Задание 1.
На рисунке 160 изображены два прибора, плавающие в воде, называемые ареометрами.
Пояснение. Эти приборы используются для измерения плотности жидкости. Первый ареометр, изображённый на рисунке 160, а, предназначен для жидкостей, имеющих плотность меньшую, чем вода.
Метка с числом 1000 находится внизу его шкалы. Второй (рис 160, б) – для жидкостей с плотностью большей, чем вода. Метка с числом 1000 находится вверху его шкалы. Числом 1000 обозначена плотность воды:
ρ = 1000 кг/м3.
а) Объясните действие таких приборов.
б) Используя пробирку или деревянную палочку и кусочки свинца, изготовьте ареометры для жидкостей, имеющих плотности большую и меньшую, чем вода.
Ареометр – прибор для измерения плотности жидкостей, принцип работы которого основан на Законе Архимеда. Ареометр состоит из двух частей: колбы, в нижнюю часть которой загружена свинцовая дробь, и длинной трубки, внутри которой находится шкала.
Вес воды (g∙ρж∙Vж), вытесненный ареометром, равен весу ареометра в воздухе или силе тяжести (mт∙g).
mт∙g = g∙ρж∙Vж
mт = ρж∙Vж
Поскольку масса ареометра одна и та же, то где плотность жидкости больше, там вытесненный объём жидкости будет меньше. Поэтому в более плотной жидкости ареометр всплывёт выше над поверхностью жидкости, а в менее плотной жидкости ареометр погрузится глубже. В этом и заключается принцип действия ареометра.