Kaip nustatyti netaisyklingos geometrinės formos kūno tankį. Netaisyklingos formos kūno tankio nustatymas

Integruotos fizikos pamokos kūrimas 7 klasėje tema: „Kūno tankio nustatymas netaisyklingos formos».

Mokytojas: Shamukaev Salai Milaevich.

Tikslai:

Švietimo.

Supažindinti studentus su netaisyklingos formos kūno tankio nustatymu, su krakmolo laipsnio nustatymu bulvėse, su bulvių atsiradimo istorija Rusijoje, su bulvių augimu Baškirijoje.

Vystantis.

Gebėjimo reikšti išvadas formavimas; ugdyti gebėjimą pagal planą atgaminti įgytas žinias; dirbti su lentelių medžiaga; plėtra loginis mąstymas, atmintis, dėmesys.

Švietimo.

Prisidėti prie žmogiškumo, disciplinos ir sunkaus darbo ugdymo; pažintinis susidomėjimas prie naujų žinių.

Įranga: stiklinė, kolba su vandeniu, siūlai, laboratorinės svarstyklės su svarelių rinkiniu, jodo tirpalas, pipetė.

Pamokos eiga.

Organizacinė dalis.

Žinių atnaujinimas: frontalinė apklausa.

Kaip nustatyti stiklinės padalijimo kainą?

Kaip nustatyti tinkamą kūno apimtį geometrine forma?

Kaip nustatyti kūno svorį?

Kaip nustatyti kūno tankį?

Kaip nustatyti netaisyklingos formos kūno apimtį?

Žinutės iš istorijos.

1 mokinys: Bulvių auginimas – tai tarsi rinkti tris kukurūzų varpas, kur buvo tik viena. Kelias, kuriuo nuėjo bulvės, buvo sunkus ir ilgas.

„Su ja buvo daug stebuklų,

Iki šiol tai pasiekė mus.

Kelias buvo ilgas ir tolimas -

Iš vakarų į rytus“.

2 mokinys: Tai buvo seniai, daugiau nei prieš 400 metų. Toli priešingoje pasaulio dalyje driekiasi Ramusis vandenynasši senovinė kalnuota šalis, kurioje Amerikos indėnų protėviai rado laukinių bulvių gumbų ir pradėjo juos sodinti prie savo namų.

3 studentas : Bulvės pradėjo savo kelionę į Ispaniją, vėliau į Italiją, Angliją. Į Indiją, Iraną ir kitas šalis bulvės iš Europos atkeliavo XVIII amžiuje, o į Kiniją dar anksčiau – XVII amžiaus pradžioje. XVII amžiaus pabaigoje šis augalas buvo atvežtas į Rusiją. Petras aš , tuo metu būdamas Olandijoje, atsiuntė B. Šeremetjevui maišą bulvių. 1736 metais bulvės jau buvo įtrauktos į Sankt Peterburgo vaistinės sodo augalų katalogą.

4 studentas : Iš pradžių valstiečiai laikė nuodėme valgyti bulves. Jie ėjo į sunkų darbą, bet atsisakė auginti bulves. 1842 m. Permės provincijoje kilo „bulvių maištas“. Ji atsirado po caro Nikolajaus aš įsakė kai kurių provincijų valstiečiams be reikalo sodinti bulves. Tikra bulvių invazija įvyko tik po Spalio revoliucijos.

5 studentas : Bulvių kelias per Europos šalis buvo sunkus. Tačiau galiausiai ši kultūra sulaukė visuotinio pripažinimo. Buvo pripažinta, kad „žemės obuoliai“ labai gerai numalšina alkį. Įspūdinga frazė„Bulvės yra antroji duona“ tapo tiesa.

IV . Laboratoriniai darbai tema „Bulvių tankio ir krakmolo laipsnio jose nustatymas“.

Mokytojas: Vaikinai, jūs daug klausėtės įdomių žinučių. Dabar atliksime laboratorinius darbus. Pasiskirstykime į komandas. Kiekviena komanda išsirenka kapitoną, kuris baigęs darbą turi surašyti ataskaitą. Platinu priminimus apie darbą.

Naudodami stiklinę nustatykite bulvių tūrį.

Bulvių masę nustatykite naudodami skalę.

Nustatyti bulvių tankį g/cm 3 .

Nustatykite krakmolo laipsnį bulvėse ir jo priklausomybę nuo tankio (kad tai padarytumėte, ant bulvės užlašinkite lašelį jodo ir įvertinkite, ar krakmolo yra, pagal jodo spalvos pasikeitimo intensyvumą).

Užpildykite lentelę:

Mokytojas: Jūs atlikote darbą. Išgirdome iš komandos kapitonų. Padarėme išvadas. Dabar pažiūrėkime laidą.

V. Scena.

Dalyvauja: Pranešėjas, Bulvė, Ekologas.

Pirmaujantis : Sveiki! Laida „Mūsų sodas“ eteryje. Ir su jumis aš esu programos vedėjas. Šiandien pas mus atvyko Bulvė ir jo gynėjas Ekologas. Užduokime jiems keletą klausimų. Bulvės, kaip atsiradote Baškirijoje?

Bulvė : Aš jau seniai augau Baškirijoje. XIX amžiaus viduryje mane čia atvežė naujakuriai rusai. Čia mane vadina antrąja duona ir visi mane myli – baškirai, rusai, totoriai, čiuvašai ir kitos tautos, gyvenančios šiame daugiatautiame regione.

Pirmaujantis : Bet tu, mieloji Bulve, esi vienas iš aplinkai nepalankių kultūrų. Jūs išeikvojate dirvą ir kenčiate nuo daugelio ligų, kurios gydomos pesticidais. Ir viduje praėjusį dešimtmetį mūsų" senas draugas“ – kolorado vabalas, kuris tiek dauginasi, kad nenaudojant chemijos lieka be derliaus.

Gerbiamas ekologe, ar galite padėti bulvėms tapti ekologiškomis?

Ekologas : Mes jau padedame. Selekcininkai sukūrė bulvių veisles, kurios neserga grybelinėmis ar virusinėmis ligomis. Kalbant apie Kolorado vabalą, mes ieškome šio kenkėjo priešo, galinčio suvaldyti jo skaičių.

