ФГОУ ВПО «КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
Технический университет»
КАФЕДРА ФИЗИКИ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 101
ИЗМЕРЕНИЕ ОБЪЁМА И ПЛОТНОСТИ ТВЁРДЫХ ТЕЛ
Методическое указание к выполнению лабораторной работы по курсу общей физики для студентов инженерно-технических специальностей
Калининград
2006
Цель работы:
1. Изучение правил прямых и косвенных измерений.
2. Определение линейных размеров, объёмов и плотностей твёрдых тел.
Используемые инструменты и реквизит:
1. Штангенциркуль с ценой деления 0,1 мм.
2. Детали из различных материалов.
3. Таблица масс деталей.
ВВЕДЕНИЕ
Один из наиболее знаменитых ученых ХХ века А.Пуанкаре сказал: «В физике существует только то, что можно измерить». Действительно, все великие открытия в физике были выполнены с помощью измерений.
Однако, измерения необходимы не только в научно-исследовательской работе. Измерения выполняют в производственной сфере, в процессе изготовления любой продукции. Например, токарь при обработке деталей на станке проверяет размеры с помощью микрометра или штангенциркуля. Сталевары измеряют температуру расплавленного в домнах металла с помощью пирометров.
При изготовлении фото-, электро-, радиоаппаратуры все параметры измеряют специальными оптическими и электрическими приборами.
Государственные организации по контролю качества питьевой воды, загрязнений воздуха в больших городах также ведут постоянные замеры состава химических элементов с помощью различных приборов.
С помощью оптических телескопов и радаров измеряют координаты и контролируют траектории полета космических аппаратов.
Можно привести еще много примеров, показывающих, насколько широко используются измерения в современной эпохе.
В учебной лаборатории по физике студенты должны ознакомиться с понятием физической величины, правилами и способами измерений различными приборами, а также с правилами обработки и представления результатов измерений. Для расчётов необходимо не только умение выполнять без ошибок простые арифметические вычисления, потребуются также знания из раздела высшей математики, а именно, умение вычислять производные и полные дифференциалы различных функций.
В методическом пособии для студентов «Введение в физику: основы физических измерений» даны определения основных понятий теории измерений, правила измерений, правила обработки и представления результатов измерений. Необходимо знать все основные определения и правила, а также научиться вычислять доверительные интервалы методом дифференцирования функций, примеры которых даны в методическом пособии.
В настоящей лабораторной работе потребуется выполнить наиболее простые и, вместе с тем, широко распространённые измерения: найти линейные размеры, объёмы и плотности твёрдых тел разной формы, изготовленных из различных материалов. Массы тел известны и приведены в таблице, где указаны номера тел, размеры, объёмы и плотности которых требуется определить.