WYZNACZANIE NAPIĘCIA POWIERZCHNIOWEGO ZA POMOCĄ KAPILARY

Transkrypt

1 WYZNACZANIE NAPIĘCIA POWIERZCHNIOWEGO ZA POMOCĄ KAPILARY 1. Opis teoetyzy do ćwizeia zamieszzoy jest a stoie w dziale DYDAKTYKA FIZYKA ĆWICZENIA LABORATORYJNE.. Opis układu pomiaowego W skład układu pomiaowego whodzą tzy azyia apełioe badaymi iezami. Do każdego z ih wstawioa jest pioowa kapilaa. Nazyie z badaą iezą ustawia się a stoliku z egulowaą wysokośią. Do zmiezeia wysokośi słupa iezy służy katetomet, tz. pzyząd do wyzazaia pioowyh odległośi między puktami. Składa się o z kilku podstawowyh elemetów: masywego pęta umoowaego a tójożej podstawie ze śubą egulująą pioowe ustawieie katetometu; a pęie aiesioa jest skala milimetowa, luetki w polu widzeia, któej zajdują się dwie skzyżowae ii (pzy pomiaah pukt pzeięia ii ależy astawić a wybae poziomy - doly meisk iezy w kapilaze i a doly meisk iezy w azyiu). Luetka pzymoowaa jest do ylida obejmująego pęt katetometu. Cylide te waz z luetką moża pzesuwać wzdłuż pęta i zamoować za pomoą odpowiediej śuby w wybaym miejsu. W ylidze zobioe jest postokąte wyięie dla odzytu a skali milimetowej położeia luetki. Położeie to może być okeśloe z dokładośią do 0,05 milimeta, dzięki skali oiusza umieszzoej wzdłuż wyięia. 10 około 11-1 mm wyik 11,5 mm 0

2 3. Pzepowadzeie pomiaów 1. Zapozać się z budową katetometu.. W odległośi miimum m od katetometu umieśić azyie z badaą iezą. 3. Dobać odpowiedią wysokość stałego moowaia luety pozwalająą a swobode dokoywaie odzytów poziomów iezy a skali katetometu za pomoą pokęteł. 4. Zmiezyć wysokość słupa iezy h w kapilaze miezą i zapisują poziom iezy w azyiu (h ) i poziom iezy w kapilaze (h k ). 5. Zgodie z puktami 3 4 wykoać o ajmiej 10 pomiaów dla każdej badaej iezy. 6. Odzytać i zapisać watość iśieia i tempeatuy w pomieszzeiu. 7. Odzytać i zapisać watość pomieia kapilay podaą w istukji załązoej do układu pomiaowego oaz gęstośi badayh iezy. 8. Oszaować i zapisać iepewośi pomiaowe. 4. Opaowaie wyików pomiaów Wyzazeie śediej wysokośi słupa iezy w katetometze waz z iepewośiami Oblizeia wykoać dla każdej z badayh iezy. 1. Wyzazyć watośi wysokośi słupa iezy w katetometze hi hk h. 1. Wyzazyć watość śediej aytmetyzej z seii pomiaów h h i i1. 3. Wyzazyć iepewość stadadową jako odhyleie stadadowe uh u 4. Wyzazyć iepewość stadadową względą h u h. h 1 h h i i Wyzazamy iepewość stadadową względą z iepewośi maksymalej pojedyzego pomiau h u h h 3 Wyzazeie śediego apięia powiezhiowego iezy waz z iepewośiami Oblizeia wykoać dla każdej z badayh iezy. 6. Wyzazyć współzyik apięia powiezhiowego zakładają, że kąt gaizy = 0 o g g h h gdzie: os pomień kapilay, gęstość iezy (odzytać z tabli, jako fukję tempeatuy), g lokala watość pzyspieszeia ziemskiego. Jeżeli w tabliah ie podao iazej to pzyjmujemy, że u 0, 00 skąd u 0, 00.

