Читать онлайн «Механика. Определение плотности твердого тела методом гидростатического взвешивания: Методические указания к выполнению лабораторной работы»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Механика Методические указания к выполнению лабораторной работы «Определение плотности твердого тела методом гидростатического взвешивания» ПЕНЗА 2005 1 УДК 53 Приведены общие методические сведения по изучаемому явле- нию, описание лабораторной установки, порядок проведения измере- ний и обработки экспериментальных данных. Методические указания подготовлены на кафедре «Физика» и предназначены для студентов физико-математической и инженерно- технических специальностей. Ил. 4, библиогр. 3 назв. Составители: А. В. Рудин, Вас. В. Евстифеев, Н. В. Костина, П. П. Першенков Под редакцией профессора Викт. В. Евстифеева Рецензент Р. В. Зайцев, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей физики Пензенского государ- ственного педагогического университета 2  Цель работы: научиться производить измерения массы, объема и плотности твердых тел с различной степенью точности; усвоить способы вычислений погрешностей прямых и косвенных измерений. Приборы и оборудование: пружинный плотномер, измерительная мензурка, штангенциркуль, набор измеряемых тел, нитки, весы аналитиче- ские, набор гирь. Теоретические сведения Плотностью ρ тела в его точке М называется отношение массы dm малого элемента тела, включающего точку М, к величине dV объема этого элемента: dm ρ= (1) dV Размеры рассматриваемого элемента должны быть столь малы, что- бы изменением плотности в его пределах можно было пренебречь. Но они должны быть во много раз больше межмолекулярных расстояний. Тело называется однородным, если во всех его точках плотность одинакова. Средней плотностью ρ неоднородного тела называется отношение его массы к объему: m ρ = (2) V Как видно из формулы (2) определение плотности сводится к опре- делению массы тела и его объема. Определение массы может быть произведено путем его взвешивания на аналитических весах, т. е. путем сравнения с массой разновесов извест- ной величины: n m = ∑ mi , (3) i =1 где mi - масса разновеса (гири), n- число разновесов. 3  Для определения веса небольших тел с высокой точностью (до десятых долей миллиграмма) служат аналитические весы. Аналитические весы (устройство) Подвижное коромысло К призмой О, изготовленной из закален- ной стали, опирается на агатовую подушку П (см.