Pirmaujantis : Bet iki šiol, kiek žinau, jie jo nerado. Taigi kaip su bulvėmis?

Ekologas : Jei kolorado vabalas suėda nedidelę bulvės žaliosios masės dalį (ne daugiau kaip 20-30%), tai gumbų derlius nesumažėja). Faktas yra tas, kad ant augalo „ažūrinio vainiko“ visi lapai yra gerai apšviesti ir todėl aktyviai fotosintezuoja. Be to, jau sukurtos bulvių veislės beskoniais lapais. Kolorado vabalas jas valgo labai prastai.

Pirmaujantis : O kaip dėl dirvožemio derlingumo? Juk dirva po bulvėmis greitai išsenka.

Bulvė : Ekologas teisus. Jei po manęs dvejus ar trejus metus šiame lauke pasėsite dobilus ir motiejukus, jie visiškai atkurs ir dirvos struktūrą, ir jos derlingumą.

Pirmaujantis : Džiaugiuosi už mūsų draugą, už Bulvę, kuri perėjo su kitomis kultūromis į naują tūkstantmetį.

VI . Technologijos mokytojos pranešimas ir darbo mokymas tema: „Bulvės ir jų panaudojimas: patiekalai, gydymas, kosmetika“.

Mokytojas: Dabar paklausykime technologijų ir darbo mokymo mokytojos Marinos Aleksandrovnos Dudarevos. Ji papasakos daug įdomių dalykų apie bulvių naudojimą kulinarijoje, medicinoje, kosmetikoje.

Pranešimas išklausomas ( 1 priedas).

VII. Pamokos santrauka.

Mokytojas: Mūsų pamoka baigėsi. Tikiuosi, kad sužinojote daug įdomių ir naudingų dalykų. Šios žinios padės jums tolimesniame gyvenime.

Užsirašyk namų darbai: pakartokite 21 punktą, pratimą Nr. 7 (4,5) raštu.

Ačiū visiems už pamoką.

1 priedas.

Tema: Bulvės ir jų panaudojimas: patiekalai, gydymas, kosmetika.

Sveikata yra viršūnė, kurią kiekvienas turi pasiekti pats.

Bulvės yra vienas unikaliausių ir įvairiausių augalų Žemėje. Botanikai skaičiuoja nuo kelių dešimčių iki šimtų jo rūšių ir veislių. Bulvės, kaip nakvišų šeimos narys, yra susijusios su pomidorais, paprikomis ir baklažanais. Ne veltui Rusijoje tai vadinama „antra duona“, nes tai savitasis svorisČia jis yra svarbus dietoje.

Pietų ir Centrinė Amerika laikomos bulvių gimtine. Čia tolimoje praeityje vietinės indėnų gentys Chibcha ir Araucana išmoko auginti laukines bulves ir jas valgyti.

Iš Pietų AmerikaĮ Europą (Ispaniją) bulvės buvo atvežtos XVI amžiaus antroje pusėje, o iš Ispanijos atkeliavo į Italiją, Belgiją, Angliją, Prancūziją, Vokietiją, Olandiją ir kitas šalis.

Tikslių duomenų apie bulvių atsiradimo laiką Rusijoje nėra. Yra tik versija, kad tai įvyko pabaigos XVII V. Petras I savo kelionės į Olandiją metu nusiuntė grafui Šeremetjevui maišą bulvių su įsakymu pasirūpinti jų platinimu. Tačiau užsakymas veisti kokią nors nežinomą daržovę nesulaukė užuojautos, o bulvė paplito tik tarp riboto rato žmonių, daugiausia turtuolių ir užsieniečių. Už Sankt Peterburgo jis ilgą laiką liko nežinomas, bet m Vakarų Europa Tuo metu (XVIII a. pradžioje) jau buvo auginamos bulvės. Bet yra žinių, kad 1740 metais bulvės buvo auginamos prie Sankt Peterburgo, o m mažas kiekis tarnavo teismo pokyliuose...

Ilgą laiką bulvės į Europos šalių sodinami daugiausia į botanikos sodai ir toliau vaistinės sodai. Praėjo daugiau nei 100 metų, kol ji iš botanikos sodų atėjo į valstiečių sodus. Valdant Kotrynai Antrajai, vyriausybė, pasirūpindama, kad mūsų klimato sąlygos palankiai vertina bulvių auginimą ir ėmėsi priemonių užtikrinti platų jų paplitimą. Laikui bėgant bulvės nustojo būti kažkuo nepažįstamos ir tapo plačiai paplitusios bei naudojamos Rusijoje.

Bulvių maistinė vertė buvo pripažinta ne iš karto. Daugelis itin nepasitikėjo nauju produktu. Kai kurie keikė „prakeiktus obuolius“, o kai kurie gydytojai tvirtino, kad bulvių gumbai yra nuodingi ir sukelia ligas.

Bulvių perėjimas iš sodo pasėlių į lauko kultūrą buvo vykdomas palaipsniui, didėjant produkto paklausai.

Dabar pažiūrėkime cheminė sudėtis bulves. Jame yra 75% vandens, daugiau nei 19% cukraus, 0,2% riebalų, vitaminų A, B, C, įvairių baltymų. Taip pat didesniais kiekiais vitaminų ir baltymų yra bulvių lupenose. Bulvių gumbuose yra 20-25% sausųjų medžiagų, 15-20% krakmolo, apie 2% baltymų ir 0,1-0,3% riebalų. Nustatyta, kad 250-300g. virtų bulvių užtenka 50 proc. dienos poreikisžmogaus vitamine C.

Bulvės yra universali daržovė, kurią galima virti arba troškinti garuose, kepti keptuvėje, orkaitėje, troškinti, kepti, virti ir tada kepti, naudoti pyragams, blynams, troškinimams, padažams ir sriuboms.

Ar verdate bulves nuluptas, ar su lupenomis, priklauso nuo bulvių rūšies, kepimo būdo ir jūsų asmeninių pageidavimų. Tačiau reikia nepamiršti, kad bulvių lukštuose yra daug naudingų medžiagų, todėl, jei įmanoma, geriau jas palikti. Prieš verdant svarbu visiškai pašalinti žaliąją gumbų dalį.

