Устройство экспериментальной установки
Экспериментальная установка (рис.2.2)
пред-
ставляет собой вертикальную стойку 1, на
которую нанесена миллиметровая шкала. На
2 1 фоне шкалы на специальном кронштейне
подвешена пружина 2 с кольцом 3. Над
4 кольцом имеется диск 4, служащий одновре-
менно визиром, демпфером и платформой
3 для разновесков (при градуировке пружины).
Вдоль стойки при помощи специальных вин-
6 5 тов 5 можно плавно передвигать платформу
6, на которой помещают сосуд с исследуе-
мой жидкостью.
Рисунок 2.2 – Экспериментальная
установка
Порядок выполнения работы
2.3.1 Проведите градуировку пружины, т.е. найдите зависимость её растяжения от нагрузки. Для этого последовательно увеличивая нагрузки m, запишите положение l визира 4. Затем проделайте те же измерения в обратном порядке при уменьшении нагрузки. Запишите значения m и l в таблицу 2.1.
Т а б л и ц а 2.1 - Результаты измерений для градуировки пружины
№ |
m, кг |
l в одном направлении, м |
l в обратном направлении, м |
l ср., м |
lo, м |
lср-lo, м |
mg, Н |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
2.3.2 Найдите среднее арифметическое двух значений l в одном и другом направлении и внесите в таблицу 2.1
2.3.3 Запишите начальное значение положения визира lo в таблицу 2.1 и примите его за начало координат.
2.3.4 Найдите значение lср-lo и mg для каждого положения визира и внесите их в табл.2.1.
2.3.5 Постройте график градуировки пружины. На горизонтальной оси откладывайте значение lср-lo , на вертикальной оси – значения mg.
2.3.6 Налейте в сосуд дистиллированную воду и поставьте его на платформу 6. Поднимите платформу так, чтобы нижний край кольца оказался погружённым в воду.
2.3.7 Медленно и плавно опустите платформу, следя за положением визира по шкале, и отметьте деление при отрыве кольца lотр. Повторите определение деления отрыва не менее пяти раз. Результаты внесите в таблицу 2.2.
Т а б л и ц а 2.2 - Определение
№ |
lотр, м |
mg отр, Н |
l0, м |
lотр-l0, м |
, Н/м |
, Н/м |
/ |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
Ср знач. |
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: Избегайте загрязнения поверхности кольца (не трогайте его руками и наливайте в сосуд только свежую воду), т.к. загрязнение кольца и примеси в воде сильно изменяют поверхностное натяжение жидкости.
2.3.8 Найдите по графику градуировки пружины силу поверхностного натяжения mgотр для каждого значения lотр – lo.
2.3.9 Измерьте штангенциркулем внешний диаметр D и толщину d кольца.
2.3.10 Определите коэффициент поверхностного натяжения воды по формуле (2.5).
2.3.11 Найдите абсолютные , и относительные / погрешности измерения и внесите их в табл.2.2.