Гидростатикалық өлшеу әдісімен дене тығыздығын анықтау

Дұрыс геометриялық емес дененің сызықтық өлшемдерінен көлемді табу мүмкін емес. Бұл жағдайда Архимед заңына сүйеніп, гидростатикалық өлшеу әдісі қолданылады.

Егер ауада денені өлшеу кезінде әр түрлі салмақты кірлер массасы М болса, онда Архимед заңына сәйкес таразының тепе-теңдік шарты:

мұндағы, – дене тығыздығы, g – еркін түсу үдеуі, Р -ауадағы дене салмағы, V -дене көлемі, М -ауа тығыздығы, Д-әр түрлі салмақты кірлер материалының тығыздығы, l-ауа тығыздығы.

Денені суға батырғандағы тепе-теңдік шартын ұқсас етіп былай жазуға болады:

мұндағы, P ₁ – судағы дене салмағы, М₁ - суда өлшеген кездегі кірлер массасы.

Осы қатынастардан шығатыны:

Алынған нәтиже тек қатты денелердің тығыздығын ғана анықтап қоймай, сонымен бірге қатты дененің тығыздығы белгілі болғандағы сұйықтың тығыздығын да анықтайды.

t⁰ C температура мен h мм. сынап бағ. қысымындағы ауа тығыздығы былайша анықталады:

немесе абсолют температурасы Т = К және қысымы Р (Паскаль) болғандағы ауа тығыздығын l төмендегі өрнекпен анықтауға болады.

Судың әр түрлі температурадағы және қалыпты атмосфералық қысымдағы тығыздығы

Кесте

t o C	r кг/м3	t o C	r кг/м3	t o C	r кг/м3
	999,841 999,900 999,941 999,965 999,973 999,965 999,941 999,902 999,849 999,781 999,700		999,605 999,498 999,377 999,244 999,099 998,043 998,774 998,595 998,405 998,203		997,922 997,770 997,538 997,296 997,044 996,783 996,512 996,232 995,944 995,646

2 кесте

Әр түрлі температурадағы және қалыпты қысымдағы құрғақ ауаның тығыздығы

t o C	l0 кг/м3	t o C	l кг/м3	t o C	l0 кг/м3
	1,293

1. Таразы табақшасы ілгішіне жіңішке жіпті бекітіңіз де, таразыларды тепе-теңдікке келтіріңіз. Жіптерге кішкентай денелерді (шариктерді) іліңіз де, ереже бойынша өлшеп, әр түрлі салмақты кірлердің массаларын табыңыз.

2. Осы шарды стақандағы суға батып тұратындай етіп ілу керек, бірақ ол стақан қабырғасына да, оның түбіне де тимейтін болсын. Сондай-ақ, шариктің үстіңгі бетінде ауа түйіршіктері болмау керек. Қайтадан таразыларды тепе-теңдікке келтіріп, әр түрлі салмақты кірлер массасын М табыңыз. Осылардың массасын біле отырып, шариктің тығыздығын табыңыз. Су тығыздығының мәнін кестеден алу керек.

3.Осы өлшеуді 5 рет қайталап, оның орташа мәні мен орташа квадраттық қатесін табыңыз.

мұндағы r₀- ауа қысымы.

Жаттығу №3 Сұйық тығыздығын анықтау

Шарикті суы бар стақаннан алыңыз да, жақсылып сүртіп құрғатыңыз. Содан кейін жіпке ілінген шарикті қайтадан зерттелетін сұйық ішіне батырыңыз. Шарик ыдыс қабырғаларымен жанаспау керек. Сұйық бетінде ауа көпіршіктерінің болмауын қадағалаңыз. Таразыны қайтадан теңестіріп кірлер массасын М өлшеңіз. Кірлер массасын біле отырып, шарик тығыздығын есептеңіз. Су тығыздығының мәнін кестеден алыңыз.

1. Штангенциркульмен шарик диаметрін өлшеп, оның өлшенген массасын біле отырып, тығыздығын анықтау керек. Өлшеуді 5 рет қайталап, орташа мәнін табыңыз.

2. Алынған нәтижелерді салыстырыңыз.

3. Жіптегі шарикті майы немесе глицерині бар стаканға салу керек. Таразыны тепе-теңдікке келтіріп, әр түрлі салмақты кірлер массасын табыңыз. Ауада және сұйықтықта әр түрлі салмақты кірлер (тастар) массасын біле отырып, сұйықтың тығыздығын табу керек. Өлшеуді 5 рет қайталаңыз.

Бақылау сұрақтары:

1. Тура және жанама өлшеу дегеніміз не?

2. Қандай қателік түрлері бар?

3. Нониус дегеніміз не?

4. Өлшеу дәлдігін қалай анықтаймыз?

5. Заттың тығыздығы деген не?

6. Тығыздық қандай өлшем бірлікпен өлшенеді?

7. Архимед заңын жазыңыз. Итергіш күш дегеніміз не? Кері итергіш күш түсірілетін нүкте қайда орналасқан?