Из уравнения (9) находим объем тела:

. (10)

Однако для нахождения плотности тела теперь нельзя просто поделить m₁ на этот объем, поскольку m₁ − приближенная масса тела. Поэтому плотность тела найдем из формулы (7):

. (11)

Если привести к общему знаменателю правую часть равенства (11), получим:

. (12)

Эта формула носит название формулы исправленной плотности. Если в ней положить плотность воздуха равной нулю, она переходит в формулу неисправленной плотности.

2. Методика эксперимента

Схемы устройств для гидростатического взвешивания показаны на рисунке.

Устройства для гидростатического взвешивания с использованием квадратных весов (а) и коромысловых весов (б)

1 – чашка весов; 2 – квадратные весы; 3 – рамка подвеса; 4 – нить подвеса металлическая; 5 – сосуд для гидростатического взвешивания; 6 – стакан с образцом

3. Порядок выполнения работы

Задание. Определение плотности ПКМ

1. На аналитических весах с погрешностью измерений 0,001 г. определить массу образца ПКМ в воздухе m₁.

2. На аналитических весах с погрешностью измерений 0,001 г. определить массу образца ПКМ в воде m₂.

3. Рассчитать исправленную и неисправленную плотности ПКМ, учитывая табличные значения плотности воздуха ρ₂ = 1,2 кг/м³ и плотности воды ρ₀ = 998,2 кг/м³ при температуре 20 °С. Сравнивая значения полученных плотностей, выяснить, имеет ли смысл вводить поправку на архимедову силу воздуха.

4. Оценить абсолютную и относительную погрешности измерений для неисправленных и исправленных значений плотности ПКМ.

4. ОТЧЕТ О РАБОТЕ

Отчет о работе должен содержать:

1. Понятие плотности твердого тела. Суть метода гидростатического взвешивания для определения плотности твердых тел.

2. Вывод формул для вычисления неисправленной и исправленной плотностей твердых тел.

3. Результаты измерений, занесенные в таблицу.

Массы и плотности ПКМ

Продолжение табл.

4. Вывод.

5. Контрольные вопросы

1. Что называется плотностью среды? Размерность плотности?

2. Что называется однородной средой?

3. От чего зависит плотность среды?

4. В чем состоит метод гидростатического взвешивания?

5. Сформулировать закон Архимеда.

6. Записать формулы вычисления неисправленной и исправленной плотностей твердых тел.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Методические указания к выполнению лабораторных работ по механике для студентов направления 010000 «Физико-математические науки», специальности 010701 «Физика» / Курганский государственный университет; сост. А. С. Парахин. Курган, 2012. 59 с.

2. Методические указания к выполнению лабораторной работы «Определение плотности твердого тела методом гидростатического взвешивания» для студентов физико-математической и инженерно-технических специальностей / Пензенский государственный университет; сост. А. В. Рудин, В. В. Евстифеев, Н. В. Костина, П. П. Першенков. Пенза, 2005. 15 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа № 9. Определение температуры и

скорости разложения полимеров методом

термогравиметрии.................................................................1

Лабораторная работа № 10. Влияние углеродных

наполнителей на прочностные свойства эпоксидных

связующих..............................................................................7

Лабораторная работа № 11. Формование полимерных

композиционных материалов методом прямого

прессования..........................................................................17

Лабораторная работа № 12. Определение пределов

прочности при растяжении полимерных

композиционных материалов.............................................31

Лабораторная работа № 13. Определение пределов

прочности при сжатии полимерных композиционных

материалов............................................................................37

Лабораторная работа № 14. Определение плотности

полимерных композиционных материалов методом

гидростатического взвешивания........................................42

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторных работ № 9-14 по дисциплине «Теория и технологии процессов производства, обработки

и переработки композиционных материалов в изделиях»

для студентов направления 150100.62 «Материаловедение

и технология материалов» (профиль «Конструирование

и производство изделий из композиционных материалов»)

очной формы обучения

Составитель

Калгин Александр Владимирович

В авторской редакции

Компьютерный набор А.В. Калгина

Подписано к изданию 02.02.2015.

Уч.- изд. л. 3,1.

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный

технический университет»

394026 Воронеж, Московский просп., 14