1.3 Μέτρηση μάζας και πυκνότητας

Στόχοι

Εκτύπωση σελίδας

   
     Στόχοι αυτής της εργαστηριακής άσκησης είναι:
 Να εξασκηθείτε στη χρήση των ζυγών του σχολικού εργαστηρίου.
 Να συνδυάζετε μετρήσεις και υπολογισμούς για να βρείτε την πυκνότητα στερεού και υγρού αντικειμένου.
   
   


   
    Εισαγωγικές γνώσεις    
    Διαβάστε από τον Εργαστηριακό Οδηγό και το μάθημα "1.2 Μέτρηση μήκους και όγκου" τις ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ (Α) και (Β), που αναφέρονται στην ακρίβεια με την οποία μετράμε ένα φυσικό μέγεθος και πώς βρίσκουμε τα σημαντικά ψηφία κάθε μέτρησης.
 

ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΑ ΟΡΓΑΝΑ

ΥΛΙΚΑ


Ζυγός με βερνιέρο.


Μικρό αντικείμενο με κανονικό γεωμετρικό σχήμα από γνωστό υλικό.


Σταθμά.


Κουτί με συνδετήρες Νο 4.


Ζυγός τριπλής φάλαγγας.

Κλωστή.


Ογκομετρικός κύλινδρος των 100 mL ή 250 mL.


 Χαρτομάντηλα


Διαστημόμετρο ή χάρακας.

 

   
       
   


   
    Κίνδυνοι και μέτρα προστασίας    

 

 

 

 

 

 

 

     Προσέχουμε μη χτυπήσουμε με τα αιχμηρά όργανα ή αντικείμενα του εργαστηρίου.     
   


   
    ΠΕΙΡΑΜΑ 1ο: Μέτρηση μάζας    
    1. Παρατηρώ το φαρμακευτικό ζυγό και ελέγχω την ισορροπία του, ακουμπώντας ελαφρά με το δάχτυλό μου στον ένα δίσκο του ζυγού. Ο δείκτης του ζυγού πρέπει να αρχίσει να ταλαντεύεται, κινούμενος σε ίσες αποστάσεις δεξιά και αριστερά της ένδειξης "μηδέν" της κλίμακας.

2. Μετρώ τη μάζα 10 συνδετήρων με ακρίβεια 0,1 g ή 0,2 g, και γράφω την τιμή της μάζας τους στη δεύτερη στήλη του ΠΙΝΑΚΑ 1.

ΠΙΝΑΚΑΣ 1

Πλήθος συνδετήρων

Συνολική μάζα συνδετήρων σε g

Μάζα ενός συνδετήρα σε g

Μέσος όρος μάζας συνδετήρα σε g

 10

 20

 30

 40

 50

 

 

   
   

 

3. Υπολογίζω τη μάζα ενός συνδετήρα και γράφω το αποτέλεσμα στον ΠΙΝΑΚΑ 1.

4. Επαναλαμβάνω τις διαδικασίες 2 και 3 για να μετρήσω τη συνολική μάζα 20, 30, 40 και 50 συνδετήρων και να υπολογίσω σε κάθε περίπτωση τη μάζα ενός συνδετήρα. Συμπληρώνω κατάλληλα τον ΠΙΝΑΚΑ 1.

5. Υπολογίζω τέλος το μέσο όρο των μετρήσεων της μάζας ενός συνδετήρα και γράφω το αποτέλεσμα στον ΠΙΝΑΚΑ 1.

6. Επαναλαμβάνω τις διαδικασίες 1 έως 5, χρησιμοποιώντας τώρα το ζυγό με βερνιέρο και συμπληρώνων κατάλληλα τον ΠΙΝΑΚΑ 2.

ΠΙΝΑΚΑΣ 2

 Πλήθος συνδετήρων

Συνολική μάζα συνδετήρων σε g

Μάζα ενός συνδετήρα σε g

 Μέσος όρος μάζας συνδετήρα σε g

 10

 20

 30

 40

 50

 

 

7. Χρησιμοποιώντας τον ΠΙΝΑΚΑ 1 και τον ΠΙΝΑΚΑ 2, μπορώ να βρω ποια τιμή της μάζας ενός συνδετήρα είναι πιο κοντά στην πραγματική τιμή της;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ:
 

8. Χρησιμοποιώντας τον ΠΙΝΑΚΑ 2 κάνω τη γραφική παράσταση συνολική μάζα συνδετήρων – πλήθος συνδετήρων, φέρνοντας μεταξύ των πειραματικών σημείων την πλησιέστερη ευθεία γραμμή.



   
    ΠΕΙΡΑΜΑ 2ο: Μέτρηση της πυκνότητας ενός στερεού    
     1. Μετρώ τη μάζα του μεταλλικού αντικειμένου και γράφω την τιμή της στη δεύτερη στήλη του ΠΙΝΑΚΑ 3.
 

ΠΙΝΑΚΑΣ 3

 Υλικό αντικείμενο

Μάζα g

Όγκος cm3

Πυκνότητα g/cm3

 Πυκνότητα kg/m3

 Συνδετήρες

 

   
   
2. Εφόσον το αντικείμενο έχει κανονικές γεωμετρικές διαστάσεις μετρώ τα χαρακτηριστικά μήκη του, υπολογίζω τον όγκο του και το γράφω στη στήλη 3 του ΠΙΝΑΚΑ 3. Αν δεν έχει κανονικές διαστάσεις μπορώ να μετρήσω τον όγκο με την επόμενη διαδικασία.

3. Ρίχνω στον ογκομετρικό κύλινδρο νερό μέχρι τη μέση περίπου και σημειώνω τη στάθμη του νερού. Αφήνω το αντικείμενο να πέσει μέσα στο νερό ή το δένω με κλωστή και μετά το βυθίζω στο νερό. Σημειώνω πάλι τη νέα στάθμη του νερού. Η διαφορά της τελικής ένδειξης μείον την αρχική ένδειξη θα δώσει τον όγκο του αντικειμένου.

4. Υπολογίζω την πυκνότητα του αντικειμένου και γράφω την τιμή στις στήλες 4 και 5 του ΠΙΝΑΚΑ 3 στις αντίστοιχες μονάδες.

5. Επαναλαμβάνω τις διαδικασίες από 1 έως 4 χρησιμοποιώντας 50 συνδετήρες, για να υπολογίσω την πυκνότητα του υλικού από το οποίο είναι φτιαγμένοι.

6. Χρησιμοποιώντας τις χαρακτηριστικές πυκνότητες των υλικών που δίνονται στον ΠΙΝΑΚΑ 4, προσδιορίζω από τι υλικό είναι φτιαγμένο το αντικείμενο και οι συνδετήρες.

ΠΙΝΑΚΑΣ 4

Η πυκνότητα μερικών υλικών σε g/cm3

Φελλός

0,24

 

Ορείχαλκος

8,3

Αλουμίνιο

2,7

 

Χαλκός

8,9

Χυτοσίδερος

7,0

 

Άργυρος

10,5

Σίδηρος

7,8

 

Μόλυβδος

11,3

 

   
   

 



   
    Αφού τελειώσω...    

 

 

Επαναφέρω τους ζυγούς στη θέση ισορροπίας.
 Αδειάζω το νερό όπου μου υποδειχτεί.
 Στεγνώνω με χαρτομάντιλο τους συνδετήρες και τους φυλάσσω.
 Σκουπίζω στεγνά τον πάγκο αν έχουν χυθεί νερά.