Лабораторна робота №2

Тема. Вимірювання об’ємів твердих тіл, рідин і сипких матеріалів.

Теоретичні відомості та практичні поради

Об’єм – це фізична величина, яка характеризує властивість тіл займати частину простору.

Одиницею об’єму у Міжнародній системі одиниць (\(СІ\)) є кубічний метр (\(м^3\)). Існують кратні та частинні одиниці об’єму: $$1дм^3 = 0,1м х 0,1м х 0,1м = 0,001м^3$$ $$1см^3 = 0,001дм^3 = 0,000 001м^3$$ Позасистемною одиницею об’єму є літр (\(л\)): $$1л = 1дм^3$$ $$1мл = 1см^3$$

Об’єми твердих тіл, рідин і сипких матеріалів можна визначити шляхом прямих вимірювань за допомогою вимірювального циліндра, мірної посудини

Для вимірювання об’єму рідини або сипкого матеріалу за допомогою вимірювального циліндра необхідно:

1. Перелити рідину або висипати сипкий матеріал у мірну посудину. Рідина, сипкий матеріал набудуть форми посудини, а їхня вільна поверхня розташується на певній висоті;
2. Визначити, навпроти якої позначки шкали розташована поверхня стовпа рідини або сипкого матеріалу;
3. Знаючи ціну поділки шкали, з’ясувати об’єм рідини або сипкого матеріалу;

Для вимірювання об’єму твердого тіла за допомогою мірної посудини необхідно:

1. налити в мірну посудину воду об’ємом \(V_1\), причому води слід налити стільки, щоб можна було занурити в неї досліджуване тіло й вода не перелилась би через край посудини;
2. занурити у воду тіло та виміряти загальний об’єм \(V_2\) води разом із тілом;
3. обчислити об’єм \(V\) витісненої тілом води як різницю результатів вимірювань об’єму води після і до занурення: \(V = V_2 − V_1\).

Об’єм \(V\) витісненої тілом води дорівнює об’єму тіла. Якщо тіло має правильну геометричну форму, його об’єм також можна визначити шляхом непрямих вимірювань: виміряти лінійні розміри тіла за допомогою лінійки та обчислити об’єм тіла за відповідними математичними формулами. Наприклад, об’єм \(V\) тіла, що має формулу прямокутного паралелепіпеда обчислюють за формулою: $$V = ldh$$ де \(l\) – довжина; \(d\) – ширина; \(h\) – висота тіла.

Абсолютна похибка, під час одного прямого вимірювання, дорівнює ціні поділки шкали вимірювального приладу.

Тема. Вимірювання об’ємів твердих тіл, рідин і сипких матеріалів.

Мета: виміряти об’єми твердих тіл (правильної і неправильної форми), рідини та сипких матеріалів.

Обладнання: вимірювальний циліндр, склянка градуйована, лінійка (бігова доріжка), нитки, тіло неправильної геометричної форми (тіло 1), тіло у формі паралелепіпеда (тіло 2), вода, пшоно, пісок.

Малюнок 1	Малюнок 2
Малюнок 3	Малюнок 4

Виконання роботи

Результати вимірювань одразу записую до таблиць:

Таблиця 1

Таблиця 2

1. Визначаю ціну поділки шкали вимірювального циліндра та ціну поділки шкали лінійки: $$ C_{в.ц.} = \frac{\FormInput{name}}{\FormInput{name}} = \ \FormInput{name}. \qquad C_{лін} = \frac{\FormInput{name}}{\FormInput{name}} = \ \FormInput{name}. $$

2. Вимірюю об’єми сипких матеріалів за допомогою мірної посудини:

• пісок: \(V_{пісок} = \FormInput{name}\)
  
  
• пшоно: \(V_{пшоно} = \FormInput{name}\)
  
  
• вода: \(V_{вода} = \FormInput{name}\)
  
  

3. Вимірюю об’єм твердого тіла неправильної геометричної форми (тіло 1) шляхом прямих вимірювань: \( V_{Т1} = V_2 - V_1; V_{Т1} = \FormInput{name} - \FormInput{name} = \FormInput{name} \).

4. Вимірюю об’єм твердого тіла правильної геометричної форми (тіло 2) шляхом прямих вимірювань: \( V_{Т2} = V_2 - V_1; V_{Т2} = \FormInput{name} - \FormInput{name} = \FormInput{name} \).

5. Вимірюю об’єм твердого тіла правильної геометричної форми (тіло 2) шляхом непрямих вимірювань: \( V_{Т2} = ldh; l = \FormInput{name}; d =\FormInput{name} ; h =\FormInput{name} ; \)
\( V_{Т2} = \FormInput{name} \FormInput{name} \FormInput{name} = \FormInput{name} \).

6. Оцінюю абсолютну та відносну похибки результатів вимірювань: \(V = V_{вим} ± \Delta V; де \Delta V \) - абсолютна похибка;
Пісок: \( V_{пісок} = \FormInput{name} ± \FormInput{name}\);
Пшоно: \(V_{пшоно} = \FormInput{name} ± \FormInput{name}\);
Вода: \(V_{вода} = \FormInput{name} ± \FormInput{name} \).

7. Аналізую результати експерименту:

Для нотаток