Лабораторная работа № 5, страница 57 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

Лабораторная работа № 5

Измерение массы тела на рычажных весах

Цель работы: научиться пользоваться рычажными весами и определять массу тел с их помощью.

Приборы и материалы: весы, разновес, взвешиваемые тела разной массы.

Порядок выполнения работы

1. Изучите правила взвешивания на рычажных весах: а) перед взвешиванием необходимо уравновесить весы; б) взвешиваемое тело кладут на левую чашку весов, а гири на правую (для левшей — наоборот); в) взвешиваемое тело и гири кладут на чашку осторожно, чтобы не испортить весы; г) жидкие, сыпучие, горячие тела необходимо ставить на чашки весов так, чтобы при этом их не испачкать; д) масса взвешиваемых тел не должна превышать максимальную массу, на которую рассчитаны весы; е) мелкие гири нужно брать пинцетом, крупные — бумажкой, чтобы не изменить их массу; ж) уравновешивать взвешиваемое тело начинают гирями большей массы, затем более мелкими, иначе может не хватить мелких гирь.

2. Измерьте массу нескольких твёрдых тел.

3. Определите абсолютную погрешность измерения весами.

4. Запишите результаты измерений в таблицу 7, учитывая погрешность измерений.

Таблица 7

№ опыта | Взвешиваемое тело | Измеренное значение массы тела, г | Абсолютная погрешность измерения весами, г | Результат измерения, г

1 | | | |

2 | | | |

3 | | | |

5*. Дополнительное задание. Продумайте и составьте план опыта по взвешиванию жидкости. Определите массу жидкости и запишите результат измерений.

Для выполнения лабораторной работы №5 проведем симуляцию измерений для трех твердых тел и заполним таблицу 7. Затем выполним дополнительное задание по измерению массы жидкости.

Абсолютная погрешность измерения для учебных рычажных весов обычно принимается равной половине цены деления самого маленького разновеса (гирьки) или указывается в паспорте прибора. Допустим, что наименьшая гирька в наборе — 20 мг (0.02 г), тогда погрешность весов составляет $\Delta m_{весов} = 0.02$ г. Мы будем использовать это значение для всех измерений.

Результат измерения массы $m$ записывается в виде $m = (m_{изм} \pm \Delta m)$, где $m_{изм}$ — измеренное значение, а $\Delta m$ — абсолютная погрешность.

Заполнение таблицы 7 (Пункты 2, 3, 4)

Ответ: Результаты измерений масс трех тел с учетом погрешности занесены в таблицу.

5*. Дополнительное задание

План опыта по взвешиванию жидкости:

1. Поставить на левую чашу весов пустой сухой химический стакан.

2. Уравновесить весы с помощью гирь, определив массу пустого стакана ($m_{1}$).

3. Налить в стакан исследуемую жидкость (например, воду).

4. Поставить стакан с жидкостью на левую чашу весов.

5. Снова уравновесить весы с помощью гирь, определив общую массу стакана с жидкостью ($m_{2}$).

6. Вычислить массу жидкости ($m_{ж}$) как разность между массой стакана с жидкостью и массой пустого стакана: $m_{ж} = m_{2} - m_{1}$.

7. Определить абсолютную погрешность измерения массы жидкости. Так как масса жидкости находится путем двух измерений (вычитания), абсолютные погрешности каждого измерения складываются: $\Delta m_{ж} = \Delta m_{1} + \Delta m_{2}$.

8. Записать окончательный результат в виде $m_{ж} = (m_{ж\_изм} \pm \Delta m_{ж})$.

Проведение измерений и расчеты:

Дано:

Измеренная масса пустого стакана: $m_{1} = 55.40$ г.

Измеренная масса стакана с водой: $m_{2} = 105.90$ г.

Абсолютная погрешность весов для каждого измерения: $\Delta m_{1} = \Delta m_{2} = 0.02$ г.

Найти:

Массу воды $m_{воды}$.

Решение:

1. Найдем измеренное значение массы воды по формуле:

$m_{воды\_изм} = m_{2} - m_{1}$

$m_{воды\_изм} = 105.90 \text{ г} - 55.40 \text{ г} = 50.50 \text{ г}$

2. Найдем абсолютную погрешность измерения массы воды. При вычитании величин, полученных в ходе прямых измерений, их абсолютные погрешности складываются:

$\Delta m_{воды} = \Delta m_{1} + \Delta m_{2}$

$\Delta m_{воды} = 0.02 \text{ г} + 0.02 \text{ г} = 0.04 \text{ г}$

3. Запишем окончательный результат измерения массы воды:

$m_{воды} = (50.50 \pm 0.04)$ г.

Ответ: Масса жидкости (воды) равна $m_{воды} = (50.50 \pm 0.04)$ г.