Олимпиада по физике (экспериментальная часть)

Экспериментальное задание (часть С)

Лабораторная работа «Определение плотности тела и жидкости

методом гидростатического взвешивания на электронных весах»

Цель работы: измерив вес тела в воздухе и опре­делив уменьшение его веса в жидкости (силу Архи­меда) по известной плотности одного из веществ, определить плотность другого.

Оборудование: лабораторные электронные весы, прозрачный пластиковый стакан объёмом 200 мл с дистиллированной водой, пластиковый стакан с жид­костью неизвестной плотности, набор металлических тел, крючок из тонкой проволоки, закреплён­ный на конце карандаша.

Теория. При погружении тела в жидкость, его вес Рт =mтg уменьшается на величину выталкивающей силы Архимеда FА = ρжgVт равной весу вытесняемой телом жидкости. Эта сила действует со стороны жидко­сти на тело вверх, но по третьему закону Ньютона тело с такой же силой действует на жидкость вниз. Поэтому увеличение силы, с которой жидкость с погружённым в неё телом давит на опору, то есть в конечном итоге на весы, равно по модулю силе Архимеда:

.

Зная вес тела в воздухе Рт и увеличение веса ста­кана с жидкостью при погружении в неё тела Рт+ж, можно по плотности тела вычис­лить плотность жидкости.

=

ХОД РАБОТЫ

Включите электронные весы. Когда на дисплее появятся нули, весы готовы к работе.

показания весов при взвешивании		вычисленная плотность тела	вычисленная плотность жидкости
тела	стакана с водой и телом

Взвесьте выданное вам тело. Показания весов с точностью до сотых долей запишите в таблицу.

Поставьте на весы стаканчик с дистиллиро­ванной водой. Нажмите кнопку ТАРА, весы покажут «0» и не будут при последующих взвешивани­ях учитывать начальный вес стакана с водой.

Используя проволочный крючок, полностью погрузите исследуемое тело в воду, не касаясь дна стакана и его стенок. Показания дисплея возрастут. Запишите их в таблицу. Оботрите тело.

Проделайте тот же опыт с жидкостью неизвестной плотности.

Вычислите и запишите в таблицу плотность тела и плотность неизвестной жидкости. Плотность дистиллированной воды 1 г/см3