Jaunos mažos bulvės yra tinkamos garinti arba verdamos kaip garnyras arba į salotas. Prinokusios baltos pailgos bulvės naudojamos kepimui, trinimui ar gruzdintoms bulvytėms. Apvalios raudonos bulvės puikiai tinka virti ir sutrinti. Apvalios baltos bulvės yra geros virtos arbakepti orkaitėje. Geltonos minkštimo bulvės puikaus skonio, kai troškinamos garuose arba kepamos. Bulvių skonį pagerina daug prieskonių (krapai, bazilikas, svogūnas, česnakas, kalendra, pankolis, raudonėlis, petražolės, rozmarinas, peletrūnas, šalavijas, čiobreliai), taip pat riebalai (sviestas ir augalinis aliejus, grietinė, grietinėlė ir pienas). Bulvės puikiai dera su mėsos, paukštienos, žvėrienos, žuvies ir daržovių patiekalais. Skrudintos bulvės yra neatsiejama tradicinio sekmadienio kepsnio, taip pat Kalėdų ir Velykų patiekalų dalis daugelyje šalių. Deja, labai populiarūs ir „kenksmingi“ produktai iš tų pačių sveikų bulvių – bulvių traškučiai ir gruzdintos bulvytės.

Bulvių pagalba galite atsikratyti daugelio ligų. Ypač atkreiptinas dėmesys į gydomąsias šviežių bulvių sulčių savybes, kurios turi priešuždegiminių, antispazminių, žaizdas gydančių, šlapimą varančių ir tonizuojančių savybių. Vartojamas didelio rūgštingumo gastritui, pepsinei opai gydyti. Bulvių sultys slopina skrandžio liaukų sekreciją, veikia nuskausminančiai, skatina opų randėjimą. Norėdami paruošti sultis, paimkite jaunas bulves, jas nuplaukite, sutarkuokite arba permeskite per mėsmalę, tada per marlę išspauskite sultis iš gauto minkštimo. Kiekvieną rytą tuščiu skrandžiu, 20 minučių prieš valgį, būtina išgerti po 100-150 ml šviežiai spaustų bulvių sulčių ir dažniausiai labai greitai galite pamiršti skrandžio skausmą. Bulvių skaidulos nedirgina skrandžio ir žarnyno gleivinės, virtos Bulves galima valgyti net gastrito ir opų paūmėjimo laikotarpiais. Bulvių žiedų antpilas mažina kraujospūdį ir suaktyvina kvėpavimą. Jomis gydomi gerybiniai augliai – mastopatija, miomos. Bulvių žiedai taip pat naudojami vėžiniams navikams gydyti.
Degtine užpilti bulvių žiedai – puiki priemonė nuo radikulito. Švieži arba džiovinti bulvių žiedai tinka gerklės ligoms gydyti. Paimkite 2–3 bulvių žiedus ir užplikykite stikline verdančio vandens. Leiskite užvirti 10–15 minučių, o tada kuo dažniau skalaukite šiltu užpilu. Per dvi ar tris dienas tokiais skalavimais galite išgydyti gerklės skausmą.
Bulvėse esanti nikotino rūgštis (vitaminas PP) padės sumažinti nuospaudas. Norėdami tai padaryti, skaudamą vietą reikia patepti bulvių minkštimu.
Bulvių krakmolas mažina cholesterolio kiekį kepenyse ir kraujo serume, tai yra, turi antisklerozinių savybių.
Žvakės, pagamintos iš žalių bulvių, padeda nuo hemorojaus. Tradicinė medicina Siūlo galvos skausmo metu kaktą patepti supjaustytų bulvių griežinėliais arba gerti bulvių sultis.
Kosmetinės kaukės iš bulvių turi nuostabios savybės. Jie maitina, minkština net šiurkiausią odą, sutvarko pernelyg aktyvias riebalinių liaukų veiklą ir netgi atlieka tikrą liftingą – stangrina odą ir lygina raukšles.

Įdomūs faktai.

Belgijoje yra bulvių muziejus. Tarp jos eksponatų yra tūkstančiai objektų, pasakojančių bulvių istoriją – nuo pašto ženklai su savo atvaizdu prie garsių paveikslų ta pačia tema (Van Gogo „Bulvių valgytojai“).

Kai kuriose atogrąžų salose bulvės buvo naudojamos kaip pinigai.

Eilėraščiai ir baladės buvo skirtos bulvėms.

Kadaise bulves savo muzikoje šlovino didysis Johanas Sebastianas Bachas

Šiuolaikinėje Islandijoje populiari degtinė iš bulvių.

Yra dvi retos veislės, kurių žievelės ir minkštimo spalva išlieka mėlyna net po virimo: Linzer Blaue ir Französische Trüffel-Kartoffel.

Viena iš labiausiai paplitusių rusiškuose soduose auginamų veislių melsva oda yra „sineglazka“. Tačiau mažai žmonių žino, kad jis moksliškai vadinamas „Hanibalu“, garbei Aleksandro Sergejevičiaus Puškino prosenelio Abramo Hanibalo, kuris pirmasis atliko bulvių atrankos ir laikymo eksperimentus Rusijoje, garbei.

2000-aisiais Minsko mieste buvo atidarytas paminklas bulvėms. Mariinske ( Kemerovo sritis) netrukus bus atidarytas.

JT paskelbė 2008 m. Tarptautiniai metai bulves.

Netaisyklingos formos kūno tankio nustatymas

Ką reiškia teisingai išmatuoti fizikinį dydį? Į šį klausimą nelengva atsakyti. Paprastai painiojamos dvi sąvokos: teisingai ir tiksliai. Dažnai jie bando atlikti matavimus didžiausiu pasiekiamu tikslumu, tai yra, kad matavimo paklaida būtų kuo mažesnė. Tačiau reikia turėti omenyje, kad kuo tiksliau norime išmatuoti, tuo sunkiau tai padaryti. Todėl iš matavimų nereikėtų reikalauti didesnio tikslumo, nei būtina problemai išspręsti. Norėdami pagaminti knygų lentyną, pakanka išmatuoti lentų ilgį 0,5–1 cm, arba maždaug 1% tikslumu; kai kurioms rutulinių guolių dalims reikalingas 0,001 mm arba apie 0,01 % tikslumas, o matuojant bangos ilgius spektrines linijas reikalingas maždaug 10 nm arba maždaug 1 % tikslumas. Teisingai išmatuoti visų pirma reiškia nustatyti tikslumą, reikalingą sprendimui konkreti užduotis. Tada turėtumėte pasirinkti matavimo metodą ir prietaisus. Ir galiausiai teisingai matuoti reiškia teisingai nurodyti verčių diapazoną, kuriame yra išmatuota vertė.

