Лабораторная работа № 1. Определение плотности твёрдого тела. Измерьте массу исследуемого тела, определите его объём с помощью измерительного цилиндра и рассчитайте плотность по формуле ρ = m/V. Повторите измерения для других тел и занесите результаты в таблицу: исследуемое тело; масса тела m, г; объём тела V, см³; плотность тела ρ, г/см³. Дополнительное задание: для тела правильной формы из вещества с известной плотностью измерьте массу, линейкой измерьте необходимые размеры и рассчитайте объём по геометрической формуле; измерьте объём тела с помощью мерного цилиндра; рассчитайте плотность обоими способами, внесите результаты и табличную плотность в таблицу. Сделайте вывод, какой метод дал более точный результат.

Фактические показания весов, цилиндра и линейки на изображении не приведены. Ниже — условный пример выполнения; измерения и расчёты нужно заменить результатами собственного опыта.

Порядок работы

1. Взвесить каждое тело и записать массу m в граммах.
2. Налить воду в измерительный цилиндр и записать начальный объём V₁. Погрузить тело, не проливая воду, и записать новый объём V₂. Объём тела равен разности показаний: \(V=V_2-V_1\).
3. Для каждого тела вычислить плотность по формуле \(\rho=\frac{m}{V}\). При массе в граммах и объёме в кубических сантиметрах плотность получится в г/см³.

Условные результаты для трёх тел

Дополнительное задание: условный пример

Исследуемое тело — алюминиевый прямоугольный брусок массой 54 г. Его размеры по условным измерениям: 5 см, 2 см и 2 см.

1. Объём по размерам прямоугольного параллелепипеда: \(V=abc=5\cdot2\cdot2=20\) см³.
2. Плотность по геометрическому объёму: \(\rho=\frac{54}{20}=2.70\) г/см³.
3. Предположим, что измерительный цилиндр показал объём 19.5 см³. Тогда плотность по этому измерению: \(\rho=\frac{54}{19.5}\approx2.77\) г/см³.
4. Табличная плотность алюминия — приблизительно 2.70 г/см³. В данном условном примере плотность, вычисленная по размерам, совпала с табличным значением, а результат измерения цилиндром отличается примерно на 0.07 г/см³.

Вывод: для приведённых условных измерений точнее оказался метод с линейкой: рассчитанная плотность совпала с табличной. В реальном опыте точность зависит от погрешности измерения размеров и объёма цилиндром.