Заттардың тығыздығын анықтау

Жұмыстың мақсаты: Дененің сызықтық өлшемдерін және массасын өлшеу кезіндегі қолданылатын басты тәсілдермен танысу, берілген заттың тығыздығын анықтау, жіберілген қателікті бағалау.

Қажетті құрал-жабдықтар: Штангенциркуль, микрометр, таразы, стакан, әр түрлі пішіндегі қатты денелер, тазартылған су, май, глицерин.

Тығыздық деп дененің массасының көлеміне қатынасын айтамыз. Жалпы жағдайда әр түрлі нүктелердегі тығыздық әр түрлі және массаның көлемге қатынасының туындысы арқылы анықталады.

Біртекті дененің тығыздығы оның массасының көлеміне қатынасы арқылы табылады.

Сонымен тығыздықты анықтау үшін дененің көлемі мен массасын өлшеу керек.

Дұрыс пішінді геометриялық денелердің көлемін өлшеу – дененің сызықтық өлшемдерін – ұзындығын, ені мен биіктігін өлшеу арқылы жүзеге асады.

Жаттығу №1. Дұрыс геометриялық пішінді дененің тығыздығын анықтау

1. Микрометрді және штангенциркульді қолдану әдістерімен танысу.

2. Штангенциркульмен берілген қатты дененің қалыңдығын x_i, ұзындығы y_i мен енін z_i 5 рет өлшеу керек.

3. Дененің m массасын анықтаңыз.

4. Стьюдент коэфициентін t_{р, n-1} кестесі бойынша өлшеу сандары (n-1) мен берілген сенім ықтималдылығы Р үшін табу керек.

№ п/п	уi, мм	<у>, мм	Dуi, мм	(Dуi)^2	S<у>	Ру	tp, n-1	eу
1 2 3 4 5

№ п/п	zi, мм	<z>, мм	Dzi, мм	(Dzi)^2	S<z>	Рz	tp, n-1	ez
1 2 3 4 5
№ п/п	xi, мм	<x>, мм	Dxi, мм	(Dxi)^2	S<x>	Рх	tp, n-1	ex
1 2 3 4 5

5. Берілген сенім ықтималы Р арқылы тікелей өлшеудің нәтижелерінің сенім аралықтарын есептеу керек.

6. Орташа мәндері бойынша, заттың тығыздығын <> есептеңіздер және зат дайындалған материалдың тығыздығын анықтамалық кестеден табыңыздар.

7. Салыстармалық қателік пен сенімділік аралығын анықтаңыздар.

8.Өлшеудің соңғы нәтижесін жазыңыздар.

Жаттығу № 2 Гидростатикалық өлшеу әдісімен дене тығыздығын анықтау

Дұрыс геометриялық емес дененің сызықтық өлшемдерінен көлемді табу мүмкін емес. Бұл жағдайда Архимед заңына сүйеніп, гидростатикалық өлшеу әдісі қолданылады.

Егер ауада денені өлшеу кезінде әр түрлі салмақты кірлер массасы М болса, онда Архимед заңына сәйкес таразының тепе-теңдік шарты:

мұндағы, – дене тығыздығы, g – еркін түсу үдеуі, Р-ауадағы дене салмағы, V-дене көлемі, М -ауа тығыздығы, Д-әр түрлі салмақты кірлер материалының тығыздығы, -ауа тығыздығы.

Денені суға батырғандағы тепе-теңдік шартын ұқсас етіп былай жазуға болады:

мұндағы, P₁ – судағы дене салмағы, М₁- суда өлшеген кездегі кірлер массасы.

Осы қатынастардан шығатыны:

Алынған нәтиже тек қатты денелердің тығыздығын ғана анықтап қоймай, сонымен бірге қатты дененің тығыздығы белгілі болғандағы сұйықтың тығыздығын да анықтайды.

t⁰ C температура мен h мм. сынап бағанасы қысымындағы ауа тығыздығы былайша анықталады:

немесе абсолют температурасы Т= К және қысымы Р (Паскаль) болғандағы ауа тығыздығын  төмендегі өрнекпен анықтауға болады.