Заттардың тығыздығын анықтау (ұзындықты, массаны өлшеу)

Жұмыстың мақсаты: Дененің сызықтық өлшемдерін, көлемі мен массасын өлшеген кездегі қолданылатын басты тәсілдермен танысу.

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

Тығыздық деп дененің масса бірлігінің көлемге қатынасын айтамыз. Жалпы жағдайда, әр түрлі нүктелердегі тығыздық әр түрлі және массаның көлемге қатынасының туындысы арқылы анықталады.

Біртекті дененің тығыздығы массаның көлемге 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 пішінді дененің тығыздығын өлшеу

1. Микрометрді және штангенциркульді қолдану әдістерімен танысу.

2. Штангенциркульмен берілген қатты дененің қалыңдығын x_i ұзындығы y_i мен енін z_i 10 рет өлшеу керек.

3. Дененің m массасын анықтаңыз.

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

№ п/п	уi, мм	<у>, мм	Dуi, мм	(Dуi)^2	S<у>	Ру	tp, n-1	eу	qу, мм	Dу, мм
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

№ п/п	zi, мм	<z>, мм	Dzi, мм	(Dzi)^2	S<z>	Рz	tp, n-1	ez	qz, мм	Dz, мм
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
№ п/п	xi, мм	<x>, мм	Dxi, мм	(Dxi)^2	S<x>	Рх	tp, n-1	ex	qx, мм	Dх, мм
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

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

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

7. Салыстармалық қателік пен сенім аралығын анықтаңыз.

8.Өлшеудің соңғы нәтижесін жазыңыз.

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 бағ. қысымындағы ауа тығыздығы былайша анықталады:

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

Судың әр түрлі температурадағы және қалыпты атмосфералық қысымдағы тығыздығы