Проект Нахождение плотности неизвестной жидкости

Нахождение плотности неизвестной жидкости

Выполнил работу:

Ученик 8 «Б» класса

МБОУ «Траковская СОШ»

Мульдюков Дмитрий

Учитель: Спасова Валентина Петровна

Цель – узнать способы нахождения неизвестной жидкости . Задачи: 1) изучение нахождения неизвестной жидкости; 2) убедиться в том, что имеется несколько решений; 3) проведение эксперимента и задокументировать его данные. Гипотеза - убедиться в том, что на решение одной задачи имеются несколько решений.

Порядок выполнения работы

• Выполнение работы;
• Материалы и приспособления для эксперимента;
• Первый способ и его описание;
• Расчет плотности неизвестной жидкости первым способом;
• Второй способ. Исследование;
• Расчет плотности неизвестной жидкости вторым способом;
• Третий способ и его характеристика;
• Расчет плотности неизвестной жидкости третьим способом;
• Итоги экспериментов;
• Вывод;
• Использованная литература.

Материалы и приспособления для экспериментов

Для исследовательской работы мне понадобились:

• 1) Стакан с водой;
• 2) Стакан с молоком;
• 3) Линейка;
• 4) Весы;
• 5) Динамометр;
• 6) Груз 50 гр.;
• 7) Нитка;
• 8) Деревянный брусок.

Нахождение неизвестной жидкости: 1-ый способ

• Для начала следует поставить на весы стакан с определённым количеством воды и узнать сколько весит данный объём воды вместе со стаканом.
• После этого мы, освободив стакан от воды, наливаем туда "неизвестную жидкость". Причём наливаем ровно в таком же количестве, в каком наливали воду (V1=V2).
• Точно так же ставим стакан на весы и измеряем его массу.

m1= ρ 1*V1

V1=m1/ ρ 1

Теперь, зная вес нашей неизвестной жидкости и зная плотность воды (1г/см), мы можем составить пропорцию: V1=V2 m1/m2 = ρ 1/ ρ 2, где m1 - масса воды, m2 - масса неизвестного вещества, ρ 1 - плотность воды, ρ 2 - искомая плотность неизвестного вещества.

m1/m2 = ρ 1/ ρ 2 m1= 380г

m1* ρ 2=m2* ρ 1 m2= 391г

ρ 2= (m2* ρ 1)/m1 ρ 1= 1г/см^3 m2= ρ 2*V2

ρ 2= (390г*1г/см^3)/380г V2=m2/ ρ 2

ρ 2= 1,028г/см^3

Нахождение неизвестной жидкости: 2-ой способ

• Определяем Fa1 и Fa2, действующие на тело при погружении его в две различные жидкости.
• Величины Fa1 и Fa2 определяются по разности показаний динамометра, к которому подвешен груз, в случае, когда последний находился в воздухе и в жидкостях:

Fа1=P-P1; Fа2=P-P2,

где P – показания динамометра, когда груз находился в воздухе,

Р1 и Р2 – показания динамометра, когда груз находился в воде и в жидкости с неизвестной плотностью.

По закону Архимеда: Fа1=g ρ 1V; Fа2=g ρ 2V, где р1 – плотность воды, р2 – плотность неизвестной жидкости. То: g ρ 1V = P-P1 g ρ 2V = P-P2 P=g ρ 1V + P1 (1) P=g ρ 2V + P2 (2) Р1– вес тела , когда груз находился в воде Р2 – вес тела, когда груз находился в неизвестной жидкости Р-вес тела в воздухе Приравняем уравнения (1) и (2), получим: g ρ 1V + P1 = g ρ 2V + P2 g ρ 1V + P1 - P2 = g ρ 2V ρ 2 = (g ρ 1V + P1 - P2)/gV

P1=0,05Н

P2=0,022Н

ρ 1= 1г/см^3

Нахождение неизвестной жидкости: 3-ий способ

• Погрузив тело в стакан с водой, определяем высоту h1 части тела ,погруженной в воду. Так как тело плавает, то его сила тяжести равна архимедовой силе:

Fтяж = Fa; mg = g ρ 1Sh1, (1)

где S – площадь сечения тела,

h1 – глубина погружения в воду.

h1 = 2см

ρ 1 = 1г^см3

Погрузив это же тело в стакан с неизвестной жидкостью, определяем высоту h2 части тела, погруженного в неизвестную жидкость. Так как тело плавает в неизвестной жидкости, то mg = g ρ 2Sh2 (2) где ρ 2 – плотность неизвестной жидкости, h2 – глубина погружения тела в неизвестную жидкость. Приравняем уравнения (1) и (2) получим: g ρ 1Sh1 = g ρ 2Sh2 ρ 1 = 1г^см3 ρ 1h1 = ρ 2h2 h1 = 2см ρ 2 = ( ρ 1*h1)/h2 h2 = 1,95см ρ 2 = (1г/см^3*2см)/1,95см ρ 2 = 1,028г/см^3

Итог эксперимента:

1-ый способ:

3-ий способ:

2-ой способ:

В ходе выполнения экспериментального задания плотность вещества оказалось равной 1,028г/см^3.

В ходе выполнения экспериментального задания плотность вещества оказалось равной 1,028г/см^3.

• В ходе выполнения экспериментального задания плотность вещества оказалось равной 1,028г/см^3.

Вывод:

В итоге, эти методы работают и на других жидкостях: растительное масло, соленная вода, бензин и т.д., но они будут иметь свою разную плотность.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что при измерении плотности жидкости любым способом, можно получить, равные результаты при округлении до целого числа.

Использованная литература

• Сборник задач по физике для 7-9 классов;
• Консультация учителя физики;
• Творческие экспериментальные задания по физике для 7 – 9 классов( Ю. Я. Иванов, А. Ю. Иванов);
• Физическая олимпиада(В. И. Лукашик);
• Опорные конспекты и разноуровневые задания по физике (А. Е. Марон, Е. А. Марон).

Спасибо за внимание!