Atlikdamas šį darbą gaminau eksperimentinis nustatymas tankis vištienos kiaušinis tiesioginiais ir netiesioginiais būdais. Gautus rezultatus palyginau su teoriškai apskaičiuotu vidutiniu tankiu.

Vidutiniškai kiaušinyje yra 32% trynio, 56% baltumo ir 12% lukšto. Šie duomenys yra paimti iš literatūros ir eksperimentiškai patikrinti. Taip pat iš literatūros žinoma, kad vidutinė sudėtis kiaušiniai (be lukšto) pagal svorį:

· Vanduo - 73,67%

· Baltymai – 12,57%

· Riebalai – 12,02 %

· Angliavandeniai – 0,67%

· Mineralinės druskos – 1,07 %

Kiaušinis neturi didelio laikymo stabilumo. Vanduo išgaruoja pro apvalkalo poras, o bukame gale susidaro puga – erdvė pripildyta oro. Kiaušinio šviežumą galima patikrinti įmerkus į jį šaltas vanduo: pasenę kiaušiniai skęsta lėčiau nei švieži.

Apytikslis kai kurių medžiagų, sudarančių kiaušinį, tankis:

vanduo: 1 g/cm3; baltymai: 1,33 g/cm3; riebalai: 0,93 g/cm3; angliavandeniai: 1,58 g/cm3; mineralinės druskos (natrio chloridas): 2,16 g/cm3;

Masės dalis

Tankis, g/cm3

Kiaušinių sudėtis: Baltas + trynio lukštas

Baltymų + trynio mišinio sudėtis: vanduo baltymai riebalai angliavandeniai mineraliniai. druskos

Korpuso kompozicija

73,67 12,57 12,02 0,67 1,07

0,648 0,111 0,106 0,004 0,009

1 1,33 0,93 1,58 2,16

kalkakmenis: 2,7 g/cm3.

Tankis apskaičiuojamas naudojant specifinių medžiagų, kurios chemiškai nereaguoja, tūrių adityvumo savybę:

= (0,648 + 0,083 + 0,114 + 0,003 + 0,004 + 0,044) cm3/g

= 0,896 cm3/g.

kur X- masės dalis komponentas. = 1,12 g/cm3,vidutinis tankis kiaušinių, neatsižvelgiant į oro burbuliukų (pugi) buvimą, yra apie 1,12 g/cm3 ir šiek tiek viršija tankį gėlo vandens lygus 1 g/cm3.

1. Archimedo metodas (netiesioginis metodas)

2. Abejingas plaukimo būdas (tiesioginis metodas).

Archimedo metodo esmė buvo tokia:

· Pagal išstumto vandens tūrį nustačiau kiaušinėlio tūrį;

· Svėrimo metodu nustatė masę;

· Naudodamasis gautomis masės ir tūrio reikšmėmis apskaičiavau kiaušinėlio tankį.

Darbe buvo naudojami šie įrenginiai ir medžiagos:

liejimo indas, stiklinė, svarstyklės su svarmenimis, kiaušinis.

Matavimo paklaidos apskaičiavimas:

Santykinė tankio matavimo paklaida randama pagal formulę:

kur absoliuti paklaida ∆m = svarstyklių ∆ + visų svorių ∆ + svorių pasirinkimo ∆,

svarstyklių ∆ – instrumentinė svarstyklių paklaida,

visų svorių ∆ – bendra naudojamų svorių masės paklaida,

∆ svarmenų parinkimas – svorių pasirinkimo klaida, lygus pusei mažiausio svorio masė.

∆V – absoliuti matavimo paklaida.

Eksperimentu rasta kiaušinio masė yra

56,96 g =50 g + 5 g + 1 g + 500 mg + 200 mg + 200 mg + 50 mg + 10 mg;

Jo tūris V=56 cm3.

ρ = = 0,98 g/cm3

Pagal pasą svarstyklių, ant kurių buvo sveriama, jautrumas yra 5 mg, tačiau, padidėjus sveriamo kūno masei, paklaida padidėja iki 57 g, pagal paso ∆ svarstykles = 100 mg.

Naudojant lentelę „Svorio klaida“,

Nominali svorio masė

Klaida, mg

100 mg

200 mg

500 mg

Nustačiau visų svorių ∆ = 30+8+4+3+2+2+1+1=51 mg

∆ svarelių parinkimas = 5 mg

Galų gale gavau

absoliuti masės matavimo paklaida ∆m =100+51+5=156 mg,

ir santykinis εm = =0,003=0,3%

absoliuti tūrio matavimo paklaida yra lygi pusei stiklinės padalijimo vertės ∆V=1 ml=1 cm3,

o santykinis εv = 0,017=1,7%. Ši klaida daugiausia lemia tankio nustatymo klaidą

ερ = 1,73 % 1,7 %

∆ρ= ερ* ρ=0,0173*0,98g/cm3=0,017g/cm3 0,02 g/cm3

ρ = 0,980,02 0,96 g/cm3< ρ < 1,0 г/см3

Abejingas plaukimo būdas naudojamas laboratorinėje praktikoje nustatant, pavyzdžiui, mažų kristalų tankį gana plačiame diapazone. Tam sumaišius kelis skirtingo tankio skysčius, parenkamas tirpalas, kuriame kristalas plūduriuoja skysčio storiu.

Darbo metu paruošiau tokį vienalytį druskos tirpalą vandenyje, kuriame kiaušinis plūduriuoja tam tikrame gylyje. Tirpalo tankį išmatavau hidrometru, kurio padalos reikšmė 0,002 g/cm3, absoliuti paklaida matuojant tankį buvo pusė hidrometro padalijimo vertės, t.y. 0,001 g/cm3.

