Задание 3, страница 84 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

Задание 2. Определение плотности жидкостей.

Приборы и материалы: рычажные весы, мелкие гири, мензурка с делениями, исследуемые жидкости (раствор соли, глицерин, керосин и т. п.).

Ход работы

1. Определите на весах массу пустой мензурки $\text{m}$.

2. В мензурку налейте исследуемую жидкость, определите объем $\text{V}$ и измерьте массу мензурки с жидкостью с помощью весов. Определите их общую массу $m_1$.

3. По формуле $m_x = m_1 - m$ определите массы исследуемых жидкостей.

4. Используя формулу, определите плотности жидкостей.

5. Результаты измерений и вычислений внесите в таблицу.

Сделайте выводы.

В ходе выполнения данного задания была определена плотность трех различных жидкостей (воды, глицерина и керосина) с использованием рычажных весов и мензурки. Работа проводилась в соответствии с предложенным планом, имитируя реальный лабораторный эксперимент.

1. Определите на весах массу пустой мензурки m.

С помощью лабораторных весов была определена масса пустой мензурки. Допустим, она составила: $m = 121.5$ г.

2. В мензурку налейте исследуемую жидкость, определите объем V и измерьте массу мензурки с жидкостью с помощью весов. Определите их общую массу m₂.

Были проведены измерения для трех жидкостей:

Опыт 1 (Вода): В мензурку налили воду до объема $V_1 = 100$ см³. Общая масса мензурки с водой составила $m_{2,1} = 220.5$ г.

Опыт 2 (Глицерин): В сухую мензурку налили глицерин до объема $V_2 = 80$ см³. Общая масса мензурки с глицерином составила $m_{2,2} = 222.3$ г.

Опыт 3 (Керосин): В сухую мензурку налили керосин до объема $V_3 = 120$ см³. Общая масса мензурки с керосином составила $m_{2,3} = 218.1$ г.

3. По формуле m₁ = m₂ – m определите массы исследуемых жидкостей.

Масса каждой жидкости ($m_1$) была рассчитана как разность между массой мензурки с жидкостью ($m_2$) и массой пустой мензурки ($m$):

Масса воды: $m_{1,1} = m_{2,1} - m = 220.5 \text{ г} - 121.5 \text{ г} = 99.0 \text{ г}$.

Масса глицерина: $m_{1,2} = m_{2,2} - m = 222.3 \text{ г} - 121.5 \text{ г} = 100.8 \text{ г}$.

Масса керосина: $m_{1,3} = m_{2,3} - m = 218.1 \text{ г} - 121.5 \text{ г} = 96.6 \text{ г}$.

4. Используя формулу, определите плотности жидкостей.

Плотность каждой жидкости была вычислена по формуле $\rho = \frac{m_1}{V}$. Ниже представлен подробный расчет для глицерина (Опыт 2) в качестве примера.

Дано:

Масса пустой мензурки: $m = 121.5$ г

Масса мензурки с глицерином: $m_2 = 222.3$ г

Объем глицерина: $V = 80$ см³

Перевод в СИ:

$m = 121.5 \text{ г} = 0.1215 \text{ кг}$

$m_2 = 222.3 \text{ г} = 0.2223 \text{ кг}$

$V = 80 \text{ см}^3 = 80 \cdot (10^{-2} \text{ м})^3 = 80 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 8 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3$

Найти:

Плотность глицерина $\rho$.

Решение:

1. Найдем массу глицерина ($m_1$):

$m_1 = m_2 - m = 222.3 \text{ г} - 121.5 \text{ г} = 100.8 \text{ г}$.

2. Рассчитаем плотность по формуле $\rho = \frac{m_1}{V}$:

$\rho = \frac{100.8 \text{ г}}{80 \text{ см}^3} = 1.26 \text{ г/см}^3$.

3. Переведем полученное значение в СИ (кг/м³), зная, что $1 \text{ г/см}^3 = 1000 \text{ кг/м}^3$:

$\rho = 1.26 \cdot 1000 = 1260 \text{ кг/м}^3$.

Ответ: плотность глицерина составляет $\rho = 1.26 \text{ г/см}^3$ или $\rho = 1260 \text{ кг/м}^3$.

5. Результаты измерений и вычислений внесите в таблицу.

Все результаты измерений и вычислений сведены в итоговую таблицу.

Сделайте выводы.

В результате проделанной лабораторной работы была освоена методика определения плотности жидкости. Плотность является важной физической характеристикой вещества и определяется как отношение массы тела к его объему.

Были экспериментально определены плотности трех жидкостей. Полученные значения близки к стандартным табличным данным:

- Плотность воды: $\rho_{воды} \approx 990 \text{ кг/м}^3$ (табличное значение $\approx 1000 \text{ кг/м}^3$).

- Плотность глицерина: $\rho_{глицерина} = 1260 \text{ кг/м}^3$ (совпадает с табличным значением).

- Плотность керосина: $\rho_{керосина} \approx 805 \text{ кг/м}^3$ (табличное значение в диапазоне $\approx 780-810 \text{ кг/м}^3$).

Сравнение плотностей показывает, что из исследованных жидкостей наибольшей плотностью обладает глицерин, а наименьшей — керосин ($\rho_{керосина} < \rho_{воды} < \rho_{глицерина}$). Небольшие расхождения с табличными данными могут быть обусловлены погрешностями измерений массы и объема, а также возможными примесями в жидкостях или их отличием по температуре от стандартных условий.

Ответ: В ходе работы были определены плотности воды, глицерина и керосина, которые составили приблизительно $990 \text{ кг/м}^3$, $1260 \text{ кг/м}^3$ и $805 \text{ кг/м}^3$ соответственно. Методика, основанная на измерении массы и объема, позволяет эффективно определять плотность жидкостей.