Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Принцип взвешивания без применения гирьСодержание книги
Поиск на нашем сайте
В зависимости от принципа действия одни приборы предназначены для измерения массы, другие – для измерения веса. И те и другие основаны на использовании гравитационного притяжения тел к Земле. Однако в одних случаях взвешивание производится с использованием мер массы, в других – безгирным способом. При взвешивании без применения гирь используются приборы, снабженные упругими весовыми элементами (пружинные, торсионные, крутильные весы и т.д.). Принцип взвешивания на таких весах основан на уравновешивании силы тяжести, действующей на тело, силой упругого сопротивления весового элемента. Чувствительным элементом пружинных весов является пружина, один конец которой подвешивается к опоре, а другой нагружают телами с известными массами и отмечают растяжение пружины, вызванное силой веса каждого тела (рис. 2.20). По закону Гука абсолютное удлинение пружины ∆l пропорционально весу тела Р: ∆l = αР. (2.72) где α – коэффициент пропорциональности. Поскольку вес тела равен силе тяжести (в отсутствии среды), то абсолютная деформация пружины пропорциональна произведению массы тела т на ускорение свободного падения g: . (2.73)
Рис. 2.20. Градуировка пружинных весов
Пружина обычно снабжается указателем, скользящим вдоль шкалы. При помощи пружинных весов измеряют не массу, а вес тела. Однако в большинстве случаев шкала пружинных весов градуируется при подвешивании тел с известной массой и, следовательно, проградуирована в единицах массы. Масса тела – величина постоянная, а значение ускорения свободного падения g зависит от географической широты и высоты над уровнем моря. В связи с этим изменяется вес тела и, следовательно, показания пружинных весов зависят от места их нахождения. Пружинные весы дают верные показания только в месте их градуировки. Кроме того, допускается, что после снятия нагрузки указатель возвращается в нулевое положение, т.е. в пружине под действием нагрузки не возникают остаточные деформации. Следует также учесть, что упругие свойства пружины зависят от температуры и изменяются со временем. Все это снижает точность пружинных весов. В результаты измерений массы с помощью пружинных весов необходимо вводить поправки, когда такая корректировка обоснована требованиями точности. Таким образом, определение массы тела безгирным методом требует учета множества факторов, влияющих на результат измерений, и сопряжено со значительно большими трудностями, чем измерение массы на рычажных весах. Плотность вещества
Распределение массы по объему тела можно характеризовать с помощью физической величины, называемой плотностью. Плотность численно равна массе вещества, содержащейся в единице объема тела. Если тело однородно, т.е. свойства его во всех точках одинаковы, то плотность его определяют по формуле , (2.74) где m – масса; V – объем тела. Средняя плотность неоднородного вещества также равна отношению массы m тела к его объему V: r ср= . (2.75) Плотность в данной точке объема неоднородного вещества равна . (2.76) В формуле (2.76) бесконечно малый объем нельзя понимать математически. Уменьшение может продолжаться лишь до определенной величины, которая, с одной стороны, достаточно мала для того, чтобы свойства тела в пределах можно было считать одинаковыми. С другой стороны, в объеме должно содержаться большое число молекул, чтобы флуктуации не оказывали влияния на его свойства (массу и т.д.). Именно эти условия позволяют не учитывать дискpетной стpуктуpы реальных тел. Примечание. Флуктуация – случайное отклонение значения физической величины от ее среднего значения. Обозначив флуктуацию через ∆х, получим, что . (2.77) Среднее арифметическое величины (2.77) равно нулю: . (2.78) Поэтому в качестве характеристики флуктуаций берут среднюю квадратичную флуктуацию, равную . (2.79) Относительная флуктуация величины х равна . (2.80) В статистической физике доказывается, что относительная флуктуация аддитивной величины (т.