Решение: Принцип работы ареометра
Статья к заданиюИзмерение жирности коровьего молока
Для измерения плотности жидкости используется специальный прибор – ареометр. Прибор представляет собой стеклянную трубку, нижняя часть которой заполняется дробью, а в верхней части находится калиброванная шкала, которая показывает плотность жидкости (см. рисунок 1). Работает ареометр как поплавок, который погружается в жидкость в большей или меньшей степени в зависимости от её плотности (см. рисунок 2). Плотность жидкости зависит от её температуры. Для отслеживания температуры жидкости в ареометр часто дополнительно встраивают термометр (см. рисунок 1).
Рисунок 1. Устройство ареометра.
1 – шкала ареометра, в г/см³,
2 – дробь, 3 – шкала термометра, в °C.
Рисунок 2. Принцип измерения плотности жидкости с помощью ареометра
Ареометры применяются для измерения плотности электролита в кислотных и щелочных аккумуляторах, нефти, растворов солей и кислот, цемента, бетона и др.
Ареометр для определения плотности (а, следовательно, и жирности) молока называется лактометром.
| Вид молока | Значение плотности, кг/м³ |
| Цельное молоко | 1027–1032 |
| Обезжиренное молоко | 1033–1035 |
| Сливки | 1005–1020 |
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Используя приведённый материал об ареометре, определите, какое утверждение описывает принцип работы этого прибора.
Решение по шагам
3 шагаАреометр работает как поплавок и находится в равновесии, плавая на поверхности жидкости.
$$F_\text{А} = mg$$При равновесии сила тяжести, действующая на ареометр, уравновешивается выталкивающей силой, действующей со стороны жидкости на погружённую часть прибора.
Это соответствует утверждению 1. Остальные варианты описывают не тот физический принцип: закон Паскаля и условие равновесия рычага к работе ареометра не относятся, а атмосферное давление не уравновешивает силу Архимеда.
Где здесь ошибаются
Выбирать вариант о законе Паскаля только потому, что в нём упоминается давление.
Считать, что ареометр уравновешивается атмосферным давлением, а не силой тяжести и силой Архимеда.