Дополнительное задание 1, страница 25 - гдз по физике 7 класс тетрадь для лабораторных работ Филонович, Петрова

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

Определение плотности воды

1. В вашем распоряжении имеются стакан с водой, измерительный цилиндр и рычажные весы. Предложите способ определения плотности воды.

2. Определите плотность воды описанным способом.

$\rho = \frac{m}{V} = \text{\_\_\_\_}$

1. Для определения плотности воды с помощью имеющегося оборудования (стакан с водой, измерительный цилиндр, рычажные весы) необходимо выполнить следующую последовательность действий:

1. Поставить пустой и сухой измерительный цилиндр (мензурку) на чашу рычажных весов и определить его массу. Обозначим эту массу $m_1$.

2. Перелить некоторое количество воды из стакана в измерительный цилиндр.

3. По шкале измерительного цилиндра определить объем налитой воды $\text{V}$. Для точности измерения необходимо, чтобы глаз наблюдателя находился на одном уровне с нижним краем мениска жидкости.

4. Поставить измерительный цилиндр с водой на весы и определить их общую массу. Обозначим эту массу $m_2$.

5. Вычислить массу воды $\text{m}$ как разность между массой цилиндра с водой и массой пустого цилиндра: $m = m_2 - m_1$.

6. Зная массу и объем воды, рассчитать ее плотность по формуле $\rho = \frac{m}{V}$.

Ответ: Для определения плотности воды необходимо измерить массу ($\text{m}$) и объем ($\text{V}$) определенной порции воды и вычислить их отношение по формуле $\rho = \frac{m}{V}$. Масса находится как разность масс пустого и наполненного измерительного цилиндра, а объем измеряется непосредственно с помощью измерительного цилиндра.

2. Определим плотность воды описанным способом, выполнив расчеты на основе гипотетических данных, которые могли бы быть получены в ходе эксперимента.

Дано:

Масса пустого измерительного цилиндра: $m_1 = 120 \text{ г}$

Масса измерительного цилиндра с водой: $m_2 = 220 \text{ г}$

Объем воды в цилиндре: $V = 100 \text{ мл}$

Перевод в систему СИ:

$m_1 = 120 \text{ г} = 0.12 \text{ кг}$

$m_2 = 220 \text{ г} = 0.22 \text{ кг}$

$V = 100 \text{ мл} = 100 \text{ см}^3 = 100 \cdot (10^{-2} \text{ м})^3 = 100 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 10^{-4} \text{ м}^3$

Найти:

Плотность воды $\rho$.

Решение:

1. Сначала найдем массу воды $\text{m}$:

$m = m_2 - m_1 = 220 \text{ г} - 120 \text{ г} = 100 \text{ г}$

В системе СИ масса воды равна:

$m = 0.22 \text{ кг} - 0.12 \text{ кг} = 0.1 \text{ кг}$

2. Теперь, используя формулу плотности, рассчитаем ее значение. Заполним выражение из задания:

$\rho = \frac{m}{V} = \frac{100 \text{ г}}{100 \text{ мл}} = 1 \frac{\text{г}}{\text{мл}}$

Так как $1 \text{ мл} = 1 \text{ см}^3$, то плотность равна $1 \frac{\text{г}}{\text{см}^3}$.

3. Переведем полученный результат в единицы СИ ($\frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$), используя ранее вычисленные значения:

$\rho = \frac{0.1 \text{ кг}}{10^{-4} \text{ м}^3} = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

Ответ: Плотность воды, определенная описанным способом, составляет $\rho = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$.