Номер 1, страница 41 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Минькова, Иванова

Лабораторная работа № 4

Тема: «Измерение объёма тела».

Цель работы: научиться измерять объём твёрдого тела неправильной формы с помощью измерительного цилиндра (мензурки).

Оборудование: измерительный цилиндр (мензурка), вода, небольшое твёрдое тело (например, камень или гайка), нить.

Ход работы

1. Определение цены деления шкалы измерительного цилиндра.

Для определения цены деления (Ц.Д.) необходимо найти два ближайших штриха на шкале, обозначенных цифрами, например, 100 мл и 120 мл. Разность этих значений составляет $120 \text{ мл} - 100 \text{ мл} = 20 \text{ мл}$. Затем нужно подсчитать количество делений (промежутков) между этими штрихами. Предположим, их 10. Цена деления вычисляется по формуле:

Ц.Д. = $\frac{V_2 - V_1}{n}$

Ц.Д. = $\frac{120 \text{ мл} - 100 \text{ мл}}{10} = \frac{20 \text{ мл}}{10} = 2$ мл.

Поскольку $1 \text{ мл} = 1 \text{ см}^3$, цена деления прибора составляет 2 см³.

2. Измерение объёма тела.

Для измерения объёма тела был выполнен следующий порядок действий:

а) В измерительный цилиндр налили воду. Начальный объём воды составил $V_1$. Уровень воды установился на отметке 150 мл.

б) Исследуемое тело было аккуратно опущено в воду на нити так, чтобы оно полностью погрузилось в жидкость. Уровень воды в цилиндре поднялся до значения $V_2$, так как тело вытеснило объём воды, равный своему объёму. Новый уровень воды составил 174 мл.

в) Объём тела $V_т$ вычисляется как разность между конечным и начальным объёмами.

Расчёт объёма тела

Дано:

Начальный объём воды, $V_1 = 150$ мл $= 150$ см³

Конечный объём воды с телом, $V_2 = 174$ мл $= 174$ см³

Перевод в систему СИ:

$V_1 = 150 \text{ см}^3 = 150 \cdot (10^{-2} \text{ м})^3 = 150 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 0.000150 \text{ м}^3$

$V_2 = 174 \text{ см}^3 = 174 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 0.000174 \text{ м}^3$

Найти:

Объём тела $V_т$.

Решение:

Объём тела, полностью погруженного в жидкость, равен объёму вытесненной им жидкости. Этот объём определяется разностью показаний измерительного цилиндра после и до погружения тела:

$V_т = V_2 - V_1$

Выполним вычисления в сантиметрах кубических:

$V_т = 174 \text{ см}^3 - 150 \text{ см}^3 = 24 \text{ см}^3$

Выполним вычисления в единицах СИ (метрах кубических):

$V_т = 0.000174 \text{ м}^3 - 0.000150 \text{ м}^3 = 0.000024 \text{ м}^3$

Ответ: объём тела равен 24 см³ (или $2.4 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3$).

Вывод

В ходе выполнения лабораторной работы был успешно измерен объём твёрдого тела неправильной формы с помощью измерительного цилиндра. Метод измерения основан на законе Архимеда: объём погруженного тела равен объёму вытесненной им жидкости. Измеренный объём исследуемого тела составил 24 см³.