ρ = 1,1140,001 1,113 g/cm3< ρ < 1,115 г/см3

ερ== 0,00089 g/cm3 0,001 g/cm30,1 %

santykinė paklaida nustatant tankį indiferentiniu plūduriuojančiu metodu yra palyginama su masės nustatymo paklaida eksperimente naudojant Archimedo metodą. Pirmuoju būdu gaunamas (0,96–1,0) g/cm3 tankis, antruoju – vidutiniškai (1,113–1,115) g/cm3. Matyti, kad rezultatų sklaida daugiau klaidų hidrometras. Mano nuomone, duomenų išsibarstymą pirmiausia lemia tai, kad, pirma, sunku parinkti tinkamą tirpalo tankį, antra, kiaušinėliai gaminami ne pagal standartą – tai gyvosios gamtos produktas.

Kaip ir tikėtasi, daugiau tikslios vertės pasirodė šiek tiek mažesnis nei teorinis įvertinimas, nes skaičiuodami neatsižvelgėme į oro burbulo tūrį.

Literatūra:

1. ,Fizikinių dydžių matavimo paklaidos. – L.: Nauka, 1974 m.

2. , Matavimo paklaidos atliekant laboratorinius fizikos darbus. Fizika 7 – 11. - Bustard, 2004 m.

3. , Fizinių dydžių matavimas. – BINOM, 2005 m.

4. Trumpa enciklopedija namų ūkis. T. 2. – M.: Bolšaja Sovietinė enciklopedija, 1959.

5. Cheminė enciklopedija. – M.: Tarybinė enciklopedija, 1988–1998.

6. Fizika-10./Red. . – M.: Išsilavinimas, 1993 m.

7. Landsbergio fizikos vadovėlis. T. 1. - M.: UAB "Shrike", 1995 m.

Pramonėje ir žemės ūkis reikia žinoti naudojamų medžiagų tankį, pvz., betono masę ir tūrį betonuotojai skaičiuoja pagal jo tankį liedami pamatus, kolonas, sienas, tiltų atramas, šlaitus, užtvankas ir kt. medžiagos yra fizinis kiekis, apibūdinantis kūno masę, padalintą iš jo tūrio.

Daroma prielaida, kad kūnas yra ištisinis, be tuštumų ar kitų medžiagų priemaišų. Ši vertė Už įvairių medžiagų atsispindi nuorodų lentelėse. Bet įdomu sužinoti, kaip tokios lentelės pildomos, kaip nustatomas nežinomų medžiagų tankis. Labiausiai paprastus būdus medžiagų tankio nustatymas:

Skysčiams naudojant hidrometrą;

Skysčiams ir kietoms medžiagoms matuojant tūrį bei masę ir apskaičiuojant pagal formulę.

Kartais dėl netaisyklingos kūnų formos ar jų dideli dydžiai Jų tūrį nustatyti naudojant liniuotę ar stiklinę gali būti sunku arba net neįmanoma. Tada kyla klausimas, kaip galima nustatyti jų tankį nematuojant tūrio, ar neįmanoma nustatyti medžiagos masės?

Darbo tikslas: Sprendimas eksperimentinės užduotysįvairių medžiagų tankiui nustatyti.

Užduotys: 1) Studijuoti įvairių metodų literatūroje aprašytos medžiagos tankio nustatymas

2) Išmatuokite kai kurių medžiagų tankį literatūroje siūlomais metodais ir įvertinkite kiekvieno metodo paklaidos ribas

3) Remdamiesi nustatytais metodais, nustatykite nežinomos medžiagos tankį.

4) Lentelių pavidalu pateikite druskos, cukraus ir tirpalų tankį

4 įvairių koncentracijų vario sulfatas.

Medžiagos ir tyrimo metodai: Tyrimai atlikti su įprastomis medžiagomis: 10% druskos tirpalu, 10% vario sulfato tirpalu, vandeniu, aliuminiu, plienu ir kt. Matavimui buvo naudojami 4 tikslumo klasės prietaisai: svarstyklės su svarmenimis, hidrometras. , susisiekiantys indai iš skysčio manometro, taip pat kalorimetrinių kūnų rinkinys. Eksperimentai buvo atlikti kambario temperatūroje (20-250C), mokyklos pastate, fizikos kabinete.

5 11. 3. Skysčio tankio nustatymas a) Kūno svėrimo ore ir nežinomame skystyje metodas

Tikslas: nustatyti skysčio (vario sulfato tirpalo) tankį. Vandens tankis ρ0 yra 1000 kg/m.

Prietaisai: Dinamometras, siūlas, indas su vandeniu, indas su nežinomu skysčiu, korpusas iš kalorimetrinių kūnų rinkinio.

Eiga: dinamometru nustatome kūno svorį ore (P1), vandenyje (P2) ir nežinomame skystyje (P3).

FA=ρgV – jėga

Archimedas Archimedo jėga, veikianti kūną vandenyje, yra lygi

FA=P1-P2 ir nežinomame skystyje:

Pagal Archimedo dėsnį rašome

P1-P2 = ρ0 Vg, (1)

Išspręsdami (1) ir (2) lygčių sistemą, randame nežinomo skysčio tankį:

ρ=(P1-P3)/Vg, V=(P1-P2)/ρ0g, ρ=(P1-P3/P1-P2)ρ0.

ρ= (1H-0,6H/1H-0,7H)1000 kg/m3 = 400H kg/m3/0,3H=1333.(3) kg/m3 b) Palyginimo metodas su vandens tankiu

Įranga: Ryšio indai iš stiklinių vamzdelių (su svarstyklėmis), guminis vamzdelis, stiklinė, pipetė, kolbos (arba stikliniai indai) su įvairiais skysčiais.

Darbo eiga: 1. Ant vieno susisiekiančių indų galo uždėkite guminę juostelę.

6 vamzdelį (užspaudus paskutinį, kad oras per jį nepatektų į susisiekiančius indus).

2. Pipete tiriamasis skystis pilamas į susisiekiančius indus (iki tam tikro lygio).

3. Į stiklinę supilkite (iki tam tikro lygio) distiliuoto vandens.

