Лабораторний стенд і прилади

Установка на рис. 1.1 містить у собі скляну посудину 3 з мірною шкалою, заповнену робочою рідиною ( прісною водою), і мірну скляну трубку 1 для відбору гідростатичного тиску в заданій точці рідини. Мірна трубка 1 за допомогою гнучкого шланга 2 з’єднується з приладом для вимірювання тиску (мікроманометром) 4.

При зануренні мірної трубки рівень рідини в ній усе більше відрізняється від рівня в посудині, а показання мікроманометра поступово зростає. У

якості точок виміру (див. рис.1.1) зручно вибирати точки на поверхні рідини в мірній трубці. Їхнє положення може бути зафіксоване координатою з початком відліку на дні посудини, а тиск – за показниками мікроманометра. При цьому глибина занурення h визначається зі співвідношення h = Н — z, де Н – висота наливу рідини в посудині.

Рис. 1.1. Стенд для визначення гідростатичного тиску: 1 – трубка мірна; 2 – шланг; 3 – посудина; 4 – прилад для вимірювання тиску ( мікроманометр)

Для реалізації методу Шварца (рис. 1.2) використовуються технічні терези з додатковими пристроями, набір гир, зразки твердих матеріалів (деяких металів, порід, мінералів) та довідникова література.

Рис. 1.2. Стенд для визначення густини твердих тіл:

1– посудина; 2 – підставка; 3 – кошик

Практична реалізація викладеного методу визначення об'єму зразка пов'язана, проте, з деякими уточненнями. Зразок твердої речовини, що необхідно дослідити, кладуть у дротяний кошик, занурення якого у воду викликає додаткову Архімеда. Для виключення похибки, пов'язаної з нею, зважування слід виконати тричі.

Перший раз необхідно зважити зразок окремо, знявши дротяний кошик та склянку з водою.

Другий раз треба знову зважити зразок, але підвісити дротяний кошик, поставити склянку з водою і занурити у воду кошик без зразка, який залишається в чашці терезів на повітрі.

Третій раз зразок зважується зануреним у воду, як це зображено на рис. 1.2.

Таким чином першим зважуванням визначається вага зразка у повітрі

у грамах (технічна система одиниць), яка чисельно дорівнює масі зразка в системі одиниць СI (також у грамах).

Другим зважуванням визначається вага зразка у повітрі та кошика у воді, тобто величина , г.

Третім зважуванням маємо вагу зразка та кошика у воді, тобто , г.

Тепер, якщо відняти від результату другого зважування результати третього, отримаємо чисельне значення об'єму зразка

см³.

Відтоді можливо обчислити густину зразка неорганічної речовини в системі одиниць СI: кг/м³ (г/см³).

Методика виконання роботи

А. Експериментальне вивчення закону розподілу гідростатичного тиску в нерухомій рідині

1. Ознайомитися з установкою й приладами.

2. Виміряти й записати до протоколу (табл. 1.1) барометричний тиск р_а, рівень наливу рідини H, температуру рідини t °C, коефіцієнт мікроманометра k.

3. Увести мірну трубку 1 у рідину на деяку глибину й за допомогою лінійки зняти висоту z і відповідне їй показання мікроманометра .

Зробити виміри в п'ятьох-шести точках по глибині. Результати записати в табл. 1.1.

Таблиця 1.1