Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. § 47. Архимедова сила — с. 162
Это любопытно… (§ 47). Дополнительный вопрос. Пользуясь способом Архимеда, определите плотность любого домашнего объекта, материал которого не является очевидным на первый взгляд. По таблице 3 определите, что это за материал. Сделайте фотоотчёт о своей работе.
Способ: плотность находят по формуле ρ = m/V, объём тела неправильной формы определяют по объёму вытесненной воды, а массу — взвешиванием.
Ход работы (пример). Берём небольшой металлический предмет, например декоративную фигурку. 1. Взвешиваем на кухонных весах: m = 158 г = 0,158 кг. 2. В мерный стакан наливаем воду, V₁ = 100 мл. Опускаем на нитке фигурку полностью: V₂ = 120 мл. Объём фигурки V = V₂ − V₁ = 20 мл = 20 см³ = 2,0·10⁻⁵ м³. 3. Плотность: ρ = m/V = 0,158 кг / 2,0·10⁻⁵ м³ = 7900 кг/м³ (7,9 г/см³). 4. По таблице 3 такую плотность имеют сталь и железо (7800 кг/м³); значит, фигурка стальная. Для проверки можно использовать архимедов способ с динамометром: P = 1,58 Н в воздухе, в воде 1,38 Н, FА = 0,2 Н, V = FА/(ρвg) = 0,2/(1000 · 10) = 2,0·10⁻⁵ м³, тот же результат.
Фотоотчёт должен содержать: фото предмета и весов с показанием массы; фото мерного стакана до и после погружения (видны уровни воды); таблицу измерений (m, V₁, V₂, V, ρ); вывод о материале.
Погрешность: объём измеряется с точностью до цены деления мензурки (±1 мл), поэтому плотность определена с относительной погрешностью около 5 %, что не мешает определить материал.
Оговорка: числовые значения получены для условного предмета и зависят от вашего объекта.
Ход работы (пример). Берём небольшой металлический предмет, например декоративную фигурку. 1. Взвешиваем на кухонных весах: m = 158 г = 0,158 кг. 2. В мерный стакан наливаем воду, V₁ = 100 мл. Опускаем на нитке фигурку полностью: V₂ = 120 мл. Объём фигурки V = V₂ − V₁ = 20 мл = 20 см³ = 2,0·10⁻⁵ м³. 3. Плотность: ρ = m/V = 0,158 кг / 2,0·10⁻⁵ м³ = 7900 кг/м³ (7,9 г/см³). 4. По таблице 3 такую плотность имеют сталь и железо (7800 кг/м³); значит, фигурка стальная. Для проверки можно использовать архимедов способ с динамометром: P = 1,58 Н в воздухе, в воде 1,38 Н, FА = 0,2 Н, V = FА/(ρвg) = 0,2/(1000 · 10) = 2,0·10⁻⁵ м³, тот же результат.
Фотоотчёт должен содержать: фото предмета и весов с показанием массы; фото мерного стакана до и после погружения (видны уровни воды); таблицу измерений (m, V₁, V₂, V, ρ); вывод о материале.
Погрешность: объём измеряется с точностью до цены деления мензурки (±1 мл), поэтому плотность определена с относительной погрешностью около 5 %, что не мешает определить материал.
Оговорка: числовые значения получены для условного предмета и зависят от вашего объекта.