Определение плотности жидкостей и твёрдых тел

Цель работы: научиться определять плотность вещества с помощью рычажных весов и измерительного цилиндра (мензурки).

Оборудование:

1. Цилиндр мерный (мензурка).
2. Химический стакан.
3. Нитка.
4. Цилиндры из латуни, стали, алюминия.
5. Деревянный брусок правильной формы.
6. Весы с разновесами.

Задание 1. Определение плотности вещества различных твердых тел

Ход работы:

1. Подготовьте весы для взвешивания, для чего уравновесьте их.
2. С помощью рычажных весов взвесьте различные тела (цилиндры из стали, латуни, алюминия, дерева) на весах и определите их массу.
3. Определите цену деления мензурки.
4. Налейте в мензурку воду и определите ее объем $V_1$.
5. Опустите тело в воду, удерживая его за нить и измерьте объем жидкости $V_2$.
6. Вычислите объем тела: $V = V_2 - V_1$.
7. Определите плотность исследуемого тела по формуле: $\rho = \dfrac{m}{V}$.
8. По таблице плотностей твердых веществ определите название вещества, из которого изготовлено тело.
9. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 4.

Таблица 4

Масса тела $m$, г	Объем воды $V_1$	Объем воды с телом $V_2$	Объем тела $V_2 - V_1$	Плотность вещества твердого тела $\rho$, г/см³	Название вещества

10. Произведите сравнительный анализ плотностей веществ.

Задание 2. Определение плотности жидкости

Ход работы:

1. С помощью рычажных весов определите массу пустого химического стакана $m_1$.
2. В мензурку налейте некоторое количество жидкости (примерно 50–60 г) и определите ее объем.
3. Вылейте эту жидкость в химический стакан, взвесьте жидкость вместе со стаканом $m_2$.
4. Рассчитайте массу жидкости в цилиндре: $m = m_2 - m_1$.
5. Произведите расчет по определению плотности жидкости по формуле: $\rho = \dfrac{m}{V}$.
6. Сделайте вывод о плотности жидкости (табл. 5).

Таблица 5

Масса тела $m$, г	Масса пустого стакана $m_1$	Объем жидкости $V$	Масса жидкости вместе со стаканом $m_2$	Плотность жидкости $\rho$, г/см³	Название жидкости

Самое важное в главе

Плотность. Плотность вещества ($\rho$) — физическая величина, определяемая массой единичного объема тела:

$$\rho = \frac{m}{V}, \qquad \text{плотность} = \frac{\text{масса}}{\text{объем}},$$

где $\rho$ — плотность, $m$ — масса, $V$ — объем.

Плотность вещества зависит от массы его молекул и их расположения в веществе.

Зная плотность вещества, можно определить массу тела:

$$m = \rho V.$$

Масса тела — это величина, характеризующая инертные, гравитационные свойства тела. Она показывает, сколько в теле находится вещества.

Инертность тела — это величина, характеризующая способность тела препятствовать любым попыткам изменить его состояние (либо покоя, либо движения).

В результате взаимодействия скорости тел меняются, причем чем больше масса тела, тем меньше меняется его скорость:

$$\frac{m_1}{m_2} = \frac{v_2}{v_1}.$$