Механика. Определение плотности твердого тела методом гидростатического взвешивания. Рудин А.В - 12 стр.

UptoLike

Рубрика: 

12
Решая систему уравнений (14) и (15) относительно объема тела
V,
получим:
гж
21
ρρ
=
xx
g
k
V
. (16)
Решая уравнение (14) относительно
ρ тела, полу-
чим:
г
1
ρ+=ρ
Vg
kx
. (17)
Подставив значение
V из выражения (16) в уравне-
ние (17) для плотности исследуемого тела окончательно
получим:
()
ггж
21
1
ρ+ρρ
=ρ
xx
x
, (18)
где
21
, xx
- величина деформации (растяжения) пружины динамометра при
взвешивании в воздухе и в воде соответственно;
3
ж
3
г
кг/м2,998,кг/м2,1
=
ρ=ρ - табличные значения плотности воздуха и во-
ды при комнатной температуре (
t=20°С).
Описание установки
Принципиальная схема уста-
новки приведена на рис 4. Пру-
жинный плотномер - динамометр
образован из стальной пружины 1
цилиндрической формы, измери-
тельной линейки 2 с миллиметро-
выми делениями, и сосудом 3 с
дистиллированной водой. Пружи-
на 1 верхним концом закреплена к
лапке штатива 4 в вертикальном
положении. К нижнему концу
пружины прикреплен тонкий про-
волочный подвес 5, к которому
Рис. 3
x
m
упр
F
r
Т
F
r
А
F
r
Рис. 4.
4
2
8
7
3
1
9
6
x
1
x
2
5
     Решая систему уравнений (14) и (15) относительно объема тела V,
получим:

                                           k x1 − x2
                                     V=     ⋅        .                   (16)
                                           g ρж − ρг

                          Решая уравнение (14) относительно ρ тела, полу-
            r      чим:
            Fупр                          kx1
            r                        ρ=       + ρг .                     (17)
            FА                            Vg
    m
                         Подставив значение V из выражения (16) в уравне-
            r      ние (17) для плотности исследуемого тела окончательно
x           FТ     получим:
                                           x1
                                     ρ=          (ρ ж − ρ г ) + ρ г , (18)
                                        x1 − x 2
        Рис. 3
где x1 , x2 - величина деформации (растяжения) пружины динамометра при
взвешивании           в     воздухе      и    в     воде     соответственно;
ρ г = 1,2кг/м , ρ ж = 998,2кг/м - табличные значения плотности воздуха и во-
               3               3


ды при комнатной температуре (t=20°С).

                              Описание установки
                                                                8
      Принципиальная схема уста-
новки приведена на рис 4. Пру-                                                  2
жинный плотномер - динамометр                          4
образован из стальной пружины 1
цилиндрической формы, измери-                              1
                                           9
тельной линейки 2 с миллиметро-                                                 x2
выми делениями, и сосудом 3 с                              5
дистиллированной водой. Пружи-                             3                    x1
на 1 верхним концом закреплена к
лапке штатива 4 в вертикальном                             6              7
положении. К нижнему концу
пружины прикреплен тонкий про-
волочный подвес 5, к которому                                  Рис. 4.


                                     12