№4 Измерение объема тела
Цель работы:
Научиться определять объём тела с помощью измерительного цилиндра.
Приборы и материалы:
Измерительный цилиндр (мензурка), тела неправильной формы небольшого объёма (гайки, фарфоровые ролики, кусочки металла и др.), нитки.
Указания к работе:
1. Определите цену деления мензурки.
2. Налейте в мензурки столько воды, чтобы тело можно было полностью погрузить в воду, и измерьте её объём.
3. Опустите тело, объём которого надо измерить, в воду, удерживая его за нитку (рис. 201), и снова измерьте объём жидкости.
4. Проделайте опыты, описанные в пунктах 2 и 3, с некоторыми другими имеющимися у вас телами.
5. Результаты измерений запишите в таблицу 9.
Дополнительное задание.
Если тело неправильной формы не входить в мензурку, то его объём можно определить с помощью отливного сосуда (рис. 202). Перед измерением сосуд наполняют водой до отверстия отливной трубки. При погружении в него тела часть воды, равная объёму тела, выливается. Измерив мензуркой её объём, определяют объём погружённого в жидкость тела.
Таблица 9.
рис. 201
рис. 202
Ответ:
Если тело неправильной формы и необходимо найти его объем, то можно воспользоваться методом вытеснения жидкости. Ведь тело погруженное полностью в жидкость вытеснит объем равный этому телу. Всю вытесненную жидкость надо собрать в емкость и далее с помощью цилиндра можно будет узнать, какой же объем был вытеснен.
$V = V_{2} - V_{1}$, где $V_{2}$ − объём воды и тела, $V_{1}$ − начальный объём воды в мензурке.
Мы знаем, что для того чтобы найти деление без маркировки необходимо взять две известные метки с промаркированными делениями, найти их разницу и поделить пополам. На нашей шкале цилиндра возьмём, к примеру, числа 40 и 50.
Получается, что цена каждого деления будет равна
$\frac{50 - 40}{2} = \frac{10}{2}$ = 5 мл.
В итоге мы нашли, что цена деления для цилиндра 5 мл.
Итак, проведем опыт.
В емкость наливаем воду в таком объеме, чтобы можно было опустить в него полностью тело. Скажем начальный объём воды равен 70 $см^{3}$.
Далее опустим в жидкость тело, объём которого измеряем (шарик, брусок, цилиндр), снова посмотрим, сколько жидкости стало в цилиндре.
Вычисления.
$V_{бр} = 95 - 70 = 25 см^{3}$
$V_{ц} = 85 - 65 = 20 см^{3}$
$V_{ш} = 75 - 60 = 15 см^{3}$
Результаты измерений запишем в таблицу 9.
Таблица 9.
№ Название Начальный Объём воды Объём тела
опыта тела объём воды и тела V2 см3 V, см3 V = V2-V1
в мензурке V1, см3
1 Брусок 70 95 25
2 Цилиндр 65 85 20
3 Шарик 60 75 15
Вывод. В ходе лабораторной работы мы научились измерять объёмы тел с помощью измерительного цилиндра и выяснили, что объём тел равен разнице объёма воды, в которое погружено тело, и первоначального объёма воды.
