2965

Определение плотности твердого тела

Лабораторная работа

Физика

Цель работы – определение плотности твердого тела и освоение методов определения погрешностей измерений и их расчёта. Задание: - определить плотность твердого тела. Оценить погрешность проведенных измерений.

Русский

2012-10-22

171.02 KB

171 чел.

Лабораторная работа 1.01 
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА 
Е.В. Жданова, Е.В. Козис В.В. Костин 
 
Цель  работы – определение  плотности  твердого  тела  и  ос-
воение  методов  определения  погрешностей  измерений  и  их  рас-
чёта. 
Задание: - определить плотность твердого тела. Оценить по-
грешность проведённых измерений. 
Подготовка  к  выполнению  лабораторной  работы:  изучить 
основные  положения  теории  погрешностей  (см.  Введение  в  тео-
рию  измерений)  и  ознакомиться  с  измерительной  аппаратурой. 
Ответить на контрольные вопросы. 
 
Библиографический список 
1.  Евтихиев  Н.Н.,  Черкашина  А.Г.  Основы  статистической  тео-
рии измерений. –М.: МИРЭА, 1978 . 
2.  Зайдель  А.Н.  Ошибки  измерений  физических  величин. –Л.: 
Наука, 1974. 
 
Контрольные вопросы 
1.  Что называется погрешностью измерения? 
2.  Какую погрешность измерений называют случайной и какую 
систематической? 
3.  Какие  единицы  измерений  в  системе  СИ  являются  основны-
ми? 
4.  Какими  способами  можно  уменьшить  погрешность  измере-
ния? 
5.  Для чего проводятся многократные измерения одной и той же 
физической величины? 
6.  По  какой  формуле  выполняется  расчёт  случайной  погрешно-
сти многократных измерений? 
7.  Чему  равна  ошибка  в  определении  площади  квадрата,  если 
погрешность измерения его стороны равна 1%? 
8.  Чему равна относительная ошибка в определении объёма ша-
ра, если погрешность измерения его диаметра равна 1%, а ве-

 
2
личину  π приняли равной 3? 
9.  Чем  определяется  максимальная  допустимая  ошибка  в  опре-
делении какого-либо параметра тела? 
10. Какие из указанных параметров можно измерить: длина, ско-
рость, ускорение, сила, масса, вес, период, энергия, сила тока, 
напряжение, объём, площадь, радиус, диаметр?  
11. Что такое погрешность прибора и как ее определить? 
12. Как можно рассчитать абсолютную и относительную погреш-
ности при косвенных измерениях? 
13. Как округляются результаты измерений и их погрешности? 
14. Как  определить  погрешность  величин  не  измеряемых  в  ходе 
данного эксперимента? 
 
Описание аппаратуры и метода измерений 
Для  измерения  размеров  тела  в  лабораторной  работе  ис-
пользуется  штангенциркуль.  Вес  тела  измеряется  на  весах  с  по-
мощью разновесов. 
Плотность тела находим по формуле :  
m
ρ = , 
V
где m – масса тела, V – его объем. Если, например, исследуемое 
тело  представляет  собой  цилиндр  высотой  h  и  диаметром  d,  то 
получим расчетную формулу в виде: 
4m
ρ = π ⋅  
2h
Относительная  погрешность  в  этом  случае  рассчитывается  по 
формуле: 
Δρ Δπ
m
Δ
ΔΔh
=
=
+
+ 2
+
 
ρ
π
m
d
h
а, абсолютная погрешность равна: 
Δρ = Ερ  
 
Порядок выполнения работы 
1.  Определить  погрешности  приборов,  используемых  в  данной 
работе. 

 
3
2.  С  помощью  штангенциркуля  определить  линейные  размеры 
исследуемого тела, необходимые для вычисления его объёма. 
Каждый параметр измерить не менее пяти раз. 
3.  С помощью весов и разновесов определить массу тела. Изме-
рения массы также проводить не менее пяти раз. 
4.  Результаты  измерений  и  приборные  погрешности  занести  в 
таблицу.  Примерный  вид  таблицы  для  тел  цилиндрической 
формы приведен ниже. 
 
Таблица 1 
Изме-
1 2 3 4 5 Среднее   Случайная  Погреш-
Погреш-
ряемая 
значе-
погреш-
ность 
ность  из-
величина 
ние  
ность 
прибора 
мерения 
di
 
         
 
 
 
Δdi
 
         
 
 
 
2
 
         
 
 
 
i)  
hi
 
         
 
 
 
Δhi
 
         
 
 
 
2
 
         
 
 
 
i)  

 
         
 
 
 
Δmi
 
         
 
 
 
mi)2
 
         
 
 
 
 
Обработка результатов измерений 
1.  По полученным экспериментальным данным находят средние 
значения линейных размеров и массы тела. 
2.  Определяют абсолютные погрешности отдельных измерений, 
их  квадраты,  случайные  погрешности  проведенных  прямых 
измерений. 
3.  Результаты проделанных расчётов заносят в таблицу. 
4.  Используя  средние  значения  измеренных  параметров,  вычис-
ляют плотность изучаемого тела. 
5.  Рассчитывают  относительную  погрешность  определения 
плотности. 
6.  Определяют абсолютную погрешность Δρ. Записывают окон-
чательный  результат  определения  плотности  исследуемого 

 
4
тела,  используя  правила  округления  погрешностей  и  самой 
определяемой величины. 
 
 

Document Outline

  • B=>A8B5;L=0O
  • 0


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

29009. Опускные колодцы. Условия применения, конструктивная схема и последовательность устройства. Классификация опускных колодцев по материалу, по форме в плане и по способу устройства стен 41.5 KB
  Опускные колодцы. Опускные колодцы могут быть выполнены из дерева каменной или кирпичной кладки бетона железобетона металла. Наибольшее распространение в современной практике строительства получили железобетонные колодцы. По форме в плане опускные колодцы могут быть круглыми квадратными прямоугольной или смешанной формы с внутренними перегородками и без них рис.
29010. Кессоны. Условия применения, конструктивная схема, последовательность производства работ 35 KB
  При залегании прочных грунтов на значительной глубине когда устройство фундаментов в открытых котлованах становится трудновыполнимым и экономически невыгодным а применение свай не обеспечивает необходимой несущей способности прибегают к устройству фундаментов глубокого заложения. Необходимость устройства фундаментов глубокого заложения может быть вызвана и особенностями самого сооружения например когда оно должно быть опущено на большую глубину заглубленные и подземные сооружения. Одним из видов фундаментов глубокого заложения наряду с...
29011. Возведение заглубленных и подземных сооружений методом "стена в грунте". Технология устройства. Монолитный и сборный варианты 66.5 KB
  Возведение заглубленных и подземных сооружений методом стена в грунте . Способ стена в грунте предназначен для устройства фундаментов и заглубленных в грунт сооружений различного назначения. Способ заключается в том что сначала по контуру будущего сооружения в грунте отрывается узкая глубокая траншея которая затем заполняется бетонной смесью или сборными железобетонными элементами. Способ стена в грунте используется при возведении фундаментов под тяжёлые здания и.
29012. Условия применения песчаных подушек при устройстве фундаментов мелкого заложения. Основы расчёта 31.5 KB
  В качестве материала грунтовых подушек чаще всего используют крупные и среднезернистые пески песчаные подушки. Если в первом случае выбор толщины грунтовой подушки однозначен то во втором случае порядок её проектирования сводится к следующему. Задавшись расчётными значениями физикомеханических характеристик материала подушки определяют ориентировочные размеры фундамента в плане. Далее варьируя толщину подушки и если необходимо размеры фундамента устанавливают такую толщину подушки чтобы выполнялось условие: pz ≤ Rz 1 где pz ...
29013. Поверхностное уплотнение грунтов укаткой, вибрацией и тяжёлыми трамбовками. Понятие об оптимальной влажности уплотняемого грунта 36 KB
  Понятие об оптимальной влажности уплотняемого грунта. Уплотняемость грунтов особенно пылеватоглинистых в значительной степени зависит от их влажности и определяется максимальной плотностью скелета уплотнённого грунта ρdmax и оптимальной влажностью w0. Эти параметры находятся по методике стандартного уплотнения грунта при различной влажности 40 ударами груза весом 215 Н сбрасываемого с высоты 30 см. По результатам испытания строится график зависимости плотности скелета уплотнённого грунта ρd от влажности грунта w рис.
29014. Глубинное уплотнение грунтов с помощью песчаных и грунтовых свай. Область применения указанных методов 51.5 KB
  Песчаные сваи применяют для уплотнения сильно сжимаемых пылеватоглинистых грунтов рыхлых песков и заторфованных грунтов на глубину до 18. Песчаные сваи изготовляют следующим образом. Вокруг песчаной сваи грунт также находится в уплотнённом состоянии рис. Уплотнение грунта песчаными сваями обычно производится под всем сооружением Сваи располагаются в шахматном порядке как это показано на рис.
29015. Уплотнение грунтов основания водопонижением. Ускорение процесса уплотнения с помощью электроосмоса 33.5 KB
  Площадь основания где намечено уплотнение грунтов окружается иглофильтрами или колодцами из которых производится откачка воды водопонизительными установками рис. Понижение уровня подземных вод приводит к тому что в пределах зоны водопонижения снимается взвешивающее действие воды на скелет грунта. При пропускании через грунт постоянного электрического тока происходит передвижение воды к иглофильтрукатоду и эффективный коэффициент фильтрации увеличивается в 10.
29016. Закрепление грунтов инъекциями цементных или силикатных растворов, битума, синтетических смол. Область применения указанных методов 34 KB
  Закрепление грунтов инъекциями цементных или силикатных растворов битума синтетических смол. Закрепление грунтов заключается в искусственном преобразовании строительных свойств грунтов в условиях их естественного залегания разнообразными физикохимическими методами. Это обеспечивает увеличение прочности грунтов снижение их сжимаемости уменьшение водопроницаемости и чувствительности к изменению внешней среды особенно влажности. Цементация грунтов.
29017. Термическое закрепление грунтов. Область применения и методы контроля качества работ 33.5 KB
  В результате этого образуются прочные водостойкие структурные связи между частицами и агрегатами грунта. Отметим что температура газов которыми производится обработка грунта не должна превышать 750.12 суток в результате чего получается упрочнённый конусообразный массив грунта диаметром поверху 15. Образуется как бы коническая свая из обожжённого непросадочного грунта с прочностью до 10 МПа.