3 g 7. Wyzazyć maksymalą i miimalą watość współzyika apięia powiezhiowego mi mi h, g max max h oaz watość max mi. 8. Wyzazyć iepewość stadadową złożoą względą u u, ) 9. Wyzazyć iepewość stadadową złożoą u ) u 10. Wyzazyć iepewość ozszezoą U u. u h u ( h. u h u ( h Wykes (1) - watośi apięia powiezhiowego w fukji gęstośi iezy 11. W układzie współzędyh aieść watośi oaz ih iepewośi ( ) badayh iezy. Nie dokoywać apoksymaji ai itepolaji. 5. Podsumowaie 1. Zestawić wyzazoe wielkośi dla wszystkih iezy u, u U oaz ih watośi odiesieia i watośi zgodie z egułami ih pezetaji.. Pzeaalizować uzyskae ezultaty:,,, a) któa z iepewośi wosi ajwiększy wkład do iepewośi złożoej b) zy spełioa jest elaja u, 0, 1, ) zy spełioa jest elaja odiesieie U d) zy spełioa jest elaja U, u, u i pod kątem występowaia i pzyzy błędów gubyh, systematyzyh i pzypadkowyh. u dla każdej z Pzeaalizować wykes (1) pod kątem występowaia związku watośi apięia powiezhiowego i gęstośi iezy. 3. Wioski z aalizy ezultatów. a) Wyiągąć wioski a temat występowaia i pzyzy błędów: gubyh, systematyzyh i pzypadkowyh. b) Zapopoować działaia zmiezająe do podiesieia dokładośi wykoywayh pomiaów. ) Wyjaśić zy ele ćwizeia został osiągięty. 6. Pzykładowe pytaia Zamieszzoe są a stoie w dziale DYDAKTYKA FIZYKA ĆWICZENIA LABORATORYJNE. ************************* Zadaia dodatkowe do wyzazeia i aalizy: Poówać dla wszystkih badayh iezy iepewośi stadadowe pojedyzego pomiau wysokośi z iepewośiami maksymalymi pojedyzego pomiau wysokośi. Wyiągąć wioski. Wykoać watośi apięia powiezhiowego w fukji gęstośi iezy dla wszystkih dostępyh iezy. Dokoać apoksymaji liiowej wyików metodą Gaussa. Wyiągąć wioski.

4 Zespół w składzie... el ćwizeia: wyzazeie apięia powiezhiowego iezy oea związku apięia powiezhiowego z gęstośią iezy. 3.1 Watośi teoetyze wielkośi wyzazayh lub okeślayh: 3. Potwiedzić a staowisku watośi paametów i ih iepewośi! Gęstośi iezy w tempeatuze 0 C (pzyjmujemy, że zmiaa tempeatuy o +/- 5 C zmieia gęstość maksymalie o -/+ 0, %): 1) woda destylowaa 0,998 g/m 3 ; ) dwumetylofomamid (DMF) 0,945 g/m 3 ; 3) tolue 0,873 g/m 3 ; 4) alkohol etylowy 0,789 g/m 3 ; 5) zteohloometa 1,590 g/m 3 ; 6) tójhlooete 1,460 g/m 3 ; 7) glieya (glieol) 1,61 g/m 3 ; 8) glikol etyleowy 1,113 g/m 3 ; 9) glikol dietyleowy 1,118 g/m 3; 10) olej paafiowy 0,87 0,890 g/m 3 ; Śedia kapilay 0,6 mm, bez iepewośi 3.3 Pomiay i uwagi do ih wykoaia: Niepewość maksymala pomiau wysokośi... Tempeatua iezy (otozeia)...jej iepewość Ciśieie powietza...jego iepewość... Katę Pomiaów poszę dukować dwustoie

5 L.p. Wysokość słupa iezy [mm] w fomaie xx,x mm lub yyy,yy mm Ciez A Ciez B Ciez C Ciez D w azyiu w kapilaze w azyiu w kapilaze w azyiu w kapilaze w azyiu w kapilaze Data i podpis osoby powadząej