Правильной геометрической формы

Цель: ознакомление с методикой простых измерений и оценка их точности.

Оборудование: цилиндр, штангенциркуль, весы, набор разновесов.

Плотность вещества r численно равна массе m однородного тела, заключенной в единице его объема V:

r = m / V (1)

Единица измерения плотности в СИ [r] = кг/м³.

Если тело имеет форму цилиндра (см. рисунок), то его объем вычисляется по формуле:

, (2)

где d ¾ диаметр цилиндра; h ¾ высота цилиндра.

Масса тела определяется прямым измерением на лабораторных весах.

Порядок выполнения работы

1. Измерить 3 раза на разных участках цилиндра его диаметр d и высоту h.

d ₁ = d ₂ = d ₃ =

h ₁ = h ₂= h ₃ =

2. Найти среднее арифметическое значение диаметра и высоты по формулам: d _ср = (d ₁+ d ₂ + d ₃) / 3 =

h _ср = (h ₁+ h ₂ + h ₃) / 3 =

3. По формуле (2) вычислить объем цилиндра, используя значения d _ср и h _ср.

=

4. Записать погрешность штангенциркуля D l (половину наименьшего делений его шкалы).

D l =

5. Измерить массу цилиндра m. Записать погрешность весов D m, в качестве которой принять минимальную массу используемых при взвешивании разновесов.

m =

D m =

5. Вычислить плотность тела r_эк. по формуле (1).

r = m / V =

7. Определить относительную погрешность измерения плотности по формуле: dr = (D m / m) + 2 (D l / d _ср) + (D l / h _ср).

dr =

8. Найти абсолютную ошибку измерения плотности по формуле:

Dr = r_эк dr =

9. Данные измерений и вычислений занести в таблицу

Номер опыта	h, мм	h ср, мм	d, мм	d ср, мм	V, мм3	m, г	D m, г	r, г / мм3	dr	Dr, г / мм3

10. Записать результат в виде: r = (r_эк ± Dr) кг/м³

r = (±) кг/м³ (необходимо помнить, что 1 г/мм³ = 10⁶ кг/м³).

Контрольные вопросы

1. Что называется плотностью вещества?

2. Единицы массы, объема и плотности в СИ.

3. Что такое прямые и косвенные измерения?

4. Какие измерения в данной работе являются прямыми, косвенными?

5. Как найти погрешность прямых измерений?

6. Как найти погрешность косвенных измерений?