Задание 17.1. Самодельные весы, проволочные и бумажные гири
Задание 17
Изготовьте весы. Сделайте проволочные гири по 1 г, 2 г и другие, калибруя по воде; рассчитайте длины. Измерьте массу бумаги и разделите её на миллиграммовые пластинки.
Условие из учебника, с. 73
Ответ
Пример проекта и расчёта. Лёгкую линейку подвешивают за середину, к концам на равных расстояниях крепят одинаковые лёгкие чашечки. Проверяют и регулируют равновесие без груза. Известный объём воды измеряют подходящим цилиндром или шприцем без иглы, учитывая массу тары. Приближение задания: 1 мл воды≈1 г; для высокой точности нужны температура и плотность.
Пример калибровки проволоки: однородный отрезок 100 см уравновесил 20 мл воды, значит его масса около 20 г. Для гири 1 г длина \(l_1=100/20=5\)см, для 2 г —10 см, для 5 г —25 см. Отрезки одной проволоки равной толщины имеют массу, пропорциональную длине.
Пример бумаги: измеренная масса однородного листа 5 г=5000 мг. Для пластинок 10 мг разделить его на \(5000/10=500\) равных по площади частей; для 20 мг —250 частей, для 50 мг —100 частей. Масса бумаги и проволоки здесь условная: реальные значения нужно измерить. Самодельные приборы дают грубые учебные оценки; точность ограничивают разметка, трение подвеса, равенство плеч и неоднородность материалов.
Что применять при решении
Равноплечие весы
При равновесии в одинаковом поле массы на чашах равны.
Аддитивность
\(m_{\rm тела}=\sum m_{\rm гирь}\) в используемом классическом приближении.
Тара
Массу вещества находят вычитанием массы пустой ёмкости.
Эталон килограмма
С 20 мая 2019 года килограмм определяется через фиксированное значение постоянной Планка, а не массой единственного металлического цилиндра. Источник: BIPM: килограмм.
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
Уведомление об авторском праве и цитировании
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов
используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме,
оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве
(в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования
указаны для каждого используемого фрагмента.
