gestosc cial stalych.pdf

(169 KB) Pobierz
439359273 UNPDF
Sprawozdanie laboratorium z Fizyki 3
ĆWICZENIE NR 100
WYZNACZANIE GĘSTOŚCI CIAŁ STAŁYCH
ę
Nr indeksu, Wydzia ł
Termin zaj ęć
Data oddania
sprawozdania
Ocena kocowa
Zatwierdzam wyniki pomiarów.
Data i podpis prowadzącego kurs ............................................................
Adnotacje dotyczące wymaganych poprawek oraz daty otrzymania poprawionego
sprawozdania
Imi i Nazwisko,
ń
1. Zestaw przyrządów:
- mierzony element
- waga analityczna
- śruba mikrometryczna
- suwmiarka
2. Cel ćwiczenia
Wyznaczenie gęstości elementu. Zapoznanie się z podstawowymi narzędziami inżynierskimi
(sposobem pomiaru oraz niedokładnościami przyrządów).
3. Wstęp teoretyczny
Gęstość „ρ”, tzw. masa właściwa, to stosunek masy „m” substancji do objętości „V” tej substancji:
ρ = m/V
Jednostką gęstości w układzie SI jest kilogram na metr sześcienny: kg/m 3 .
Gęstość większości substancji jest zależna od panujących warunków, w szczególności od
temperatury i ciśnienia.
W związku z tym, w tablicach opisujących właściwości materiałów podaje się ich gęstość
zmierzoną w określonych warunkach, przeważnie są to warunki standardowe lub normalne.
Gęstość ciał stałych i ciekłych można wyznaczyć przez ważenie i wymiarowanie próbek.
Gęstość większości substancji zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury (jednym z wyjątków
jest woda w temperaturze poniżej 4°C). Zjawisko to wynika z rozszerzalności cieplnej ciał.
4. Pomiary i wyniki:
Masa (m)= 12,10 ± 0,1 g
a) pomiar wysokości:
Pomiar wysokości h [mm] mierzony:
Lp.
śrubą mikrometryczną
suwmiarką
1
20,15
20,00
2
20,00
20,00
3
20,09
Wyniki obiczeń dla wysokości bryły (mikrometr):
Błąd pomiaru śrubą mikrometryczną
x H = 0,01 mm
x H = x H
Niepewność pomiaru
3 = 0, 01
3 =0,0058 mm
n
i =1
H śr =
H i
n =20,08 mm
Średnia arytmetyczna wysokości
i =1
n
H i H śr 2
n n −1 =0,044 mm
H =
Niepewność standardowa średniej arytm.wys.
Całkowita niepewność średniej arytm.wys.
H =
H 2 x H 2
3 =0,044 mm
Wyniki obiczeń dla wysokości bryły (suwmiarka):
Błąd pomiaru suwmiarką
x H = 0,05 mm
x H = x H
Niepewność pomiaru
3 = 0, 05
3 =0,029 mm
i =1
Średnia arytmetyczna wysokości
H śr =
H i
n =20,00 mm
i =1
n
H =
H i H śr 2
n n −1 =0
Niepewność standardowa średniej arytm.wys.
Całkowita niepewność średniej arytm.wys.
H =
H 2 x H 2
3 =0,029 mm
n
b) pomiar szerokości:
Pomiar szerokości a [mm] mierzony:
Lp.
śrubą mikrometryczną
suwmiarką
1
15,55
15,00
2
15,40
15,00
3
15,70
Wyniki obiczeń dla szerokości bryły (mikrometrem):
Błąd pomiaru suwmiarką
∆x a = 0,01 mm
x a = x a
Niepewność pomiaru
3 = 0, 01
3 =0,0058 mm
n
i =1
Średnia arytmetyczna szerokości
a śr =
a i
n =15,55 mm
i =1
n
a =
a i a śr 2
n n −1 =0,087 mm
Niepewność standardowa średniej arytm.szer.
Całkowita niepewność średniej arytm.szer.
a =
a 2 x a 2
3 =0,087 mm
Wyniki obiczeń dla szerokości bryły (suwmiarka):
Błąd pomiaru suwmiarką
∆x a = 0,05 mm
x a = x a
Niepewność pomiaru
3 = 0, 05
3 =0,029 mm
n
i =1
a śr =
a i
n =15,00 mm
Średnia arytmetyczna szerokości
i =1
n
a =
a i a śr 2
n n −1 =0
Niepewność standardowa średniej arytm.szer.
Całkowita niepewność średniej arytm.szer.
a =
a 2 x a 2
3 =0,029 mm
c) pomiar długości bryły:
Pomiar długości b [mm] mierzony:
Lp.
śrubą mikrometryczną
suwmiarką
1
15,60
14,90
2
15,65
15,00
3
15,00
Wyniki obiczeń dla długosci bryły (mikrometrem):
Błąd pomiaru mikrometrem
∆x b = 0,01 mm
x b = x b
Niepewność pomiaru
3 = 0,01
3 =0,0058 mm
i =1
n
Średnia arytmetyczna długości
b śr =
b i
n =15,62 mm
i =1
n
b =
b i b śr 2
n n −1 =0,025 mm
Niepewność standardowa średniej arytm.dł.
Całkowita niepewność średniej arytm.dł.
b =
b 2 x b 2
3 =0,026 mm
Wyniki obiczeń dla długosci bryły (suwmiarką):
Błąd pomiaru suwmiarką
∆x b = 0,05 mm
x b = x b
Niepewność pomiaru
3 = 0,05
3 =0,029 mm
i =1
n
Średnia arytmetyczna długości
b śr =
b i
n =14,97 mm
i =1
n
b =
b i b śr 2
n n −1 =0,033 mm
Niepewność standardowa średniej arytm.dł.
Całkowita niepewność średniej arytm.dł.
b =
b 2 x b 2
3 =0,044 mm
mikrometrem
suwmiarką
Objętość
V M = 4,88*10 -6 m 3
V s = 4,49*10 - 6 m 3
V s = 17,09*10 - 9 m 3
Niepewność złoż. pomiaru pośredniego obj
V M = 30,41*10 -9 m 3
Gęstość
ρ M = 2481,03 kg/m 3
ρ s = 2694,88 kg/m 3
Niepewność złoż.pomiaru pośredniego gęst.
Δρ M = 76,37 kg/m 3
Δρ s = 47,82 kg/m 3
Zgłoś jeśli naruszono regulamin