Лабораторная работа № 6, страница 63 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

Лабораторная работа № 6

Измерение плотности вещества твёрдого тела

1. Взвесьте тело на весах и определите его массу¹.

¹ Результаты измерений ($\text{m}$ и $\text{V}$) записываются без учёта абсолютной погрешностей.

2. Измерьте объём твёрдого тела. Для этого: а) налейте в мензурку воду и измерьте её объём ($V_1$); б) опустите тело в воду, удерживая его за нить, и снова измерьте объём жидкости ($V_2$); в) вычислите объём тела: $V = V_2 - V_1$.

3. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 11.

4. Определите плотность данного твёрдого тела, используя формулу: $\rho = \frac{m}{V}$.

5. По таблице плотностей твёрдых веществ определите название вещества, из которого изготовлено тело¹.

Масса тела
$\text{m}$, г

Объём $\text{V}$, см³

Объём воды $V_1$

Объём воды с телом $V_2$

Объём тела $\text{V}$

Плотность вещества
твёрдого
тела $\rho$, $\frac{г}{см^3}$

Название
вещества

Это описание лабораторной работы, которое требует выполнения измерений и расчётов. Поскольку реальные измерения не могут быть произведены, ниже представлен подробный ход решения с использованием гипотетических, но реалистичных данных для примера. Предположим, что в качестве твёрдого тела используется алюминиевый цилиндр.

1. Взвесьте тело на весах и определите его массу.

Для определения массы твёрдого тела помещаем его на чашу весов (например, электронных или рычажных). Проводим взвешивание. Допустим, весы показали значение массы: $m = 78.3$ г.

Это значение заносится в первый столбец итоговой таблицы.

Ответ: Масса тела $m = 78.3$ г.

2. Измерьте объём твёрдого тела.

а) налейте в мензурку воду и измерьте её объём ($V_1$);

Наливаем в измерительный цилиндр (мензурку) воду. Объём воды должен быть достаточным, чтобы тело при погружении оказалось полностью покрыто водой, но при этом уровень воды не должен превысить максимальную отметку на шкале мензурки. Определяем объём налитой воды по шкале, глядя на уровень нижнего мениска. Допустим, начальный объём воды составил: $V_1 = 60$ см³.

б) опустите тело в воду, удерживая его за нить, и снова измерьте объём жидкости ($V_2$);

Аккуратно на нити опускаем тело в мензурку с водой до полного его погружения. Тело вытесняет объём воды, равный своему объёму, поэтому уровень жидкости в мензурке поднимается. Измеряем новый объём воды вместе с телом. Допустим, новое значение объёма: $V_2 = 89$ см³.

в) вычислите объём тела: $V = V_2 - V_1$;

Объём тела равен разности между конечным и начальным объёмами жидкости в мензурке. $V = 89 \text{ см}^3 - 60 \text{ см}^3 = 29 \text{ см}^3$.

Ответ: Объём тела $V = 29$ см³.

3. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 11.

4. Определите плотность данного твёрдого тела, используя формулу: $\rho = \frac{m}{V}$.

Для расчёта плотности используем полученные значения массы и объёма.

Дано: $m = 78.3$ г $V = 29$ см³

Перевод в систему СИ: $m = 78.3 \text{ г} = 0.0783 \text{ кг}$ $V = 29 \text{ см}^3 = 29 \times 10^{-6} \text{ м}^3 = 2.9 \times 10^{-5} \text{ м}^3$

Найти:

Плотность вещества $\rho$.

Решение:

Плотность вещества находим по формуле $\rho = \frac{m}{V}$. Проведём вычисления в единицах г/см³, так как таблица требует именно их. $\rho = \frac{78.3 \text{ г}}{29 \text{ см}^3} \approx 2.7 \text{ г/см}^3$.

Для расчёта в СИ: $\rho = \frac{0.0783 \text{ кг}}{2.9 \times 10^{-5} \text{ м}^3} = 2700 \text{ кг/м}^3$.

Значение $2.7 \text{ г/см}^3$ эквивалентно $2700 \text{ кг/м}^3$.

Ответ: Плотность вещества твёрдого тела $\rho \approx 2.7$ г/см³.

5. По таблице плотностей твёрдых веществ определите название вещества, из которого изготовлено тело.

Сравниваем полученное значение плотности ($\rho \approx 2.7$ г/см³) с табличными данными плотностей различных веществ.

Плотность алюминия составляет 2.7 г/см³ (или 2700 кг/м³).

Плотность стали составляет около 7.8 г/см³.

Плотность меди составляет 8.9 г/см³.

Полученное нами экспериментальное значение наиболее близко к плотности алюминия.

Ответ: Вещество, из которого изготовлено тело, — алюминий.

Заполненная Таблица 11: