С помощью измерительного цилиндра (мензурки) определите:
а) полную вместимость чашки;
б) объем картофелины.
Полная вместимость чашки составляет 200 $см^{3}$.
Объём тела неправильной формы точно измерить с помощью измерительных приборов нельзя. Поэтому для измерения объема воспользуемся мензуркой. Тело, полностью погружённое в жидкость, вытесняет объём жидкости, который равен объёму самого тела.
1. Прежде чем проводить измерения физической величины с помощью измерительного прибора нужно определите цену деления его шкалы.
Для определения цены деления необходимо взять 2 соседних числа, найти их разницу (от большего отнять меньшее), а затем разделить полученное число на количество маленьких штрихов между этими числами.
На шкале цилиндра возьмём, к примеру, числа 20 и 30.
Таким образом, цена каждого деления будет равна
$\frac{30 - 20}{2} = \frac{10}{2}$ = 5 мл.
2. В мензурку нальём столько воды, чтобы тело можно было полностью погрузить в воду. Начальный объём воды равен 70 $см^{3}$.
3. Опустим тело, объём которого надо измерить (картофелина), в воду, удерживая его за нитку, и снова измерим объём жидкости. $V_{1}$ = 95 $см^{3}$.
V = 95 − 70 = 25 $см^{3}$.
Ответ. 25 $см^{3}$.
Для решения задачи важно понять принципы измерения объема при помощи измерительного цилиндра (мензурки). Вот подробная теоретическая часть:
Определение объема:
Объем — это физическая величина, которая характеризует пространство, занимаемое телом. В системе СИ объем измеряется в кубических метрах (м³), но для удобства в лабораторных условиях часто используют литры (л) или миллилитры (мл), где 1 мл = 1 см³.
Измерительный цилиндр (мензурка):
Мензурка — это лабораторный инструмент, используемый для измерения объема жидкости или твердых тел, которые могут быть погружены в жидкость. На поверхности мензурки нанесена шкала с делениями, позволяющая определить объем жидкости.
Принцип работы мензурки для измерения объема жидкости:
Заполните мензурку жидкостью до удобного уровня, который будет достаточным для проведения измерений. Обратите внимание на уровень жидкости в цилиндре: его следует читать по нижнему краю мениска (изгиба жидкости).
Архимедов принцип:
Для измерения объема твердых тел, которые имеют сложную форму (например, картофелина), используется метод вытеснения жидкости. Этот метод основан на принципе Архимеда, который гласит: если тело погружено в жидкость, оно вытесняет объем жидкости, равный объему самого тела.
Алгоритм измерения полной вместимости чашки:
а) Возьмите измерительный цилиндр и наполните его водой до известного уровня. Зафиксируйте начальный объем воды при помощи шкалы на цилиндре.
б) Погрузите чашку в воду полностью, убедившись, что она полностью погружена и не содержит воздуха. Зафиксируйте новый уровень воды в мензурке.
в) Разница между конечным и начальным объемом воды покажет объем чашки.
Алгоритм измерения объема картофелины:
а) Возьмите измерительный цилиндр и налейте в него воды до удобного уровня. Зафиксируйте начальный объем воды.
б) Погрузите картофелину в воду. Убедитесь, что она полностью погружена, а уровень воды увеличился. Зафиксируйте новый объем воды.
в) Разница между конечным и начальным объемом воды будет равна объему картофелины.
Учет погрешностей:
При измерениях важно учитывать следующие моменты, чтобы минимизировать погрешности:
Уровень жидкости в мензурке следует смотреть строго горизонтально (на уровне глаз).
Убедитесь, что тело полностью погружено в жидкость.
Осторожно проводите измерения, чтобы избежать расплескивания воды.
Особенности использования мензурки для измерения твердых тел:
Некоторые тела могут плавать в воде, что усложняет процесс измерения объема. В таком случае их нужно аккуратно погрузить, например, используя утяжелитель, который не изменит объем воды. Утяжелитель также нужно учитывать при расчете.
Формулы:
Объем чашки = (Объем воды после погружения чашки) − (Начальный объем воды).
Объем картофелины = (Объем воды после погружения картофелины) − (Начальный объем воды).
Применимость метода вытеснения воды:
Данный метод применяется только для тел, которые не растворяются в воде и не впитывают ее. Если тело впитывает влагу, необходимо использовать альтернативные методы измерения объема.
Таким образом, используя мензурку и принцип вытеснения воды, можно определить объем различных объектов, таких как чашка или картофелина.
Пожауйста, оцените решение
