Лабораторная работа. определение плотности твердого тела
Необходимые принадлежности. Рычажные весы с гирями, измерительная линейка,
предметы в форме прямоугольного параллелепипеда, изготовленные из дерева, пластмассы,
металла. Предметы, имеющие неправильную
геометрическую форму (маленькие ножницы,
перочинный ножичек), мензурка.
Выполнение работы. 1. Берется один из
предметов в форме прямоугольного параллелепипеда и измеряется при линейки
его длина (l
1
), ширина (l
2
) и высота (l
3
) (рис.
20). Вычисляется объем V = l
1 · l
2 · l
3
.
2. На одну чашку весов кладется прямоугольный параллелепипед,
на вторую чашку – гири и устанавливается равновесие весов.
Подсчитав массу m гирь, определяют массу тела.
3. Рассчитывается плотность тела по формуле: ρ =
m
V
тела.
4. Как было указано выше, определяются плотности остальных
прямоугольных параллелепипедов.
5. Результаты измерений и расчетов заносятся в таблицу.
Тело Длина,
см
Ширина,
см
Высота,
см
Объем,
см3
Масса,
г
Плотность,
г/см3
Деревянный
параллелепипед
Пластмассовый
параллелепипед
Металлический
параллелепипед
6. На весах взвешивается масса m одного из тел неправильной формы.
7. В мензурку наливают воду так, чтобы при опускании тела
в воду верхний уровень не превышал шкалу мензурки. В начале
записывается уровень воды V1
.
8. Тело с определенной массой опускают в мензурку, удерживая его
за нитку (рис. 17). Измеряется объем жидкости с погруженным в нее
телом V2
.
Рис. 20
38
9. Рассчитываем объем тела по формуле: Vтела= V2V1 (объем тела).
10. По формуле тела
тела
= m
V
рассчитывается плотность тела.
11. Опыт повторяется с другим телом, результаты заносятся в таблицу.
Тело V1
, см3 V2
, см3 Vтела, см3 m, г r, г/см3
1.
2.
Fт=g*m=10Н/кг*150кг=1500Н
И так как я писал выше рычаг на которой нужно надавать в 3 раза длиннее, а значит силы потребуется в 3 раза меньше, чем сила тяжести камня 1500Н/3 =500Н
Теперь найдем работу A=F*h=1500H*0.16м=240Дж (если не понял откуда взялось 0.16м, это я 16 см перевел в метры, то есть в систему СИ 0.16м)
ответ:500Н, 240Дж
4 задание
1) определим скорость шарика перед падением в воду из закона сохранения энергии
mgh = (m v²)/2,
v = sqrt(2gh).
2) пусть глубина погружения - максимальная. тогда по уравнению кинематики
S = v²/2a => a = v²/(2S) = (gh)/S.
a = 30/0.5 = 60 м/c²
5 задание не смог
6 задание
Маскимальный высота 155 см либо Расстояние между 120-150 см
7 задание
Начальный момент времени - момент бросания второго тела. Первое тело в этот момент находится на высоте h и имеет начальную скорость 0 м/с. Второе тело имеет координату у =0 и начальную скорость v0 = 10 м/с, направленную вверх. Ускорение равно g и направено вниз для первого и второго тела.
Записываем уравнения движения для тел
(1) y = h-g/2*t^2 - для первого тела;
(2) y=v0*t-g/2*t^2 - для второго тела.
В месте встречи y для первого и второго тела одинаковые, поэтому
h=v0*t (3)
Высоту h находим из того, что в наивысшей точке скорость первого тела равна 0:
h = v0*t1 - g/2*t1^2 (4), где t1 - время движения первого тела с момента бросания до достижения высоты h.
0= v0 - gt1 (5)
Отсюда t1 = v0/g
h=v0^2/g - v0^2/(2g)
h=v0^2/2g (6)
Приравниваем (3) и (6)
v0^2/2g = v0*t
Отсюда
t = v0/2g (7)
Подставляем (7) в (2)
y = v0^2/2g - g/2*v0^2/(4g^2)
y = 3/8 *v0^2/g
y = 3/8 * 100/10
y = 3,75 (м)