Kynning á eðlisfræði í Flensborg/Arkimedes

Bakgrunnur

Hlutur sem sökkt er í vökva léttist um þunga þess vökva sem hann ryður frá sér. Af því eðlismassi vatns er $1{\text{g}}/{\text{cm}}^{3}$ þá þýðir létting hlutarins um $1{\text{g}}$ að rúmmál hlutarins er $1{\text{cm}}^{3}$. Þannig má finna rúmmál hlutar með því að mæla hversu mikið léttari hann er í vatni en lofti. Eðlismassa má ennfremur reikna með ${\text{eðlismassi}}={\tfrac {\text{massi}}{\text{rúmmál}}}$.

Viðurkenndur eðlismassi: $\rho _{\text{golfkúla}}=1,15{\text{g}}/{\text{cm}}^{3}$, $\rho _{\text{zinkál}}=6,35{\text{ g}}/{\text{cm}}^{3}$, $\rho _{\text{járn}}=7,85{\text{ g}}/{\text{cm}}^{3}$.

Tilgangur

Mæla rúmmál nokkurra hluta, reikna eðlismassa þeirra og reikna nákvæmni niðurstöðunnar.

Tæki

• Plastdolla
• vigt
• statív
• golfkúla
• zinkállóð
• járnbolti

Framkvæmd

Golfkúla

Vigtaðu golfkúluna og skráðu niðurstöðuna í töfluna að neðan. Settu um $400{\text{ml}}$ kalt vatn í dolluna og vigtaðu hana með vatninu. Sökktu golfkúlunni í bandi frá statívinu í vatnið án þess að hún snerti botn dollunnar og vigtaðu dolluna með vatni og golfkúlu. Sýndu reikning á rúmmáli golfkúlunnar og skráðu í töfluna.

Fyrirbæri Massi golfkúlu Massi dollu með vatni Massi dollu með vatni og golfkúlu Rúmmál golfkúlu
Eining
Mæling

Sýndu reikninga á eðlismassa golfkúlunnar og fráviki niðurstöðu þinnar með því að bera saman við viðurkenndan eðlismassa golfkúlu:

Fyrirbæri Mældur eðlismassi Viðurkenndur eðlismassi % frávik
Eining
Mæling

Zinkál

Vigtaðu zinkálið og og vigtaðu dolluna með um 400 mL af vatni. Sökktu zinkálinu frá statívinu í vatnið án þess að það snerti botn og vigtaðu dolluna með vatni og zinkáli. Sýndu reikning á rúmmáli zinkálsins og skráðu það í töfluna.

Fyrirbæri Massi zinkáls Massi dollu með vatni Massi dollu með vatni og zinkáli Rúmmál zinkáls
Eining
Mæling

Sýndu reikninga á eðlismassa zinkálsins og fráviki niðurstöðu þinnar með því að bera saman við viðurkenndan eðlismassa zinkáls:

Fyrirbæri Mældur eðlismassi Viðurkenndur eðlismassi % frávik
Eining
Mæling

Járn

Vigtaðu járnboltann og vigtaðu dolluna með um 400 mL af vatni. Sökktu járnboltanum frá statívinu í vatnið án þess að hann snerti botn og vigtaðu dolluna með vatni og járni. Sýndu reikning á rúmmáli járns og skráðu það í töfluna.

Fyrirbæri Massi járns Massi dollu með vatni Massi dollu með vatni og járni Rúmmál járns
Eining
Mæling

Sýndu reikninga á eðlismassa járnsins og fráviki niðurstöðu þinnar með því að bera saman við viðurkenndan eðlismassa járns:

Fyrirbæri Mældur eðlismassi Viðurkenndur eðlismassi % frávik
Eining
Mæling

Ítarefni

Fyrirmynd þessa verkefnis er FlensEDLI1KE05Tilraun4Arkimedes.docx frá Viðari Ágústssyni.