Лабораторна робота №1.1.

ВИЗНАЧЕННЯ ГУСТИНИ ТВЕРДИХ ТІЛ ПРАВИЛЬНОЇ

ГЕОМЕТРИЧНОЇ ФОРМИ

Мета роботи: опанувати метод визначення густини твердих тіл

правильної геометричної форми, навчитися користуватися штангенциркулем, мікрометромітерезами, визначити похибки результатів вимірювання.

Обладнання: штангенциркуль, мікрометр, терези (зважками), циліндр, куля.

Практичне застосування: виконання даної лабораторної роботи

дозволить визначити питомі параметри речовини через їх лінійні розміри, що є важливим фактором в дослідженнях продуктів харчування.

Рекомендована література

Основна: 1-3

Додаткова: 10=12

Інтернет-ресурси: 21-23

• Короткі теоретичні відомості

Густиною речовини  називають межу відношення маси m елемента тіла до його об’єму V при V, що прямує до нуля:

.

Якщо тіло – однорідне,m – маса тіла, а V – його об’єм, то густина визначається за формулою

.

Для однорідного циліндра

де d – діаметр, h – висота циліндра .

Д

ля однорідної кулі

де d – діаметр кулі.

Середньою густиною неоднорідного тіла називають відношення маси тіла m_т до його об’єму V_т:

.

Густина продукту харчування визначається через питомий об’єм, тобто

, де - питомий об’єм

Так як , де V – об’єм тіла, то формули розрахунку густини для твердого тіла будь-якого походження визначається за формулою

Штангенциркуль – це прилад для вимірювання лінійних зовнішніх та внутрішніх розмірів, а також глибини контактним способом. Штангенциркулем можна також робити розмітку на заготівках.

Штангенциркуль, що використовується в лабораторних роботах – ШЦ-1.

Він складається зі штанги 1, з нанесеною на неї шкалою (основною), рамки з ноніусовою шкалою 5, глибиноміра 6 та фіксатора 3. Форма штанги та форма рамки утворюють "губки" 2 та "ріжки"2. Губки призначені для вимірювання зовнішніх розмірів, ріжки – для внутрішніх, глибиномір – для вимірювання глибини. Ціна поділки (одного інтервалу) шкали, нанесеної на штангу, дорівнює 1 мм. Ноніусна шкала нанесена так, що 10 її поділок розміщені на 19 мм. Ціна поділки шкали штангенциркуля – 0,1 мм. Для штангенциркуля даного типу, як і для будь-якого вимірювального приладу, межа дозволеної похибки становить плюс або мінус половину ціни поділки(тобто 0,05 мм).

Увага.Під час відліку штангу штангенциркуля слід розташовувати перпендикулярно до лінії зору!

Мікрометр – прилад для вимірювання контактним способом лінійних розмірів. Основою мікрометра є ґвинтова мікрометрична пара, що складається з мікрометричного ґвинта 1 із барабаном 2, та стебла 3 із направляючою втулкою 4 (рис. 1).

Тримаючи мікрометр середнім, 4-м і 5-м пальцями лівої руки за скобу, беруть великим і вказівним пальцями лівої руки вимірюваний предмет і вводять його у простір між п’яткою 6 та мікрометричним ґвинтом1. Обережно і нешвидко покручуючи правою рукою ґвинт за накатку тріщала, затискають предмет між п’яткою та мікрометричним ґвинтом мікрометра. Тріск "тріщала" сигналізує про можливість відліку вимірюваного лінійного розміру предмета.

Розмір предмета (в міліметрах) дорівнює сумі показань на двох шкалах: показань на сумісній шкалі стебла (в цілих або в цілих з половиною міліметра) та показань на шкалі барабана (у сотих долях міліметра).

Для мікрометра, як і для будь-якого вимірювального приладу, межа похибки, що допускається, становить плюс або мінус половину ціни поділки,тобто 0,005 мм.

Зауваження.Відлік треба робити уважно, враховуючи, що риски на шкалах мають ненульову товщину й тому з’являються не раптово водночас, а поступово, що може призвести до помилки відліку у 0,5 мм.

Рис. 1. Мікрометр

Терези – прилад для визначення маси тіл за силою тяжіння, що діє на них. Розрізняють терези зразкові, лабораторні (аналітичні, мікроаналітичні тощо) та загального призначення. За принципом дії розрізняють терези важільні, пружинні, гідравлічні тощо.

Під час лабораторних робіт використовуються терези лабораторні звичайні. Принцип роботи таких терезів оснований на диференціальному методі вимірювання: основна частина навантаження врівнова­жується важками, а мала різниця між масою тіла, що зважується, та масою важків вимірюється за кутом відхилення коромисла від положення рівноваги за допомогою шкали відліку. Для навчальних цілей можна знехтувати внеском у значення маси малої різниці між масою тіла, що зважується, та масою важків.

• Виконання роботи та обробка результатів вимірювань

ЧАСТИНА І

1. Навчитися користуватися штангенциркулем, мікрометром і терезами.

2. Перед вимірюванням мікрометром слід перевірити нуль мікрометра. Виміряти розміри тіл – циліндра, кулі – п’ять разів. При вимірюванні штангенциркулем діаметра циліндра його вісь має бути перпендикулярною до площини губок штангенциркуля. Розміри, величина яких не перебільшує 25 мм, слід вимірювати мікрометром, інші – штангенциркулем. Останнім розрядом числа, що відповідає даному розміру й фіксується, має бути останній розряд шкали приладу, яким виміряно даний розмір.

3. П’ять разів зважити предмети. Результати зважування слід записувати з відповідним числом значущих цифр (за правилом, наведеним у п. 2).

4. Занести результати вимірювань у табл. 1 – 5

5. Обробити результати вимірювань, керуючись методичними вказівками. Заповнити таблиць 1 – 5.

Результативимірювань і обробки маси m циліндра

Таблиця 1

№	Вимі­ряні mi, г	Результати обробки, m = 0.95
		mсер	mi	(mi)2	m	Sm	 t5	m	m/mсер
1							2.8
2
3
4
5

Результативимірюваньі обробки діаметра d циліндра

Таблиця2

№	Вимі­ряні di, мм	Результати обробки, d = 0.95
		dсер	di	(di)2	d	Sd	t5	d	d/dсер
1							2.8
2
3
4
5

Результати вимірювань і обробки висоти hциліндра

Таблиця3

№	Вимі­ряні hi, мм	Результати обробки, d = 0.95
		hсер	hi	(hi)2	h	Sh	t5	h	h/hcер
1							2.8
2
3
4
5

Результативимірювань і обробки маси m кулі

Таблиця 4

№	Вимі­ряні mi, г	Результати обробки, m = 0.95
		mсер	mi	(mi)2	m	Sm	 t5	m	m/mсер
1							2.8
2
3
4
5

Результати вимірювань і обробки діаметра d кулі

Таблиця 5

№	Вимі­ряні di, мм	Результати обробки, d = 0.95
		dсер	di	(di)2	d	Sd	t5	d	d/dсер
1							2.8
2
3
4
5