Zadanie 5.
Uczniowie zamierzali wyznaczyć gęstość ρ pewnej cieczy. Mieli do dyspozycji piasek, szklane
naczynie ze skalą objętości, mniejszy pojemnik (zobacz rys. 1.) oraz wagę. Masę mniejszego
pustego pojemnika oznaczymy jako mp. Do szklanego naczynia uczniowie wlali badaną ciecz
o objętości V0, a do pojemnika wsypali porcję piasku. Następnie pojemnik umieścili w naczyniu
z cieczą tak, aby pływał (zobacz rys. 2.). W kolejnych etapach doświadczenia uczniowie
dosypywali do pojemnika piasek, a pojemnik wciąż pływał. Całkowita masa piasku mx
w pojemniku była znana, ponieważ uczniowie za każdym razem ważyli porcję dosypywanego
piasku. Po dosypaniu piasku uczniowie odczytywali na skali objętość V, jaką zajmuje ciecz
razem z zanurzoną częścią pojemnika z piaskiem. Objętość Vz zanurzonej części mniejszego
pojemnika uczniowie wyznaczali po odjęciu objętości cieczy V0 od objętości V.
Wyniki pomiarów przeprowadzonych podczas doświadczenia przedstawiono na poniższym
wykresie. Zaznaczono punkty pomiarowe (mx, Vz) oraz niepewności ∆Vz. Pomiary masy piasku
mx przyjęto za dokładne.
Uczniowie uznali, że zależność między objętością Vz zanurzonej części pojemnika z piaskiem
a masą piasku mx w tym pojemniku jest liniowa, czyli że opisuje ją wyrażenie:
z
x
V
A m
B
= ⋅
Rysunek 1.
V0
mx
ρ
mp
Rysunek 2.
V
600
500
400
300
200
100
0
0
100
200
300
400
Vz, cm3
mx, g
Poziom rozszerzony
MFA_1R
a) $v_{1A} > v_{1B}$, b) $v_{2A} > v_{3B}$, c) $v_{1B} < v_{3B}$
"}]}