Лабораторная работа №1 «Расчёт плотности жидкого вещества с учётом абсолютной и относительной погрешности»

Цель:

• рассчитать плотность вещества с учетом абсолютной и относительной погрешности;
• научиться использовать правила получения погрешностей прямых и косвенных измерений при выполнении лабораторных работ.

Оборудование:

• мензурка, мерный цилиндр, весы и гири лабораторные.

Краткая теория

Нам известно, что плотность вещества, по определению это отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму:

где ρ – плотность вещества (кг/м³), m – масса тела (кг), V – объем тела (м³). Используя данную формулу, можно легко вычислить плотность практически любого жидкого вещества в домашних условиях, достаточно только измерить массу и вычислить объем.

При получении массы обязательно надо исключить вес тары, в которой находится жидкое вещество. Следовательно:

Подставив в формулу плотности получим:

Подготовка к работе

1. Напишите формулы нахождения массы и плотности вещества (2, 3).
2. Подготовьте таблицу записи прямых измерений с названием «Прямые измерения», далее таблица №1.

3. Подготовьте таблицу для записи косвенных измерений с названием «Косвенные измерения», далее таблица №2.

Порядок выполнения работы

ПРИМЕЧАНИЕ: для краткости в порядке выполнения работы будут использоваться сокращения +табл.1 и +табл.2, обозначающие, что полученные данные следует занести в соответствующие таблицы.

Задание 1

1. Ознакомьтесь с брошюрой с указанием погрешностей лабораторных весов и гирь. Выполните следующие действия с лабораторными весами: уберите резиновые фиксаторы на чашах; убедитесь, что груз на шкале уравновешивания сдвинут на ноль; добейтесь равновесия левой и правой чаши весов с помощью регуляторов по бокам.
2. Измерьте массу пустой мензурки, подсчитайте абсолютную погрешность измерения. + табл.1
3. Наберите в мензурку требуемое вещество. Измерьте массу мензурки с веществом используя лабораторные весы. Подсчитайте абсолютную погрешность измерения. + табл.1
4. Перелейте вещество в мерный цилиндр. Определите объем вещества и абсолютную погрешность измерения. + табл.1

Задание 2

1. Найдите массу вещества используя формулу m_вещ. = m_общ. – m_тары. Подсчитайте абсолютную и относительную погрешность. + табл.2
2. Вычислите плотность вещества, абсолютную и относительную погрешность. + табл.2 После получения окончательных данных произведите округления конечного результата. Относительную погрешность переведите в проценты.
3. Сформулируйте вывод и ответьте на следующие вопросы:
   • Сошлись ли полученные данные плотности вещества с эталонным значением (см. табл. ниже). Если значения не сходятся, объясните почему?
   • Опишите трудности, с которыми вам пришлось столкнуться во время выполнения данной лабораторной работы.