4. Laisvasis guminio vamzdelio galas panardinamas (iki dugno) į stiklinę (1 pav.). Tokiu atveju pasikeis skysčio lygis susisiekiančių kraujagyslių alkūnėse (tegul h1 yra lygių skirtumas alkūnėse)

5. Bandomas skystis išpilamas iš susisiekiančio indo ir į jo vietą pilamas distiliuotas vanduo iki ankstesnio lygio.

6. Išsipylę vandens iš stiklinės, supilkite į ją tiriamąjį skystį iki ankstesnio lygio.

7. Dar kartą panardinkite laisvą guminio vamzdelio galą į stiklinę ir vėl suraskite lygių skirtumą.

Kadangi skysčio lygio aukštis yra atvirkščiai proporcingas jo tankiui, galime rašyti: h1/h2 = ρx/ρв arba ρВ=h2ρВ/h1, kur ρВ ir ρX yra atitinkamai distiliuoto vandens ir tiriamo skysčio tankiai. .

h1= 3,5 cm h2= 5 cm

ρX = 5 cm / 3,5 cm 1000 kg/m3 = 1428 kg/m3

Taigi, žinodami skysčio tankį, galime sužinoti, kokį skystį tyrėme. IN šiuo atveju Tai vario sulfatas.

7 2. Tankio nustatymas kietas a) Mėginio svėrimo ore ir vandenyje metodas

Įranga: Svarstyklės su svareliais, 0,5 litro stiklas, siūlai ir vielos gabalai, bandiniai (aliuminio, skardos, granito, medžio, organinio stiklo gabalai, kamštiena).

Darbo atlikimo būdas: Siūlomas metodas leidžia nustatyti bet kurios medžiagos tankį (kurios tankis didesnis arba mažesnis už vandens), sveriant mėginį ore ir vandenyje.

Tegul m1 yra tiriamo kūno masė. Tada jo svorį ore galima rasti taip:

Р =m1g, (1) čia g yra pagreitis laisvasis kritimas. Panardintas į vandenį šis kūnas turi svorį

Čia FA yra Archimedo jėga:

(V – kūno išstumto vandens tūris, ρВ – jo tankis).

Subalansavę svarstykles, gauname:

P2 = m2g, (4) čia ta yra svarelių masė, kurią reikia padėti ant kairiosios keptuvės, kad svarstyklės būtų subalansuotos. Iš (1) - (4) gauname: m2=m1-ρвV (5)

Kadangi tūris V yra lygus į vandenį panardinto kūno tūriui, galime rašyti:

V=m1/ρx (6) čia ρx yra tiriamą kūną sudarančios medžiagos tankis. Iš (5) ir (6) randame:

ρx=m1/(m1-m2)ρв (7)

Darbo tvarka:

/. Tirtų kūnų tankis didesnis tankis vandens.

1. Nustatykite tiriamo kūno masę m1.

2. Tiriamąjį kūną pririškite siūlu prie kairiosios svarstyklių padėklo ir nuleiskite į stiklinę vandens (kol visiškai panirs).

3. Ant to paties puodelio dedami m2 masės svareliai, reikalingi svarstyklėms subalansuoti.

4. Naudojant (7) formulę, nustatomas tiriamo kūno tankis ρx. Matavimo rezultatai įrašyti 1 lentelėje.

1 lentelė

Medžiaga m1, 10-3 m2, 10-3 ρx, 103 ρy, 103 ε, %

kg kg m-3 kg m-3

Aliuminis 21,85 13,65 2,664 2,698 1,2

Alavas 62,4 53,85 7,2982 7,298 0,003

Granitas 17,35 10,75 2,628 2,5-3 5

Plexiglas 3,75 0,75 1,23 1,18 4,2

ΙΙ. Tirtų kūnų tankis mažesnis tankis vandens.

1. Išmatuokite tiriamo kūno masę m1.

2. Korpusas standžiai pritvirtinamas prie kairiojo svarstyklių lėkštės, naudojant tris varinės vielos gabalėlius (0,5 - 0,7 mm skersmens; du gabalai 10 - 15 cm ilgio, vienas - 30 - 35 cm). Norėdami tai padaryti, jų galai susukami į ryšulį, kuriame pritvirtinama plieninė adata (arba standžios, smailios vielos gabalas), o viršutiniai trumpųjų vielų galai pritvirtinami prie svarstyklių puodelio iškyšų (1 pav.). 2).

Subalansuokite svarstykles. Tada tiriamas kūnas užsegamas ant adatos.

3. Kūnas visiškai panardinamas į vandenį, o į kairę svarstyklių indą pridedami m2 masės svareliai ir pasiekiama pusiausvyra. Pagal formulę

ρx=m1/(m1+m2)ρx raskite tiriamo kūno tankį. Matavimo rezultatai užfiksuoti 2 lentelėje.

2 lentelė

medžiaga m3,10-3 m2,10-3 kg pх, 103 kgm-3 ρy, stalas. ε, %

Kamštienos mediena 3,7 22,5 0,14 0,2 30

20 25 0,44 0,45 2,2 b) Metodas, pagrįstas kūnų plūduriavimo sąlygomis.

Įranga: plastilino gabalas, cilindrinis indas su vandeniu

(ρ = 1 g/cm3), liniuotė.

Darbo eiga: 1. Plastilino gabalėlį panardiname į indą su vandeniu ir liniuote išmatuojame skysčio lygio h1 pokyčius inde.

2. Iš plastilino pasidarome „valtelę“ ir leidžiame plaukioti inde su vandeniu. Dar kartą išmatuojame skysčio lygio h2 pokytį.

3. Raskite plastilino tankį pagal formulę:

ρsluoksnis = mlayer / Sluoksnis = ρSh2 / Sh1 = ρВh2/h1

ρ sluoksnis = ρВh2/h1 h1 = 2 mm h2 = 4 mm

ρplast = 1000 kg/m3 4mm / 2mm = 2000 kg/m3

Nežinomos medžiagos tankio nustatymas

Tikslas: Nustatyti nežinomos medžiagos X tankį kietoje būsenoje. X medžiaga netirpsta vandenyje ir su ja nevyksta cheminių reakcijų.

Įranga: stiklinė stiklinė su vandeniu, mėgintuvėlis, matavimo liniuotė, nežinoma medžiaga X mažų gabalėlių pavidalu.

