Порядок выполнения работы

1. Найдите путем взвешивания массу тела m, с помощью штангенциркуля и микрометра измерьте высоту цилиндраhи диаметрd, соответственно. Каждое измерение повторите не менееn = 5 раз и занесите соответственно в табл. 1.

Таблица 1

Номер опыта Параметры тела	1	2	3	4	5
Масса тела – m, кг
Высота цилиндра - h, м
Диаметр цилиндра - d,м

Задание 1.2. Определение плотности твердого тела гидростатическим взвешиванием

Измерения. Взвешивают исследуемое тело в воздухе с точностью до 1 кГ, а потом, подвесив его на тонкой проволоке надлежащей длины на крючок левой чашки весов, опять уравновешивают гирями. Обозначим неисправленное значение массы исследуемого тела через т., а через т₁ — его массу вместе с проволокой. Ставя затем на треножник над чашкой весов

стакан с достаточным количеством дистиллированной воды, при арретированных весах погружают в него испытуемое тело. При этом наблюдают, во-первых, чтобы тело не касалось стенок и дна стакана, во-вторых, чтобы через поверхность воды проходила только одна не перекрученная (для уменьшения капиллярного действия) проволока и, наконец, чтобы не было на поверхности тела прилипших пузырьков воздуха. Сняв часть гирек с другой чашки весов, приводят весы в равновесие. Пусть кажущаяся масса тела с проволокой при погружении в воду будет т2. Таким образом, масса вытесненной телом воды

Рис.1

тогда не поправленная плотность тела будет равна

(1.1.3)

Вычисления. Полученная плотность должна быть исправлена, так как не принята в расчет кажущаяся потеря веса тела и воды в воздухе. Если при температуре взвешивания плотность воды равна , плотность воздуха , то, очевидно, для исправленной величины плотности тела следует написать, что

(1.1.4)

где V есть объем тела, равный объему вытесненной им воды. Величина этого объема определится из уравнения

Таким образом, поправленная плотность тела равна

(1.1.5)

Поправкой на потерю веса проволоки в воде ввиду ее малости можно пренебречь.

Задание 1.3. Определение плотности твердых тел с помощью пикнометра

С помощью пикнометра можно определять не только плотность жидкостей, но и плотность твердых тел. Исследуемое тело объемом 0,5 — 1 см^3 погружают в пикнометр с дистиллированной водой, не содержащей растворенных газов. При этом оно вытеснит объем воды, равный объему тела. Плотность исследуемого тела определяется с помощью трех последовательных взвешиваний. 1. Положим на левую чашку весов исследуемое тело и уравновесим весы. Запишем условие равновесия:

Рис.2

(1.1.6)

где — вес тела в пустоте ( и - объем и плотность тела), - выталкивающая сила воздуха, — вес гирь в пустоте.

2. Наполним пикнометр дистиллированной водой и взвесим его. Согласно формуле (1.1.6) условие равновесия будет

(1.1.7)

где Р - вес пустого пикнометра, - вес воды в пустоте, -

выталкивающая сила, действующая со стороны воздуха на воду в объеме V.3. Погрузим в пикнометр исследуемое тело и взвесим (при этом вода в пикнометр должна быть налита до метки). Условие равновесия

(1.1.8)

где - вес воды в пустоте, - вес тела в

пустоте, - выталкивающая сила воздуха, действующая на воду с погруженным телом.

Решая совместно уравнения (1.1.6), (1.1.7) и (1.1.8), получим:

(1.1.9)

Плотность воздуха ρ₂ при данном давлении и температуре определяется из номограммы (рис.2)*.

(При температуре 23⁰С и давлении 760мм. рт.ст. плотность сухого воздуха равна 1,19г/л=0,00119г/см³)