Номер 5, страница 135, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Лабораторные работы - номер 5, страница 135.

Условие.

5. Измерение массы тела²

Цель работы: измерить массу тела с помощью весов.

Оборудование: весы рычажные и набор разновесов к ним, весы электронные, тела неизвестной массы³, пустой пластиковый стаканчик, стакан с водой, пипетка.

Подготовка к работе

Прочитайте описание работы и повторите § 11, п. 2.

Содержание работы

В данной работе измеряют массы предложенных тел, а также массу капли воды (методом рядов).

Ход работы

1. Измерение массы тела с помощью рычажных весов.

• Измерьте массу предложенных тел с точностью до 1 г. Запишите результат с указанием погрешности.

2. Измерение массы тела с помощью электронных весов.

• Измерьте массу предложенного тела и запишите результат с указанием погрешности¹.

3. Измерение массы капли воды.

• Используя пипетку, измерьте массу одной капли воды с помощью метода рядов (измерив, например, массу 100 капель). Запишите результат с указанием погрешности (0,01 г).

Решение.

1. Измерение массы тела с помощью рычажных весов

Для измерения массы тела поместим его на одну чашу рычажных весов. На другую чашу будем помещать разновесы (гири) из набора, добиваясь равновесия весов. Предположим, что равновесие было достигнуто, когда на чаше с разновесами оказались следующие гири: 50 г, 5 г, 2 г.

Тогда масса тела равна сумме масс гирь: $m = 50 \text{ г} + 5 \text{ г} + 2 \text{ г} = 57 \text{ г}$

В условии указана точность измерения до 1 г. Это означает, что абсолютная погрешность измерения массы $\Delta m$ равна 1 г. Результат измерения массы записывается в виде $m_{изм} = (m \pm \Delta m)$.

Ответ: Масса тела, измеренная с помощью рычажных весов, составляет $(57 \pm 1)$ г.

2. Измерение массы тела с помощью электронных весов

Для измерения массы тела поместим его на платформу электронных весов. Дождемся стабилизации показаний и запишем результат. Предположим, весы показали значение 57,4 г.

Погрешность электронных весов обычно принимается равной цене наименьшего деления. Если весы показывают десятые доли грамма, то их погрешность $\Delta m$ составляет 0,1 г.

Результат измерения массы записывается в виде $m_{изм} = (m \pm \Delta m)$.

Ответ: Масса тела, измеренная с помощью электронных весов, составляет $(57.4 \pm 0.1)$ г.

3. Измерение массы капли воды

Для измерения массы одной капли используется метод рядов: измеряется масса большого числа капель, а затем эта масса делится на их количество. Это позволяет уменьшить относительную погрешность измерения.

Дано:

Число капель, $N = 100$
Масса пустого стаканчика, $m_1 = 12.50 \text{ г}$
Масса стаканчика со 100 каплями воды, $m_2 = 17.65 \text{ г}$
Погрешность взвешивания (согласно условию), $\Delta m = 0.01 \text{ г}$

$m_1 = 12.50 \text{ г} = 0.01250 \text{ кг}$
$m_2 = 17.65 \text{ г} = 0.01765 \text{ кг}$
$\Delta m = 0.01 \text{ г} = 0.00001 \text{ кг}$

Найти:

Массу одной капли воды — $m_{к}$.

Решение:

1. Найдем общую массу 100 капель воды ($\text{M}$) как разность массы стаканчика с водой и массы пустого стаканчика:
$M = m_2 - m_1 = 17.65 \text{ г} - 12.50 \text{ г} = 5.15 \text{ г}$

2. Найдем массу одной капли ($m_{к}$), разделив общую массу капель на их количество:
$m_{к} = \frac{M}{N} = \frac{5.15 \text{ г}}{100} = 0.0515 \text{ г}$

3. Согласно условию, результат необходимо записать с погрешностью 0,01 г. Это означает, что итоговое значение массы капли нужно округлить до сотых долей грамма.
$m_{к} \approx 0.05 \text{ г}$

4. Запишем окончательный результат с указанием погрешности.

Ответ: Масса одной капли воды составляет $(0.05 \pm 0.01)$ г.