Darbo eiga: Pirmiausia į mėgintuvėlį dedame tik nežinomą medžiagą X ir pažymime mėgintuvėlio panardinimo gylį H. Tada iš mėgintuvėlio išimame medžiagą X ir įpilame pakankamai vandens, kad H panardinimo gylis antrajame eksperimente būtų lygiai toks pat kaip ir pirmame eksperimente. Šiuo atveju vandens masė mв mėgintuvėlyje antrajame eksperimente yra lygi nežinomos medžiagos masei mх pirmame eksperimente: mв = mX

X medžiagos tankis ρX gali būti apskaičiuojamas naudojant lygybę ρX=mX/VX = mB/VX, siekiant sumažinti galimos klaidos matavimus, kai nustatome mėgintuvėlio panardinimo gylį H, taikysime tokią metodiką.

Į stiklinę įpilkite tiek vandens, kad jos lygis būtų maždaug 1 cm žemiau krašto. Į mėgintuvėlį mažomis porcijomis uždėjus nežinomą medžiagą X, pasieksime tokį panardinimo gylį, kuriame viršutinis mėgintuvėlio kraštas būtų indo viršutinio krašto lygyje. Šią mėgintuvėlio padėtį galima labai tiksliai nustatyti naudojant liniuotę, uždėtą ant stiklo.

Tada pakeitę nežinomą medžiagą vandeniu, mes pasieksime lygiai tokį patį mėgintuvėlio panardinimo gylį, palaipsniui įpildami į jį vandens.

Išmatuokime vandens lygio aukštį h1 mėgintuvėlyje. Vandens tūris mėgintuvėlyje yra

VВ = Sh1, kur S yra vidaus plotas skerspjūvis mėgintuvėliai Nuleiskime anksčiau eksperimente naudotą nežinomą medžiagą į mėgintuvėlį su vandeniu ir pamatuokime jame vandens lygio aukštį h2. Medžiagos tūris Vx gali būti išreikštas per mėgintuvėlio vidinio skerspjūvio plotą S ir vandens lygio h2 - h1 aukščio pokytį mėgintuvėlyje, kai medžiaga nuleidžiama į vandenį:

Medžiagos tankis ρX lygus

ρX = mX/VX = mВ/VX = ρВВВ/VX = ρВSh1/(S(h2-h1)),

ρX = ρВh1/(h2-h1).

h1 =3. 3 cm h2= 3,8 cm

ρX = 1000kg/m3

ρX =1000kg/m3 3,3 cm/(3,8-3,3 cm) = 3,3 cm

1000 kg/m3 / 0,5 cm = 6,6 cm 1000 kg/m3 = 6600 kg/m3

Palyginus mūsų rezultatą su lentelės duomenimis, galime daryti prielaidą, kad nežinoma medžiaga yra cinkas.

Skirtingų koncentracijų skysčių tankio nustatymas

Tikslas: nustatyti skirtingų koncentracijų druskos, cukraus ir vario sulfato tirpalų tankius. Sukurkite lenteles pagal gautus duomenis. Įranga: Svarstyklės su svarmenimis, mėgintuvėlis (250 ml), aliuminio puodelis.

Medžiagos: cukrus, druska, vario sulfatas. Darbo eiga: a) Druskos tirpalas

Norint gauti skirtingos koncentracijos tirpalą, į vandenį reikia įberti vieną arbatinį šaukštelį (5,6 g) druskos. Po kiekvieno šaukšto reikia išmatuoti gauto tirpalo svorį ir tūrį, atsižvelgiant į tai, kad m stiklinė = 44,75 g.

Tema: kietųjų medžiagų tankio nustatymas.

Prietaisai ir priedai: suportai, stiklinė su papildomomis svarstyklėmis, vanduo, svarstyklės, svareliai, kietas cilindro formos korpusas, netaisyklingos formos tvirtas korpusas.

Darbo tikslas: išmokti naudotis svarstyklėmis, įtvirtinti darbo su suportais įgūdžius.

I. Cilindro tankio nustatymas

Pavadinimai:

h- cilindro aukštis

d- cilindro skersmuo

Skaičiavimo formulės

Tankis apskaičiuojamas pagal formulę:

Kur – cilindro tūris.

Tūrinių paklaidų formulių išvedimas

Logaritmuokime cilindro tūrio apskaičiavimo formulę

Išskirkime logaritmu gautą formulę

Pakeiskime „d“ „∆“, o „–“ – „+“. Tada santykinės ir absoliučios paklaidos bus atitinkamai lygios:

.

Tankio paklaidų formulės išvedimas

Paimkime išraiškos logaritmą cilindro tankiui nustatyti ir gausime:

.

Diferencijuodami gauname:

.

Keičiasi " d" į "D" ir ženklą "–" į "+", gauname klaidų formules:

Pastabos: Skersmens, aukščio ir masės paklaidos skaičiuojamos kaip tiesioginių matavimų paklaidos. Klaidų skaičiavimo formulės apima reikšmes, kurios apibrėžtos taip:

Darbo eiga

1. Išmatuojame linijinius cilindro matmenis.

2. Išmatuokite cilindro masę.

3. Apskaičiuojame aukščio, skersmens, masės vidutines reikšmes ir absoliučias paklaidas.

4. Apskaičiuojame cilindro tūrio ir tankio absoliučiąsias ir santykines paklaidas.

Tūriui ir tankiui iš karto randamos vidutinės paklaidos vertės.

II. Kietosios medžiagos tankio nustatymas

Netaisyklingos formos kūnai

Darbo eiga

1. Į stiklinę įpilkite vandens iki tam tikro lygio. Nuleidžiame cilindrą į stiklinę ir vandens lygis pakyla N padalinius. Stiklinės padalijimo kaina. Išimkite cilindrą iš stiklinės.

2. Į stiklinę nuleidžiame vientisą netaisyklingos formos korpusą. Apimtis, kur n– padalijimų skaičius, kuriuo pakilo kūno išstumtas vanduo. Gali būti priimta kaip absoliuti klaida. Tada santykinė klaida:

3. Pasverkite kūną ir nustatykite masę: ;

4. Absoliuti klaida masės:

5. Tankis nustatomas pagal formulę: ρ=m/V t

Absoliučios ir santykinės paklaidos, kaip ir cilindro atveju, bus:

Išvada: galutinės cilindro tūrio ir tankio vertės yra šios:

V c = (70,69±0,62) cm3

ρ c = (1,56±0,01) cm3

Netaisyklingos formos kūno tūrio ir tankio vertės:

V=(25,25±0,25)cm3

ρ =(3,96±0,04) g/cm3

Vertybės V ir ρ rašomi tiksliai iki 2 skaitmens, nes Skaičiuojant įtraukiami dydžiai (aukštis ir skersmuo), kuriuos galima nustatyti tik tokiu tikslumu.

