Теоретическое введение

Плотностью вещества называется предел отношения массы элемента тела к его объему:

r = = .

В этом выражении – масса, заключенная в объеме который при предельном переходе стягивается к той точке, в которой определяется плотность.

Если тело однородно, т. е. его свойства во всех точках одинаковы, то его плотностью называется величина, равная массе единицы объема тела:

r = , (1)

где m – масса тела, а V – его объем.

Объемы тел правильной геометрической формы (параллелепипеда, цилиндра, параллелепипеда с цилиндрической полостью) имеют вид:

V_пар=a× b× c, (2)

где a, b, c – длины граней параллелепипеда;

V_цил= с× p× d²/4, (3)

где с – высота цилиндра, d – диаметр основания;

V_пар= c × (a× b - × d²/4), (4)

где a, b, c – длины граней параллелепипеда; d – диаметр основания цилиндрической полости (ось цилиндра параллельна грани с).

Формулы (1), (2), (3), (4) являются расчетными.

В системе СИ плотность измеряется в кг/м³. Для некоторых металлов и сплавов плотность приведена в табл. 1.

Таблица 1

Плотность некоторых металлов и сплавов

Определение массы тела производится взвешиванием на аналитических весах. Абсолютная погрешность взвешивания определяется приборной погрешностью аналитических весов. Если масса тела известна, а погрешность массы не указана, то условно можно считать погрешностью массы единицу десятичного разряда последней значащей цифры в записи массы тела.

Пример. Известна масса m= 51, 86 г; погрешность массы не указана. Условно считаем Dm = 0, 01г.

Линейные размеры тел измеряются штангенциркулем. Штангенциркуль (рис. 1) является наиболее распространенным прибором для определения линейных размеров тел. Он состоит из масштабной линейки 1, которая с одного конца заканчивается неподвижным упором 2. Вдоль линейки может передвигаться подвижный упор 3 с небольшой линейкой, называемой нониусом. Нониус служит для отсчета долей самого мелкого деления масштаба. Положение нониуса фиксируется стопорным винтом 4. Верхние упоры штангенциркуля 5 и 6 предназначены для определения размеров внутренних полостей тел.

Точностью меры измерительного прибора называется степень близости значений меры или показаний измерительного прибора к истинному значению величины, воспроизводимой мерой или измеряемой при помощи прибора.

Точность измерений – характеристика качества измерений, отражающая степень близости результатов измерений к истинному значению измеряемой величины.

Погрешность – понятие, противоположное точности, В качестве оценки точности измерений указывают обратную величину относительной погрешности (без учета ее знака). Например, если относительная погрешность равна ±10^-5, то точность измерений равна 10⁵.