Demonstrációs fizika labor

5.52. Sűrűségmérés Archimédész-törvény segítségével

A kísérlet célja Házi.png Mérőkísérlet.png

Egy szabálytalan alakú kő és egy ismeretlen folyadék sűrűségének meghatározása az Arkhimédész-törvény segítségével

Szükséges anyagok, eszközök

  • műanyag mérő kancsó, benne víz
  • digitális mérleg
  • rugós erőmérő
  • dróttal felfüggeszthető kődarab
  • ismeretlen sűrűségű folyadék (sós víz, PET palackból vágott edény)

Leírás
5.52a.png

Először mérjük meg a rugós erőmérővel az ismeretlen sűrűségű test (kődarab) egyensúlyban tartásához szükséges erőt, a testet a levegőben tartva. Ismételjük meg a mérést úgy is, hogy a test teljesen (a műanyag kancsóban lévő) vízbe merül. Ebből már meghatározható a kő térfogata, valamint a sűrűsége.

Az ismeretlen folyadék sűrűségének meghatározásához mérjük meg először digitális mérleggel a PET palack-edény és az ismeretlen sűrűségű folyadék együttes tömegét, valamint az utóbbi mérést végezzük el úgy is, hogy a követ a palackban lévő folyadékba lógatjuk.

Vigyázat! Ha a folyadékba lógatáskor a kő nem teljes egészében merül a folyadékba, vagy ha a kő az edény széléhez ér, akkor a mérésünk és az így kiszámolt sűrűségértékek hibásak lesznek.

Feladatok

  • Jegyezzük fel mindkét esetben (levegőben tartva, vízbe merítve) a rugós erőmérő által mutatott erő értékét. Ezen értékekből határozzuk meg a kő sűrűségét. (A levegőben fellépő felhajtóerőtől tekintsünk el a számolás során.)
  • Jegyezzük fel mind a három esetben (1. csak a kő; 2. mérőpohár + ismeretlen sűrűségű folyadék; 3. mérőpohár + ismeretlen sűrűségű folyadék + kő belelógatva) a digitális mérleg által mutatott tömegértékeket! Az adatokból határozzuk meg az ismeretlen folyadék sűrűségét.

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

  • Archimédész a legenda szerint a kádba merülésekor a kádból kifolyó víz következtében ismerte fel a róla elnevezett törvényt. Hogyan lehet ennek („kifolyó víz”) és egy mérleg segítségével meghatározni egy szabálytalan alakú test térfogatát?

5.52. Sűrűségmérés Archimédész-törvény segítségével

A kísérlet célja Házi.png Mérőkísérlet.png

Egy szabálytalan alakú kő és egy ismeretlen folyadék sűrűségének meghatározása az Arkhimédész-törvény segítségével

Szükséges anyagok, eszközök

  • műanyag mérő kancsó, benne víz
  • digitális mérleg
  • rugós erőmérő
  • dróttal felfüggeszthető kődarab
  • ismeretlen sűrűségű folyadék (sós víz, PET palackból vágott edény)

Leírás
5.52a.png

Először mérjük meg a rugós erőmérővel az ismeretlen sűrűségű test (kődarab) egyensúlyban tartásához szükséges erőt, a testet a levegőben tartva. Ismételjük meg a mérést úgy is, hogy a test teljesen (a műanyag kancsóban lévő) vízbe merül. Ebből már meghatározható a kő térfogata, valamint a sűrűsége.

Az ismeretlen folyadék sűrűségének meghatározásához mérjük meg először digitális mérleggel a PET palack-edény és az ismeretlen sűrűségű folyadék együttes tömegét, valamint az utóbbi mérést végezzük el úgy is, hogy a követ a palackban lévő folyadékba lógatjuk.

Vigyázat! Ha a folyadékba lógatáskor a kő nem teljes egészében merül a folyadékba, vagy ha a kő az edény széléhez ér, akkor a mérésünk és az így kiszámolt sűrűségértékek hibásak lesznek.

Feladatok

  • Jegyezzük fel mindkét esetben (levegőben tartva, vízbe merítve) a rugós erőmérő által mutatott erő értékét. Ezen értékekből határozzuk meg a kő sűrűségét. (A levegőben fellépő felhajtóerőtől tekintsünk el a számolás során.)
  • Jegyezzük fel mind a három esetben (1. csak a kő; 2. mérőpohár + ismeretlen sűrűségű folyadék; 3. mérőpohár + ismeretlen sűrűségű folyadék + kő belelógatva) a digitális mérleg által mutatott tömegértékeket! Az adatokból határozzuk meg az ismeretlen folyadék sűrűségét.

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

  • Archimédész a legenda szerint a kádba merülésekor a kádból kifolyó víz következtében ismerte fel a róla elnevezett törvényt. Hogyan lehet ennek („kifolyó víz”) és egy mérleg segítségével meghatározni egy szabálytalan alakú test térfogatát?