Решение: Определение плотности цилиндра
Используя весы, мензурку, стакан с водой и цилиндр № 2, соберите экспериментальную установку для измерения плотности материала, из которого изготовлен цилиндр № 2. Абсолютная погрешность измерения массы тела составляет $\pm 0{,}1\ \text{г}$. Абсолютная погрешность измерения объёма тела равна $\pm 2\ \text{см}^3$. В бланке ответов № 2: 1) сделайте рисунок экспериментальной установки для определения объёма тела; 2) запишите формулу для расчёта плотности; 3) укажите результаты измерения массы цилиндра и его объёма с учётом абсолютных погрешностей измерений; 4) запишите значение плотности материала цилиндра.
Решение по шагам
4 шагаДля измерения объёма цилиндра в мензурку наливают воду и фиксируют начальный объём $V_1$. Затем цилиндр полностью погружают в воду так, чтобы в мензурке не осталось пузырьков воздуха, и фиксируют новый объём $V_2$. На рисунке должны быть показаны мензурка с водой и погружённым цилиндром № 2.
Массу цилиндра измеряют с помощью весов. Результаты записывают с учётом заданных абсолютных погрешностей: $m = (m_\text{изм} \pm 0{,}1)\ \text{г}$ и $V = (V_2 - V_1 \pm 2)\ \text{см}^3$.
Плотность материала вычисляют как отношение массы цилиндра к его объёму.
$$\rho = \frac{m}{V}$$Например, при результатах измерений $m = (55{,}2 \pm 0{,}1)\ \text{г}$ и $V = (20 \pm 2)\ \text{см}^3$ получаем:
$$\rho = \frac{55{,}2}{20} = 2{,}76\ \text{г/см}^3$$Возможный результат: $m = (55{,}2 \pm 0{,}1)\ \text{г}$, $V = (20 \pm 2)\ \text{см}^3$, $\rho = 2{,}76\ \text{г/см}^3$. Допускаются другие экспериментальные значения, если они получены корректно и согласованы между собой.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Вычитают объём воды после погружения цилиндра из начального объёма.
Не указывают абсолютные погрешности измерений.
Используют объём цилиндра вместо разности показаний мензурки.
Не показывают на рисунке начальное и конечное положения уровня воды.
Вычисляют плотность как произведение массы и объёма вместо их отношения.