е. такой величины, значение которой для тела равно сумме значений для отдельных его частей, например, массы) обратно пропорциональна корню квадратному из числа N молекул, образующих тело: ~ . (2.81) Плотность вещества, как правило, уменьшается с ростом температуры и увеличивается с повышением давления. При переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое плотность изменяется скачкообразно - резко уменьшается при переходе в газообразное состояние и, как правило, увеличивается при кристаллизации. Плотность некоторых веществ (воды, чугуна и др.) аномально уменьшается при переходе из жидкой фазы в кристаллическую. За единицу плотности принимается плотность такого однородного вещества, единица объема которого содержит единицу массы вещества. В СИ единицей плотности является килограмм на кубический метр (кг/м3), в системе СГС – г/см3: , (2.82) . (2.83) Примечание. В связи с введением в 1960 году Международной системы единиц (СИ) плотность воды при температуре 4°С и нормальном атмосферном давлении стала равной . Объем, занимаемый массой дистиллированной воды в 1 кг при температуре 40С, до 1964 г являлся единицей вместимости – литром. В СИ литр, следовательно, оказался равным ; . На XII Генеральной конференции по мерам и весам в 1964 г такое определение литра было отменено. Конференция постановила, что слово «литр» может использоваться лишь как специальное название, даваемое кубическому дециметру, и рекомендовала не использовать его для выражения результатов измерений объема высокой точности. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Агапов, Б.Т. Лабоpатоpный пpактикум по физике / Б.Т. Агапов, Г.В.Максютин, П.И. Остpовеpхов [Текст]. М.: Высшая школа, 1982. С.68–70. 2. Воскресенский, П.И. Техника лабораторных работ / П.И. Воскресенский [Текст]. М.: Химия, 1973. С.231– 239. 3. Захаров, Л.Н. Начала техники лабораторных работ / Под ред. проф. Х.В. Бальяна [Текст]. Л.: Химия, 1981. С.65–72. 4. Ивеpонова, В.И. Физический пpактикум / В.И. Иверонова [Текст]. М.: ГИТТЛ, 1953. С.63–66. 5. Исакович, Е.Г. Весы и весовые дозаторы. Метрологическое обеспечение: Справочная книга метролога / Е.Г. Исакович [Текст]. М.: Изд-во стандартов, 1991. С. 3–10, 16–43. 6. Контрольно-измерительные приборы и инструменты / С.А. Зайцев, Д.Д. Грибанов, А.Н. Толстов, Р.В. Меркулов [Текст]. М.: Академия, 2003. С. 18–19. 7. Кортнев, А.В. Практикум по физике / А.В. Кортнев, Ю.В. Рублев, А.Н. Куценко [Текст]. М.: Высшая школа, 1961. С. 41– 43. 8. Мантуров, О.В. Толковый словарь математических терминов / О.В. Мантуров, Ю.К. Солнцев, Ю.И. Соркин, Н.Г. Федин / Под ред. проф. В.А. Диткина [Текст]. М.: Просвещение, 1965. С. 352–353. 9. Матвеев, А.Н. Механика и теория относительности / А.Н. Матвеев [Текст]. М.: Высшая школа,1976. С.391–399, 405–410. 10. Павленко, Ю.Г. Начала физики / Ю.Г. Павленко [Текст]. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988. С. 130–131. 11. Рудо, Н.М. Лабораторные весы и точное взвешивание / Н.М. Рудо [Текст]. М.: Стандартгиз, 1963. 152 с. 12. Савельев, И.В. Курс общей физики: в 3 т. Т.1: Механика. Молекулярная физика / И.В. Савельев [Текст]. М.: Наука, 1977. С.329–330. 13. Сивухин, Д.В. Общий курс физики: в 5 т. Т.1: Механика / Д.В. Сивухин [Текст]. М.: Наука, 1974. С. 68–71, 349–353. 14. Смирнова, Н.А. Единицы измерений массы и веса тела в Международной системе единиц / Н.А. Смирнова [Текст]. М.: Издательство комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР, 1966. С.3–43. 15. Уродов, В.И. Практикум по физике / В.И. Уродов, В.С. Стрижнев [Текст]. Мн.: Выш. шк., 1973. С. 28–43. 16. Феоктистов, В.Г. Лабораторные весы / В.Г. Феоктистов [Текст]. М.: Изд-во Стандартов, 1979. 199 с. 17. Физическая энциклопедия: в 5 т. Т. 1. / Гл. ред. А.М. Прохоров [Текст]. М.: Советская энциклопедия, 1988. С. 262. 18. Физический энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М. Прохоров [Текст]. М.: Советская энциклопедия, 1983. С. 70– 71, 73. 19. Чертов, А.Г. Международная система единиц измерений / А.Г. Чертов [Текст]. М.: Высшая школа, 1967. С. 161–162. 20. Щедровицкий, С.С. Техника измерений массы / С.С. Щедровицкий [Текст]. М.: Государственное издательство стандартов, 1961. 355 с. 21. Яворский, Б.М. Основы физики / Б.М. Яворский, А.А. Пинский [Текст]. М.: Наука, 1969. С. 93–101.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3
С ПОМОЩЬЮ АНАЛИТИЧЕСКИХ ВЕСОВ
ЦЕЛИ РАБОТЫ
1. Изучение теоретических основ определения массы с помощью аналитических весов. 2. Рассмотрение влияния различных факторов на чувствительность весов. 3. Изучение методов точного взвешивания. 4. Изучение устройства аналитических весов АДВ-200 и правил взвешивания на аналитических весах. 5. Измерение массы тела с абсолютной погрешностью до десятых долей миллиграмма. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-09-13; просмотров: 236; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.133.146.94 (0.006 с.) |