Приборы и материалы: Динамометр, штатив с муфтой и лапкой, нить, два тела одинакового объёма разной массы, стаканы с водой и насыщенным раствором поваренной соли в воде. УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ 1. Укрепите динамометр в лапке штатива и подвесьте к нему на нити тело. Снимите показание динамометра, определив вес тела в воздухе P_V1. 2. Подставьте стакан с водой и опустите муфту с лапкой и динамометром так, чтобы всё тело оказалось под водой. Снимите показание динамометра, определив вес тела в воде P_1V1. 3. По полученным данным вычислите выталкивающую силу F_V1 = P_V1 – P_1V1, действующую на тело. 4. Обработка результатов измерений. Результаты измерений с учётом абсолютной погрешности запишите в таблицу 17. Абсолютная погрешность ΔP измерения веса тела равна цене деления шкалы динамометра. Абсолютная погрешность ΔF измерения выталкивающей силы равна 2ΔP. Таблица 17 Жидкость | Вес тела в воздухе P ± ΔΡ, Н | Вес тела в жидкости P₁ ± ΔΡ, Η | Выталкивающая сила F ± ΔF, Η ------- | -------- | -------- | -------- | P_V1 | P_V2 | P_1V1 | P_1V2 | F_V1 | F_V2 Вода Насыщенный раствор соли в воде 5. Определите выталкивающую силу, действующую на то же тело в насыщенном растворе поваренной соли. 6. Повторите п. 2—4, погружая тело в жидкость наполовину (V₂), и определите выталкивающую силу F_V2, действующую на него в воде и в насыщенном растворе поваренной соли.

Решение:

Данная работа посвящена определению выталкивающей силы (архимедовой силы), действующей на тело, погруженное в жидкость.

Приборы и материалы: Динамометр, штатив с муфтой и лапкой, нить, два тела одинакового объёма разной массы, стаканы с водой и насыщенным раствором поваренной соли в воде.

УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ

1. Шаг 1: Укрепите динамометр в лапке штатива. Подвесьте тело на нити к динамометру. Снимите показание динамометра. Это будет вес тела в воздухе, обозначим его как \( P_{воздуха} \).
2. Шаг 2: Подставьте стакан с водой под тело. Опустите тело так, чтобы оно полностью оказалось под водой. Снимите показание динамометра. Это будет вес тела в воде, обозначим его как \( P_{воды} \).
3. Шаг 3: Вычислите выталкивающую силу, действующую на тело в воде, по формуле: \( F_{выт.вода} = P_{воздуха} - P_{воды} \).
4. Шаг 4: Обработка результатов измерений. Заполните таблицу 17. Абсолютная погрешность \( \Delta P \) измерения веса тела равна цене деления шкалы динамометра. Абсолютная погрешность \( \Delta F \) измерения выталкивающей силы равна \( 2\Delta P \).

Таблица 17

5. Шаг 5: Определите выталкивающую силу, действующую на тело в насыщенном растворе поваренной соли. Для этого повторите шаги 1-4, заменив воду на насыщенный раствор соли.
6. Шаг 6: Повторите шаги 2—4, погружая тело в жидкость наполовину (т.е. тело частично находится под водой, частично над водой, а затем тоже самое проделать для раствора соли). Определите выталкивающую силу \( F_{V_2} \), действующую на него в воде и в насыщенном растворе соли.

Итоговый вывод: В результате выполнения работы будут получены данные о выталкивающей силе, действующей на тело в различных жидкостях и при разной степени погружения. Это позволит сравнить выталкивающие силы и сделать выводы об их зависимости от плотности жидкости и объёма погруженной части тела.