2. Штангенциркуль

На рис.4 показан общий вид штангенциркуля, используемого в лабораторной работе. С помощью этого измерительного прибора можно определять линейные размеры тел с точностью до 0,05 мм и не превышающие максимально возможное расстояние между измерительными ножками 1 (см. рис.4).

Для измерения высоты цилиндра необходимо, перемещая движок 5, зажать цилиндр рабочими плоскостями ножек 1, как показано на рис.4. Зафиксировать положение движка стопорным винтом 4. По положению нуля нониуса 3 отсчитать по масштабной линейке 2 (миллиметровая шкала) целое число миллиметров. Десятые и сотые доли миллиметра определяют по нониусу 3 (цена деления нониуса на рис.4 составляет 0,05 мм). Для этого смотрят, какое из делений шкалы нониуса совпадает с каким-либо делением масштабной линейки.

Н а рис.5 показан один из примеров определения размера тела по масштабной линейке и с помощью нониуса штангенциркуля. Итоговый результат такого измерения равен h = 36,75 мм.

3. Электронные весы

Н а рисунке 6 показан общий вид электронных весов ВЭУ-200, которые применяют в лабораторном практикуме для определения массы тел не превышающую 200 г. Перед началом работы необходимо подключить весы и после прогрева (3-5 минут) произвести калибровку с помощью специальной гири 1 (см. рис.6). Затем положить исследуемое тело на чашку 2 весов и по цифровому индикатору 3 определить массу. Подробное описание настройки весов, описание режимов работы и правила взвешивания приведены в инструкции к каждым весам, находящимся в лаборатории.

3. Порядок выполнения работы

1. Заполнить титульный лист отчета к лабораторной работе (см. Приложение), а также все комментарии к расчетным формулам, имеющимся в отчете.

2. Описать характеристики используемых в лабораторной работе средств измерений (в отчете заполнить таблицу 1).

3. Используя микрометр, несколько раз измерить диаметр d цилиндрического образца (рекомендуемое число измерений 5). Записать полученные значения в таблицу 2 отчета. Рассчитать среднее значение <d> и погрешность измерений диаметра Δd.

4. С помощью штангенциркуля определить высоту h цилиндрического образца (измерять 5 раз). Рассчитать среднее значение <h> и погрешность измерения высоты Δh. Результаты занести в таблицу 3 отчета.

5. Определить массу m исследуемого образца с помощью электронных весов. Рассчитать погрешность Δm. Результаты занести в отчет по лабораторной работе.

6. Рассчитать плотность исследуемого твердого тела по формуле (3), результат записать в системе СИ.

7. Произвести оценку границы относительной погрешности γ и границу абсолютной погрешности Δρ результата измерения плотности.

8. Записать в системе СИ окончательный результат для ρ.

9. Сформулировать выводы.

4. Контрольные вопросы

1. Сформулировать определение плотности тела ρ. Записать формулы для плотности неоднородного и однородного тела. Размерность плотности ρ в системе СИ?

2. Как выразить массу m неоднородного тела через плотность?

3. Сформулировать понятие объемной плотности вещества и пояснить особенности его применения в технике.

4. Вывести расчетную формулу определения плотности тела цилиндрической формы.

5. Описать методику измерения диаметра цилиндра (работа с микрометром).

6. Пояснить методику измерения высоты цилиндрического образца (работа со штангенциркулем).

7. Сформулировать последовательность действий при измерении массы образца на электронных весах.

8. Назвать прямые и косвенные измерения в данной лабораторной работе.

9. Как определяют абсолютную и относительную погрешности при многократных и однократных измерениях?

10. Вывести расчетную формулу для определения относительной погрешности γ определения плотности в данной работе.