posobie-1-2

4.3. Краткая теория

61

р вновесия, чем одно

a1

èëè

a3. Следовательно, нуль весов, вычисленный

êàê:

a0 =

2

−

1

2

3

сторону,

(4.8)

+ a2

1

a

+ a

отрицательнымиведесред

a0

= 2

−

3

+

2

,

1

1

a1

+ a3

+ a5

a2 + a4

приписразумееравенстваыватьне отся,.разныекрайнчто отсчетом,гознаки;левого,обычнопроиз(4а.от9)-

будетОбыкновенноВегослучае,ещеделенияближеразныеесликшкалы,положразмахистоопределениионы,тобудутåниюсамоистинногодуетотсчитанысобой

сч таются от ч ты произведенные

левую сторону.

ïÿòè

ïðè

нуля весов

ограничива

тся наблюдением

качаний. При за

исыванииавые -

наблюдаемых

размахов

левые р змахи пишут

левом

ëáöå,

правом. Всегда берется

лы,последовательныхвают, производя над

ной их чашек весов слабые раз-

ìàхи листом бумаги, после чего

опускают

несколькоколебаний

весов без

го качания. Если

освобождении арретира размахи

весов очень

одним

чанием больше ту стор

íó,

которого начали наблюдения перво

наблюдения увеличзатем уже

н блюдать. Части

шкалы при

колебания указателя оцениваютначинаютглаз до

деления.

èç âñåõ

еще минимум два

взять за нуль

среднеближайшего

Одним

нуля весов н льзя удовл твориться, надо сделать

определений. З ая нулевую точку

весов,можно приступатьари метическоеопр делению

их чувствитеопределениемости.

ными вес ми нулевая

очка определя

Ïðè

использ вании демп иров

е я по шкале после их полной

ановки. Следует проделаòь минимум три

îòñ

и взять их среднее ари метическое. Каждый раз весы арретируют-

ñÿ,

четаз тем медленно освобождаются.

62

Лабораторная работа • 4. Методы точного взвешивания.

Определение чувствительности (цены деления) весов.

Если на одну чашку (правую)

весов мы положим раз-

íиеульмгравновесиявесов,(приарретированныхтополучим(илиненагруженныхостановку)сах)прежнеевесовиопределимтак,число,какамынескт перьтолькоèç

инчтокачанийновескуе,определялинапример100положе− 200

шиваниюОпределив.

a2

точку нуля весов и их ÷óâствительность, приступаем к взве-

в сия весов

0, которое укажет нам

перемещение положен я равно

данномп

n = a2

a1

-

0

− 0

èнаприэтогоза

åремещенияперегрузкебудет. выражатьделенийценуделенияшкалы.ненагруженныхАбсолютная величвесов

Взвешивание.

C = B

n

Всегда можно

последов тельного накладывания разновесок найти

дваНеобходимочисла

путем

баться,упораприных

P1

P2

еслионколебненельзяперевесзаметить,можетграметсяарретираво.ов,однойбытьПривремячтомеждутотчасвымалойизприкачаниячашекаженкоторымибольшейотклоняетсяразницецелымнаблюдаетсяаметить,разницевесовчисломключаетсявесекакуючтокоромыслолегко:вграммоввесеразмах-веснибудькоромыслотелазвешиваемого.указателябудетсторонуположенвесовколедо--

тела,освобожденииразновесовеслине

ãäå

= ± Ñ n,

n = 1 −

0

,

B -

öåíà

деления весов,

a0

- нулевая точка,

a1

C = n

- точка

равновесия весова

при взвешив нии,

разновесок.

P1 < < 2, ò - âåñ òåëà, - âåñ ãèðü

4.3. Краткая теория

63

Определение истинного веса тела.

разновески со стороны

По закону Архимеда, на взвешиваем е тело

енного ими воздуха,всл дствие чего тело разновески теряют

âåñå. àç

окружающего

сила, равная

есу вытес

íîñòü

ежду истиннымдействуетвесом лавыталкивающаяþùåé ñè îé назыв

åòñÿ êà

жущимся весом тела. Если плотно ть звешиваемого телапотериρ и разновесок

-

веса,резульВследтелаи

íногоимистинныевесатела

ñоотвебудутпоп ствующиеавкуравныисти.

ρтатествиегирь,различны,Пустьвзвешиванияэтого,ихкажущиесяпритобудутравновесииеобходимовесаразличны.Двесов,внестиянахождения

(4.10)

ормулу выражениеP F =äëÿP выталкивающихF

ñèë

ãèðü,

P - истинный вес тела, P +- истинный вес уравновешивающих его

ρ - плотность тела,равноплечногоρ - плотность гирь, V - объем тела, Vp- объем гирь,

равновесиина егооздухаправое. и левое плечо,к ромысладолжнырезультирующиебытьодинаковы силы, дей-

плотность

ρствующиеПри

−

H

+

−

+

Подставив в

h

получим

FA = Vòρ g =

P

ρ

FA+ = Vðρ g =

P

ρ

ρò

+ 1 − ρð ,

ρð

откуда

P 1 − ρò

= P

ρ

ρ

уравновешивающанел

P = P

ρ

1 −

ρ

+

ρð

погрешности,телавидно,чемб льшевесормулетелакотораясилытем(4.11),.сильнеедопускаетсяоценитеплотностиотличаетсяотносительнуюпрителавзвеши(4гирьвеса.11)-.

