Sprawozdanie
Ćw. Nr 100/100B
Temat: Wyznaczanie gęstości ciał stałych / Podstawowe pomiary elektryczne
Wstęp teoretyczny:
Do obliczenia gęstości jakiegokolwiek ciała stałego potrzebujemy znać jego masę i objętość. To drugie możemy uzyskać na dwa sposoby, licząc kolejne objętości części składowych, regularnych, lub np za pomocą prawa dotyczącego wypartej przez ciało cieczy.
Podany obiekt schematycznie wyglądał następująco
Podzielono obiekt na regularne walce, których łączna obiętość da nam całkowitą objętość ciała.
Ze schematu widać, że Vc = V1+V2+V3+V4+V5-V6.
Dane ujęto w formie tabeli pomiarowej
|
wysokość (mm) |
średnica (mm) |
pole podstawy (mm2) |
objętość (mm3) |
ΔV (mm3) |
V1 |
4,5 |
11 |
95,03 |
247,65 |
17,27 |
V2 |
24 |
14,5 |
165,13 |
3963,12 |
71,14 |
V3 |
16 |
21,5 |
363,05 |
5808,80 |
90,29 |
V4 |
6,5 |
17,5 |
240,53 |
1563,45 |
41,90 |
V5 |
18,5 |
21,5 |
363,05 |
6716,43 |
98,73 |
V6 |
4 |
8,5 |
56,75 |
226,98 |
11,00 |
Δh = Δs = 0,1mm
Pole podstawy koła liczy się ze wzoru: P=Πr2
Przykładowo dla V1 
Objętość walca liczy się ze wzoru : V=P*h
Przykładowo dla V1 
Niepewność objętości walców liczy się z metody różniczki zupełnej, ze wzoru:
Przykładowo dla V1
5. Tablica z przeprowadzonymi obliczeniami:
objętość (mm3) |
ΔV (mm3) |
Vmax |
Vmin |
247,65 |
17,27 |
264,92 |
230,38 |
3963,12 |
71,14 |
4034,26 |
3891,98 |
5808,80 |
90,29 |
5899,09 |
5718,51 |
1563,45 |
41,90 |
1605,35 |
1521,55 |
6716,43 |
98,73 |
6815,16 |
6617,70 |
226,98 |
11,00 |
237,98 |
215,98 |
Objętość całej bryły można policzyć ze wzoru:
V1+V2+V3+V4+V5-V6
Więc dla Vmax= 264,92+4034,26+5899,09+1605,35+6815,16-237,98=18380,8[mm3]
A dla Vmin=230,38+3891,98+5718,51+1521,55+6617,70-215,98=17764,14[mm3]
Objętość ciała jest równa ~ 18,07±0,3 [cm3]
Dla sprawdzenia obliczeń wykorzystano prawo, że objętość wypartej cieczy przez zanurzone ciało jest równa objętości tego ciała.
Do menzurki nalano 55 ml wody (1 ml = 1 cm3). Zanurzono w niej badany obiekt. Stan wody podniósł się do poziomu 83 ml.
V=83-55 = 28 [cm3]
ΔV=1ml
Wnioski z pomiarów dwoma sposobami
Obydwa wyniki nie pokrywają się. Trudno powiedzieć, który z otrzymanych wyników jest poprawny. Przy mierzeniu śrubą mogła zajść pomyłka przy odczytywaniu wyniku ze śruby, na menzurce również. By dowiedzieć się, który sposób był błędny, należałoby przeprowadzić doświadczenie jeszcze raz.
Podstawowe pomiary elektryczne.- pomiar rezystancji przez pomiar napięcia i natężenia na obwodzie zawierającym jeden opornik. Obliczenie mocy. Tabela pomiarowa:
Wzory, które posłużą do wypełnienia tabelki:
Przykładowe obliczenia:
Wykres R(U)
Wykres P(U)
Analiza wykresów:
V (na zasil.) |
I [mA] |
U [V] |
ΔI[Ma] |
ΔU[V] |
R [Ω] |
|
Δ |
P[W] |
ΔP[W] |
3 |
20,1 |
3,30 |
0,0024 |
0,026 |
164,18 |
163,26 |
0,048 |
0,066 |
0,0084 |
4,5 |
29,3 |
4,78 |
0,0035 |
0,034 |
163,14 |
|
|
0,14 |
0,018 |
6 |
38,9 |
6,36 |
0,0047 |
0,042 |
163,50 |
|
|
0,247 |
0,032 |
7,5 |
48,4 |
7,90 |
0,0058 |
0,050 |
163,22 |
|
|
0,382 |
0,048 |
9 |
58,8 |
9,58 |
0,0071 |
0,058 |
162,93 |
|
|
0,563 |
0,071 |
12 |
76,5 |
12,44 |
0,0092 |
0,072 |
162,61 |
|
|
0,952 |
0,12 |
dla U=3V
Widać, że na wykresie R(U) jeden punkt odbiega dosyć znacznie od prostej wyznaczonej. Prawdopodobnie błąd pomiaru lub odczytu.W każdym razie widać, że zależność oporu od napięcia jest liniowa.
Natomiast zależność mocy prądu od napięcia jest funkcją kwadratową.
Elżbieta Tchorowska 171067
11
11
14,5
17,5
4
8,5
21,5
4,5
24
16
6,5
18,5
69,5
8,5
21,5
V1
V2
V3
V4
V5
V6
Wyszukiwarka