Определение массы тела правильной геометрической формы

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.Приобретение навыков измерения линейных размеров твердых тел микрометром и штангенциркулем. Определение массы тела правильной геометрической формы различными методами. Научиться определять ошибки прямых и косвенных измерений, грамотно записывать результаты измерений.
2. ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ. Штангенциркуль, микрометр, весы, набор тел правильной геометрической формы.

3. КРАТКАЯ ТЕОРИЯ.

Масса – физическая величина, одна из основных характеристик материи, определяющая ее инерционные и гравитационные свойства. Масса m, как мера инерции тела (называется инертной массой), определяется из основного закона движения классической механики Ньютона:

, (1)

где - ускорение, которое приобретает тело под действием силы.

В теории гравитации Ньютона каждое тело создает поле тяготения, пропорциональное массе тела. Посредством этого поля тела притягиваются друг к другу с силой, определяемой законом тяготения Ньютона:

, (2)

где r – расстояние между центрами масс взаимодействующих тел, G – универсальная гравитационная постоянная, m₁ и m₂ – массы тел. Масса, определяемая соотношением (2), называется гравитационной массой.

Опыт показал, что инертная и гравитационная массы численно равны друг другу. Этот фундаментальный закон природы называется принципом эквивалентности инертной и гравитационной массы. Этот принцип ниоткуда не следует, но экспериментально установлен с очень большой точностью. В классической физике считалось, что масса тела не изменяется ни в каких процессах (в релятивистской механике, рассматривающей движение тел с очень большими скоростями, сравнимыми со скоростью света с = 3^.10⁸м/с, масса тела зависит от скорости тела и называется релятивистской массой).

Массу тела можно измерить различными способами. Самым распространенным способом прямого измерения массы является взвешивание тела с помощью различных приборов (технические весы, аналитические весы, пружинные весы). В настоящей лабораторной работе предлагается измерить массу тела правильной геометрической формы путем взвешивания (прямое измерение) и путем расчета по формуле (косвенное измерение):

, (3)

где ρ – плотность материала тела, V – объем тела.

Прежде чем приступить к выполнению лабораторной работы, необходимо внимательно ознакомиться с содержанием раздела «Введение Ошибки измерений», знать виды измерений (прямые, косвенные), методы расчета инструментальных ошибок, ошибок табличных величин, ошибок косвенных измерений, правила записи окончательного результата измерений.

Необходимо знать устройство и уметь пользоваться штангенциркулем и микрометром.