Номер 2, страница 358 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Лабораторные работы. 10. Определение коэффициента поверхностного натяжения - номер 2, страница 358.

Условие.

2. Накапайте в пустой стакан 100–200 капель воды и с помощью весов (или измерительного цилиндра) определите массу воды $\text{M}$.

Решение.

2. Для определения массы воды $\text{M}$ в количестве 100–200 капель необходимо провести эксперимент. Выберем для опыта среднее значение — 150 капель. Рассмотрим два способа определения массы, предложенные в задании.

При использовании весов, процедура будет следующей. Сначала на электронные весы ставится пустой сухой стакан и вес тарируется (сбрасывается на ноль). Затем в стакан с помощью пипетки накапывается ровно 150 капель воды. Показание весов и будет искомой массой $\text{M}$. В ходе такого измерения можно ожидать результат около 7,5 г, так как масса одной капли воды примерно равна 0,05 г.

При использовании измерительного цилиндра (мензурки), мы сначала определяем объем, а затем вычисляем массу. Для этого накапаем 150 капель воды в сухой цилиндр и измерим получившийся объем по нижнему мениску. Допустим, измерение показало объем $V = 7.5$ мл. Теперь, зная объем и плотность воды, рассчитаем массу.

Дано:

Количество капель: $N = 150$
Измеренный объем воды: $V = 7.5$ мл
Плотность воды (табличное значение): $\rho \approx 1$ г/мл

$V = 7.5 \text{ мл} = 7.5 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3$
$\rho = 1 \text{ г/мл} = 1000 \text{ кг/м}^3$

Найти:

Масса воды $\text{M}$.

Решение:

Массу воды можно рассчитать по формуле, связывающей массу, плотность и объем:

$M = \rho \cdot V$

Подставим значения в системе СИ:

$M = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 7.5 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 7.5 \cdot 10^{-3} \text{ кг}$

Переведем массу в граммы:

$M = 7.5 \cdot 10^{-3} \text{ кг} = 7.5 \text{ г}$

Результат, полученный расчетным путем, совпадает с ожидаемым результатом прямого взвешивания. Это говорит о том, что оба метода пригодны для решения данной задачи.

Ответ: Масса 150 капель воды $\text{M}$ составляет примерно 7,5 г.