â Изчинуассчитавполученнойвоздухесистематическойбезнныйхегоучетаормулыгирь,весвыталкивающей

− ρ

1

отличаются

L1 L2

разновесокновешива-

ем его . Кладемправой ч шке со

йтеловозможнойнаевуюточностьючашкувесоввесаи ура

взвешиприложенныхлечаниеес тела всем правилам сообщенным выше. Вследствие,

неравенствапроизводя

P

моменте сил

P0

не будет равен

P2

к точкам подвеса чашек,. Наимеем:основании теоремы о

левуюновое.Весвзвешивание,последних,необходимыйкладемтело дляна правуюуравновешиваниячаку,разно(4тела.12)-

âåñомкиПроизводяна

P0L1

= P2L2.

P0

, пусть буд нтов

P1

. сил имеем в этом случае:

По теореме мом

Èç òåõ

æå

найти отношение

длин плеч коромысла:(4.13)

уравнений можноP0L2

= P1L1.

Поскольку ве ичины

L2

= r

P1

.

(4.14)

L1

P2

пользуясь ормулой

P1

P2

биномаèНьютонаоченьможномалоотличаюположиòь:ся друг от друга, то,

L1

= 1 +

P2 − P1

.

(4.15)

L2

2P1

66

Лабораторная работа • 4. Методы точного взвешивания.

òелосявзвешивать,уравновешивающаявесомвозможнт йснимаюттщательностьюэту гирюпр дельную. .авновесиягирюуравновесистараютсяпомеща-

ютдостигнутьтараКогдавзвесомшиваемоеприходиPс тмаксимально, точно

ð çíîâåñêè äî òåõ ïîð, ïîêà èõP весна левую чашку. На э же чашку кладут

òела)каждыйиентойразновесоиявесунегири,.Награзостаетсяðêузкаиотораятолько,минусполове--

телателапостоянной

весом

íвремяовесиявесовправойнапостоянн.былинаПриней,чашкелевуюположеныэтследовательно,.мй,чашкуСуммарспособеследовательно,(вместедлябудетыйдосуравновешивесузатратывессвесаточно

у,разновесок,остаетсялежащуюдляраввсележалакоторые

тарвоначально

пженных

P

чувствительностьсов

одного взвешивания,

сильно сокраща

времени

уменьшает

погрешность,

чтом жет происходить

от многократного взвешивания.

ПодготовитьПорядокПроверкотораяехническиевыполнениявесы кприаботе:тработы.

ò

4.1)4. PmaxL1

= P L2,

(P + P )L1 = P L2

P = Pmax − P

á

Выставèòü

чистоту чашек,

необходимости протереть их;

весы по уровню (отвесу);

à)â

аз рретируя весы без груза и перегрузок, проверить плавность

2)

хода коромысла.

левую точку весов.

3) Определить чувствительность весов, положив на левую чашку гирьку

5)4) 3ПроизвестинеПроизвести100менееаз.− 2003 размгвзвешивание..

тела,тела,методомметодомдвойноготарированиявзвешивания(Борда)не(аусса)менее

6) леева).

взвешивание тела, методом постоянной нагрузки (Менде-

4.5. Контрольные вопросы.

67

7)

Произвести контро ьное

тела на анали ических весах (в

ложениемикопслезультаóмитьсячае,стить)аналитическимиеслиò.ыE)Передзанвесописанием.åисследуемоготодовстивполнениемтаблицувесамивзвешиваниеправиламитела. ВOhausданногоотчетевышаетExplorerдатьпользованияпунктасравнительнуюProг,необходимоэòотEPэлектронныпункт-214характеследует(Приозна--

8)

210

ристику рех м

.

постояннойд тарированиявзвешиваниянагрузки

P

P

Òåëî íàМетодМетодправойлевойМетдвойногочашке P1

P2 P3

Контрольное

взвешивание

4.5. Контрольные вопросы.

1)

Что называется весом тела? Что называется массой тела? Как они

2)

связаны?

В каких единицах измеряется вес тела в системах СИ и С С?

3)

Одинаков ли вес тела в различных геогра ических точках поверхно-

4)

сти Земли?м ли будет результат взвеши ания тела на рычажных весах

Одинаковразличнûх геогра ических точках поверхности Земли? На пружин-

5)

ных весах?

ормулируется условие ра новес я рычага?

6)

Каковы особые методы взвешивания и в каких случаях их надо при-

менять?

Ë îð òîðí ÿ ð îò • 5.

плотности

Определениежидких тв¼рдых тел.

5. . Цель работы.

1)2

На ся п льзоваться аналитиескими весами.

Изучить методы измерения плотности жидкости с помощью пикномет-

3)

ðà.

Изучить методы измерения плотности тв¼рдых тел с помощью пикно-

метра.

5.2. Приборы принадлежности.

• Сал етка (тряпка).

69

70

Лабораторная работа • 5. Определение плотности тел.

.3. Краткая

.

5.3.1. Плотностьтеорияудельный вес.

Плотностью тела называется изи÷åская величина, равная отношению

массы тела к его объему:

ãäå

ρ = m.

(5.1)

V

Тогда плотностью

данномкоторогоместеназываюттеломожновеличинусчиать однородным.

òåëàV ,ввнутри

или, переходя к пределу,

ρ =

m

.

V

ãäå

d =

P

.

(5.2)

V

ÂP общемвес теслучаеввакууме.

Òàê êàê

d =

dP

.

dV