Визначення поверхневого натягу рідини

Визначення модуля пружності гуми

Мета роботи: експериментально перевірити закон Гука і визначити модуль пружності гуми.

Обладнання: гумова смужка завдовжки 20—З0 см з дротяною петелькою на одному кінці; динамометр лабораторний, вимірна лінійка з міліметровими поділками; штангенциркуль.

Короткі теоретичні відомості.

Для розтягу тіла формулу закону Гука можна записати так: звідки

де Е — модуль пружності (Юнга) речовини деформова­ного тіла. Якщо виміряти то можна визначити модуль пружності Е.

Хід роботи

1. Штангенциркулем виміряти ширину і товщину поперечного перерізу гумової смужки і обчислити її площу.

2. Закріпити вільний кінець гумової смужки в штативі і виміряти її довжину від нижнього краю лапки штатива до петлі.

3. Зачепити гачок динамометра за дротяну петлю і розтягувати гуму. Виміряти силу пружності прирозтягу гуми на 5, 10, 15, 20, 25, 30 мм.

4. За одержаними даними побудувати графік залежності розтягу гуми від прикладеної сили.

5. Виділити на графіку прямолінійну ділянку і в її межах обчислити модуль пружності для трьох-чотирьох значень сили.

6. Обчислити середнє значення модуля пружності.

Контрольні запитання.

Визначення поверхневого натягу рідини

Мета роботи: експериментальне визначення по­верхневого натягу води методом відривання крапель.

Обладнання: бюретка звичайна з краном; лійка хімічна; терези навчальні з набором важків; посудина з дистильованою водою; штан­генциркуль; склянка висока ВН-500.

Короткі теоретичні відомості. Прилад для визначення поверхневого натягу рідини методом відривання крапель зображено на малюнку. Основна його частина — бюретка звичайна з краном і лійка.

Спостерігаючи за витіканням крапель води з бюретки, можна помітити, що відривання краплі від­бувається після того, як діаметр її шийки стане приблизно рівним діаметру отвору бюретки. В момент відривання на краплю діє сила тяжіння тg, де m — маса краплі. Ця сила зрівноважується поверхневим натягом де — діаметр шийки краплі, — поверхневий натяг. При рівновазі краплі mg=πdσ, звідки

виміряти масу однієї краплі, яка відірвалася, важко. Але можна визначити масу М великої кількості п крапель, що відірвалися, їх розміри і маса практично однакові. Тоді

Діаметр отвору бюретки можна виміряти, вставивши в нього мов клин поперечний масштаб або голку, а потім за допомогою штангенциркуля знайти її діаметр, який відповідає перерізові, що збігається з отвором бюретки.

Хід роботи.

1. За допомогою штангенциркуля й поперечного масштабу чи голки виміряти діаметр отвору бюретки.

2. Ознайомившись з приладом, закрити кран і налити у лійку крапельниці дистильованої води. Звернути увагу, щоб у трубці бюретки не залишалися пухирці повітря.

3. Підставивши під отвір бюретки посудину з водою і, поступово відкриваючи кран, домогтися повільного відривання крапель від бюретки, щоб краплі падали одна за одною через 1—2 с.

4. Зважити склянку з точністю до десятих часток грама.

5. Поставити її під краплі, що рівномірно падають, і відрахувати 50—100 крапель.

6. Зважити склянку знову і знайти масу води.

7. Повторити дослід для інших кількостей крапель, визначаючи щоразу їхню масу.

8. Одержані значення величин занести в таблицю:

9. Користуючись даними таблиці і формулою визначити поверхневий натяг для кожного окремого вимірювання. Знайти середнє значення .

10. Визначити абсолютну і відносну похибки результату. Порівняти знайдений результат з табличним значенням поверхневого натягу води, врахувавши температуру.

Примітка. Обчислюючи похибки, слід мати на увазі таке. Кількість крапель як результат розрахунку є точне число; якщо прийняти то відносні похибки цих величин так само, як і маси краплі, будуть занадто малими порівняно з відносною похибкою вимірювання діаметра шийки краплі, щоб помітно вплинути на відносну похибку результату. Тому можна вважати

Контрольні запитання.

Дата добавления: 2015-11-14