Netaisyklingos formos korpuso tūrio paklaida yra netiesiogiai susijusi su cilindro tūrio paklaida, todėl pirmasis negali būti mažesnis už antrąjį. Taigi netaisyklingos formos kūno tūrio įrašymas negali būti laikomas teisingu.

Tokiu atveju reikia atlikti šiuos skaičiavimus:

.

Skaičiavimas N Ir n pastovus, turime D V t = D V c = 0,62 cm 3, e = D V ts/ V t =2,56%, t.y. V t = (25,25±0,62) cm3.

Saugumo klausimai

1. Kūno masė ir tankis.

2. Taisyklingos formos kūnų tūrių nustatymas.

3. Netaisyklingos formos kūnų tūrių nustatymas.

4. Svirtinių svarstyklių konstrukcija ir veikimo principas.

5. Kaip pasikeis to paties kūno masės nustatymo svirties skalėje rezultatas perkeliant iš Žemės į Mėnulį.

Laboratorinis darbas Nr.5

Tankio nustatymas

Piknometro metodas

Įranga: piknometras, elektriniai svarstyklės, distiliuotas vanduo, tiriamasis skystis, bandomosios kietosios medžiagos gabaliukai.

Tikslas: įsisavinti tankio nustatymą piknometro metodu, įtvirtinti darbo su svarstyklėmis įgūdžius.

Trumpa teorija dirbti

Piknometras yra griežtai apibrėžto pastovaus tūrio indas. Piknometrai, beveik visada pagaminti iš stiklo (dėl mažo cheminio reaktyvumo), būna įvairių formų.

Piknometras naudojamas tiek skysčio, tiek kietosios medžiagos tankiui nustatyti. Tankio matavimas piknometru grindžiamas jame esančios medžiagos pasverimu, piknometro užpildymu iki žymės ant kaklo.

Skysčio tankį galima nustatyti pakaitomis sveriant tuščią piknometrą, piknometrą su distiliuotu vandeniu ir piknometrą su tiriamuoju skysčiu.

Tegul piknometro masė yra m, piknometro, užpildyto tiriamuoju skysčiu, masė – M, distiliuoto vandens pripildyto piknometro masė – M`, tada tiriamo skysčio masė bus ( M–m), o distiliuoto vandens masė yra ( M`–m). Skysčio tankis dėl tūrių lygybės nustatomas pagal formulę:

. (5.1)

Kur ρ ` yra distiliuoto vandens tankis tam tikroje temperatūroje.

Bet mes neatsižvelgėme į tai, kad svėrimas atliekamas ore. Išveskime tikslią formulę, kurioje atsižvelgiama į oro tankį. Įveskime tokį užrašą: V– vidinis piknometro tūris (jo talpa), ρ – distiliuoto vandens tankis eksperimento temperatūroje (žr. I priedėlio lentelę), ρ – tikrasis tiriamo skysčio tankis, ρ c – oro tankis ( ρ in =0,0012 g/cm3), ρ p – svorių tankis. Tada V ρ bus tikroji piknometre esančio skysčio masė; V ρ` – tikroji to paties tūrio vandens masė; V ρ c – bandomojo skysčio arba distiliuoto vandens iš piknometro išstumto oro masė; arba oro masė, išstumta svoriais, kurie atitinkamai subalansuoja bandomąjį skystį arba distiliuotą vandenį. Remdamiesi tiriamo skysčio svarstyklių pusiausvyros faktu, turime:

arba

. (5.2)

Taip pat distiliuotam vandeniui:

(5.3)

Susiedami lygybę (5.2) su lygybe (5.3), turime:

,

arba, atsižvelgiant į (5.1):

(5.4)

Formulė (5.4) leidžia nustatyti skysčio tankį naudojant piknometrą.

Jei yra kietas formoje didelis skaičius pakankamai maži netaisyklingos formos gabalėliai, netirpūs vandenyje, šiuo atveju tankį galima nustatyti ir piknometro metodu.

Leiskite m- jei įmanoma, svoris daugiau bandomosios kietosios medžiagos gabaliukai, piknometro masė su distiliuotu vandeniu M 1 , M– piknometro masė su distiliuotu vandeniu ir kietosios medžiagos gabalėliais (dėdami kietosios medžiagos gabaliukus į piknometrą, vandens perteklių, kuris pakyla virš žymių, pašalinkite filtravimo popieriumi). Kietų gabalų tūris ( m/ ρ 1) bus lygus išstumto vandens tūriui, t.y. , nuo kurio kietosios medžiagos tankis, neatsižvelgiant į oro pataisą, bus:

(5.5)

čia ρ ` yra distiliuoto vandens tankis tam tikroje temperatūroje. Kad būtų atsižvelgta į oro pataisą, pateikiame tokį užrašą: V yra bendras kieto kūno dalių tūris, ρ – tikrasis jų tankis, ρ c – oro tankis, ρ p – svorių tankis. Tada ( V ρ) – tikroji tiriamų kūno dalių masė, ( V ρ`) yra tikroji jų išstumto vandens masė, ( V ρ c) – tokio paties tūrio kieto kūno gabalėlių ar vandens išstumto oro masė; ( m/ ρ p) ρ c – gabalėlius balansuojančių svarmenų išstumto oro masė; - oro masė, kurią išstumia svoriai, balansuojantys vandenį. Iš čia tiriamoms kūno dalims

Panašiai ir vandeniui: (5.7)

Lygybę (5.6) padalinę iš (5.7) termino gauname

kur (5.8)

Išraiška (5.8) leidžia piknometro metodu nustatyti kieto kūno tankį.

Pratimas:

1. Apgalvokite eigą ir išdėstykite eksperimento planą (tyrimo objektą nurodo mokytojas).

2. Parengti ataskaitos formą.

5. Parengti ataskaitą.

Svėrimo tvarka