Порядок выполнения работы

Следует помнить, что в технике все размеры снимаются в миллиметрах, и мы не будем отступать от этого правила. Миллиметр – внесистемная единица измерения, поэтому в данной лабораторной работе объем тела, вычисленный в кубических миллиметрах, рекомендуется перевести в систему единиц СГС, то есть в кубические сантиметры. Отметим, что во многих случаях плотность вещества удобнее выражать в системе единиц СГС (г/см³), а не в более привычной для школьников системе СИ (кг/м³).

При измерениях часто у неопытных людей возникает проблема, каким измерительным прибором воспользоваться – штангенциркулем или микрометром. Здесь в любом случае следует помнить, что первоначальные измерения следует проводить с максимально возможной точностью. В дальнейшем, если точность прямых измерений оказалась излишней, можно сделать округление, что не займет много времени. Если же точность оказалась недостаточной, при наличии возможности ее увеличить, то измерения придется повторить.

В большинстве случаев физический эксперимент требует проведения косвенных измерений, то есть, прямые измерения в дальнейшем используются для расчетов по формулам. В этой ситуации следует обратить внимание на относительную точность прямых измерений, то есть, нужно выявить измерения с большей относительной погрешностью и попытаться ее уменьшить.

Пример. Требуется найти объем пластинки с приблизительными размерами a x b x c = 30 х 40 х 0,1 мм. Понятно, что длину и ширину пластинки придется измерять штангенциркулем (его систематическая погрешность 0,05 мм), так как имеющиеся в нашей лаборатории микрометры (с систематической погрешностью 0,01 мм) имеют верхний предел измерения 25 мм. А вот толщину пластинки можно измерить и штангенциркулем и микрометром. Что выбрать? Относительная приборная погрешность при измерении штангенциркулем получается

_с .

Аналогичный расчет при измерении микрометром дает относительную погрешность 10%. Понятно, что следует выбрать микрометр (или еще более точный прибор, если он есть, так как _а≈ 0,17% и _b= 0,125%).

Задание 1. Определение плотности тела правильной геометрической формы.

Если тело имеет форму параллелепипеда, то таблица для записи и обработки результатов будет иметь следующий вид:

m = _____ г; V = abc; ;

№	аi (мм)	bi (мм)	ci (мм)	Vi (мм3)	Vi (см3)	(г/см3)
1
2
3
4
5
								Σ

; , где n – количество измерений.

Результат запишите в виде:

г/см³, при α ≈ 2/3.

Оцените относительную погрешность .

Аналогично выполняются таблицы для любых других тел правильной геометрической формы. Отличаться будет лишь количество столбцов в таблице и формула для вычисления объема.

Сравните полученный результат с табличным значением. Если по внешнему виду Вы не можете определить материал, из которого изготовлено тело, то обратитесь к преподавателю.

Контрольные вопросы

1. Как правильно определить объем тонкостенного цилиндра?

2. По указанию преподавателя проведите измерения с помощью штангенциркуля.

3. По указанию преподавателя проведите измерения с помощью микрометра.