Это инструкция к лабораторной работе по физике, посвященной определению выталкивающей силы (силы Архимеда), действующей на тело, погруженное в жидкость.
Цель работы: Экспериментально определить выталкивающую силу двумя способами.
Оборудование:
* Измерительный цилиндр (мензурка)
* Стакан с водой
* Металлический цилиндр
* Динамометр
Ход работы:
1. Определение цены деления динамометра:
* Внимательно изучите шкалу динамометра.
* Определите, какое изменение силы соответствует одному делению шкалы.
2. Подвешивание цилиндра:
* Подвесьте металлический цилиндр к динамометру.
3. Измерение веса тела в воздухе:
* Запишите показания динамометра. Это вес цилиндра в воздухе (P_1).
4. Занесение данных в таблицу:
* Создайте таблицу для записи результатов измерений, как показано в задании.
* Внесите измеренное значение (P_1) в таблицу.
5. Определение цены деления мензурки:
* Изучите шкалу измерительного цилиндра (мензурки).
* Определите, какой объём жидкости соответствует одному делению.
6. Наливание воды и измерение объёма:
* Налейте в мензурку достаточно воды, чтобы цилиндр можно было полностью погрузить.
* Измерьте начальный объём воды в мензурке (V_в).
* Запишите значение (V_в) в таблицу.
7. Погружение цилиндра и измерение суммарного объёма:
* Осторожно опустите цилиндр в мензурку с водой, чтобы он был полностью погружен.
* Измерьте суммарный объём воды и цилиндра (V_{вц}).
* Запишите значение (V_{вц}) в таблицу.
8. Измерение веса тела в воде:
* Запишите показания динамометра, когда цилиндр находится в воде. Это вес цилиндра в воде (P_2).
* Запишите значение (P_2) в таблицу.
9. Вычисление выталкивающей силы (1 способ):
* Вычислите выталкивающую силу (F_{A1}) как разность веса тела в воздухе и веса тела в воде:
\[F_{A1} = P_1 - P_2\]
* Запишите значение (F_{A1}) в таблицу.
10. Определение объёма цилиндра:
* Вычислите объём цилиндра (V_ц) как разность суммарного объёма и объёма воды:
\[V_ц = V_{вц} - V_в\]
11. Перевод объёма в СИ:
* Переведите объём цилиндра из кубических сантиметров ((см^3)) в кубические метры ((м^3)).
* Помните, что (1 м^3 = 10^6 см^3), поэтому для перевода нужно разделить объём в (см^3) на (10^6):
\[V_ц (м^3) = \frac{V_ц (см^3)}{10^6}\]
* Запишите значение (V_ц) в (м^3) в таблицу.
12. Вычисление архимедовой силы (2 способ):
* Вычислите выталкивающую силу (F_{A2}) по формуле:
\[F_{A2} = \rho_в cdot g cdot V_ц\]
где:
* (\rho_в) – плотность воды (приблизительно 1000 кг/м³)
* (g) – ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с²)
* (V_ц) – объём цилиндра в кубических метрах
* Запишите значение (F_{A2}) в таблицу.
13. Сравнение результатов:
* Сравните значения (F_{A1}) и (F_{A2}), полученные двумя разными способами.
* Оцените расхождение результатов.
14. Выводы:
* Сделайте выводы о том, как можно определить выталкивающую силу, действующую на тело, погруженное в жидкость.
* Объясните, почему результаты, полученные двумя способами, могут отличаться.
Надеюсь, это поможет тебе выполнить лабораторную работу! Если у тебя возникнут дополнительные вопросы, не стесняйся спрашивать.
Убрать каракули