мм;
кромка винта перешла за деление верхней миллиметровой шкалы, в этом случае к целому числу миллиметров 5 надо прибавить 0,50 мм , а затем добавить отсчет сделанный по шкале барабана 0,11 мм, в итоге получится значение 5,61 мм.
Высоту и диаметр цилиндра измеряют пять раз, находят средние значения величин, вычисляют погрешности и заносят в таблицы 2 и 3 (приложение 2).
Порядок выполнения работы приведены в форме отчета.
ФОРМА ОТЧЕТА
Титульный лист:
УГТУ-УПИ
Кафедра физики
О Т Ч Е Т
По лабораторной работе 1