Визначення обсягу канцелярської скріпки
Мета роботи. визначити обсяг сталевий канцелярської скріпки всілякими способами.
Гіпотеза експерименту. оскільки обсяг скріпки дуже маленький, то доведеться використовувати не прямі вимірювання, способи, подібні способу рядів.
Устаткування. мірний циліндр з ціною поділки 1 мл, вода, сталеві канцелярські скріпки - 200 штук з набору «inФормат», ваги навчальні важільні, лінійка з ціною поділки 1 мм.
Спосіб № 1.
План експерименту:
Налити в мірний циліндр води, помітити її первинний об'єм.
Опустити в циліндр з водою 200 скріпок, відзначити обсяг води зі скріпками.
Знайти різницю обсягів. Це і буде обсяг всіх скріпок.
Розділити обсяг всіх скріпок на їх кількість. Отримаємо обсяг 1 скріпки.
Занести отримані дані в таблицю.
Оцінити похибку вимірювань.
Результати експерименту № 1.
V1 - початковий обсяг води, см 3
V2. обсяг води разом зі скріпками, см 3
ΔV - різниця обсягів = обсягом всіх скріпок, см 3
N - кількість скріпок, шт.
V = ΔV / N - обсяг однієї скріпки, см 3
Під час експерименту в якості вимірювального приладу використовувалася Мензурка, можна вважати, що в цьому випадку похибка вимірювань об'єму дорівнює половині ціни поділки, тобто 0,5 см 3. Похибка при розрахунку обсягу однієї скріпки дорівнює 0,5 / N = 0,5 / 200 = 0,0025 см 3.
Таким чином, обсяг скріпки V = 0,0350 ± 0,0025) см 3.
Можна висловити обсяг скріпки в мм 3. 35,0 ± 2,5 мм 3.
Висновок: в результаті проведеної роботи ми визначили обсяг канцелярської скріпки за допомогою мірного циліндра з водою: V = 0,0350 ± 0,0025) см 3; або V = 35,0 ± 2,5 мм 3.
Обгрунтування: Визначити обсяг тіла, виготовленого з відомого матеріалу, можна за формулою V = m / ρ,
де m - маса тіла, ρ - щільність речовини, з якого тіло виготовлено. Щільність речовини скріпки (сталь) взяти в таблиці щільності.
План експерименту:
Визначити масу скріпки методом прямих вимірювань на лабораторних важільних вагах, попередньо їх врівноважити.
Визначити по таблиці щільності щільність заліза (скріпка залізна)
Обчислити за формулою V = m / ρ обсяг скріпки.
Занести отримані дані в таблицю.
Оцінити похибку вимірювань.
Результати експерименту №2.
ρ - щільність стали, г / см 3
V = m / ρ - обсяг однієї скріпки, см 3
Під час експерименту в якості вимірювального приладу використовувалися ваги навчальні важільні, використовували важки: один масою 200мг, два масою 20 мг і три по 10мг, користуючись рис.1 можна визначити, що в цьому випадку похибка гир дорівнює сумі похибок всіх використаних гир:
Для довідкових і табличних даних (якщо їх похибка не вказана) похибка становить п'ять одиниць розряду, наступного після останньої значущої цифри.
Тому для щільності заліза ρ = 7, 8 г / см 3 абсолютна похибка Δ ρ = 0, 050 г / см 3.
Користуючись Рис.2, записуємо, чому буде дорівнює абсолютна
Похибка обчислень об'єму:
ΔV = (m Δ ρ + ρ Δ m) / ρ 2 = (0,27. 0,05+ 7,8. 0,007) / 7,8 2 =
Таким чином, обсяг скріпки V = (0,0346 ± 0,0011) см 3.
Зручніше висловити обсяг скріпки в мм 3. V = (34,6 ± 1,1) мм 3
Висновок: в результаті проведеної роботи ми визначили обсяг канцелярської скріпки за допомогою формули для розрахунку щільності речовини: V = (34,6 ± 1,1) мм 3. Отриманий результат близький до результату, отриманого в Експерименті 1.
Обгрунтування: Якщо скріпку розігнути до прямої зволікання, то вийде циліндр. Визначити обсяг тіла правильної форми (циліндра) можна за формулою V = S * l,
де S - площа поперечного перерізу дроту, з якої виготовлена скріпка. l - довжина дроту.
Щоб точніше виміряти діаметр дроту треба скористатися способом рядів. Щоб ще точніше виміряти площа поперечного перерізу дроту скріпки, можна скористатися штангенциркулем, вимірявши її діаметр, потім розрахувати площу. Довжину дроту виміряємо лінійкою з ціною поділки 1 мм.
План експерименту:
Розігнути і розпрямити максимально скріпку.
Виміряти товщину дроту (діаметр) способом рядів, виклавши на скотч впритул один до одного 10 зволікань. Або скористатися штангенциркулем.
Виміряти довжину ряду. Розрахувати діаметр однієї зволікання d1 = L / N.
Обчислити площа поперечного перерізу дроту скріпки по формулі S = πd 2/4.
Виміряти лінійкою довжину дроту, з якої скріпка виготовлена.
Обчислити за формулою V = S * l обсяг скріпки.
Занести отримані дані в таблицю.
Оцінити похибку вимірювань.
Результати експерименту №2.
N - кількість скріпок, шт.
S = πd 2/4 площа поперечного перерізу дроту скріпки, мм 2