Гидростатические весы: история создания, ее компоненты, способ применения

Опубликованно 20.03.2019 07:25

Для определения плотности жидкостей и твердых тел, необходимо знать массу и объем. Если измерение массы, без каких-либо проблем, то точное значение объема тела можно найти, если она испытала правильная геометрическая форма, например, в виде призмы или пирамиды. В случае, когда тело имеет стандартную форму и геометрические способы определения ее количества не может быть. Однако измерить значения плотности жидкости или твердого тела может быть с большой точностью с помощью баланса гидростатического. История

Вопрос измерения объема и плотности тела человечества интересует с древних времен. Согласно сохранившимся историческим свидетельствам, отмечены проблемы в первый раз с успехом решил Архимед, когда выполнил данных ему определить, является ли золотая корона поддельные.

Архимед жил в iii веке до нашей эры. После его открытия, человечеству потребовалось почти 2000 лет, чтобы создать изобретение, которое использует в своей работе физический принцип, сформулированный греческим. Это баланс гидростатического. Его изобрел Галилей в 1586 году. Эти весы долгое время оставались основным методом измерения плотности различных жидкостей и твердых веществ. Фото баланса гидростатического Галилее ниже.

Впоследствии появилась их разновидность — весы Мора-Бледный. В них вместо двух одинаковых рычагов, используемый для одного, что нет лошади измеряется нагрузка, и вдоль которой скользят грузы известной массы, чтобы получить баланс. Весы Мора-Бледный представлены ниже.

В настоящее время гидростатические весы редко видел в исследовательских лабораториях. Они были заменены на более точные и простые в использовании устройства, например, пикнометр или электронные весы. Компоненты баланса Галилея

Это устройство имеет два рычага одинаковой длины, которая может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси. На конце каждого рычага подвешена чашка. Он предназначен для поддержания веса известной массы. В нижней части чашки крючком. Вы можете подвешивать различные грузы.

Кроме того, вес, в целом баланс гидростатического состоит из двух стальных цилиндров. Они имеют тот же объем, одно из них изготавливается полностью из металла, и второй полые. Также в комплект входит стеклянный цилиндр, на осуществление мер, заполняют жидкостью.

Рассматриваемый прибор используют для демонстрации закона Архимеда, а также для определения плотности жидкостей и твердых веществ. Демонстрация закона Архимеда

Архимед установил, что погруженное в жидкость тело вытесняет, и вес держала жидкости в точности равна действующая вверх на тело выталкивающей силы. Покажем, как, используя весы гидростатические, вы можете проверить этот закон.

На левую чашу устройства литература-первых полый металлический цилиндр, а затем - полный. Справа от весов кладем вес, чтобы сбалансировать прибор. Теперь заполним водой стеклянный цилиндр, ставим его полный металлический груз слева от чаши, так что он, казалось, полностью. Можно отметить, что вес с чаша большая и баланс устройства нарушается.

А затем ввести в полый верхний цилиндр воды. Будем смотреть, как весы снова, вновь обретая равновесие. Потому что объемы металла цилиндров равны, получается, что вес держала полный цилиндр воды будет равна выталкивающей жидкости силу.

Ниже рисунок иллюстрирует описанный опыт.

Измерение плотности твердых тел

Это одна из основных задач весов для гидростатического взвешивания. Опыт выполняется в виде следующих шагов: Измеряется вес тела, плотность которого следует найти. Чтобы сделать это, он повесил на крючок в одной из мисок, а на вторую чашу положите вес, соответствующий массе. Отметим, нашли этот метод, значение массы символом м1. Измеряемое тело полностью погружают в стеклянный цилиндр, заполненный дистиллированной воды. В этом положении, производят новое взвешивание тела. Предположим, что масса была измерена равной m2. Вычисляет значение плотности ?s твердый по формуле:

?s = ?l*m1/(m1 - m2)

Здесь, ?l = 1 г/см3 - плотность дистиллированной воды.

Таким образом, для того, чтобы определить плотность твердого тела, необходимо измерить его вес в воздухе и в жидкости, плотность которой известна.

Определение плотности жидкостей

Принцип Архимеда, заключенная в рамки работы баланса гидростатического, позволяет измерять плотность жидкости с помощью устройства. Описать, как это делается: Взял произвольный груз. Это может быть твердый металлический цилиндр или другое тело в свободной форме. Затем, груз погружают в жидкость известной плотности ?l1 и измерить массу груза m1. Этот заряд полностью погружен в жидкость неизвестной плотности ?l2. Записывают значение ее массы (м2). Измеренные значения вкладывают в формулу и определяют плотность жидкости ?l2:

?l2 = ?l1*m2/m1

В качестве жидкости известной плотности часто используют дистиллированную воду (?l1 = 1 г/см3).

Таким образом, весы гидростатические Галилея является достаточно простым в использовании для определения плотности веществ и материалов. Точность измерения результатов находится в пределах 1 %. Автор: Валерий Савельев 6 Декабря 2018 Года

Категория: Ремонт