Tryk og opdrift: bestemmelse af densitet

Formålet med øvelsen er at finde densiteten på en væske på to måder ved hjælp af trykket i væsken og Archimedes’ lov, og dernæst bruge den til at finde densiteten af et lod.

Teori

I øvelsen skal vi bruge følgende formler: Trykket ned gennem en væskesøjle (1) og Archimedes’ lov (2).

hvor ? er væskens densitet, g = 9,82 m/s2 er tyngdeaccelerationen, h er dybden af væskesøjlen målt fra overfladen og p0 er det atmosfæriske tryk.

hvor ?v er væskens densitet, V er det fortrængte volumen og g = 9,82 m/s2 er tyngdeaccelerationen.

Måledata

Afdeling 1:

h (m)

p (Pa)

0,023

101840

0,06

102210

0,073

102370

0,1

102600

0,13

102880

0,17

103280

0,20

103500

Afdeling 2:

Loddets diameter: 2,24 cm=0,0224 m

Loddets tværsnitsareal: A=?·r2=?·2,2422?3,94 cm2=0,0394 m2

Længde: 6,3 cm

Nedsænket del af loddet

F (N)

Nedsænket volumen V (cm3)

Fop (N)

0 cm

V=0·3,94=0

997kgm3·0 m3·9,82ms2=0 N

1 cm

0,600

V=1·3,94=3,94 cm3

Eller

V=0,01·0,0394?0,000394

997kgm3· 0,000394m3·9,82ms2=3,86 N

2 cm

0,563

V=2·3,94=7,88 cm3

Eller

V=0,02·V=0,02·0,0394?0,000788 m3

997kgm3·0,000788 m3·9,82ms2=7,71 N

3 cm

0,523

V=3·3,94?11,8 cm3

eller

V=0,03·0,0394?0,00118 m3

997kgm3·0,00118m3·9,82ms2?11,6 N

4 cm

0,495

V=4·3,94?15,8 cm3

eller

0,04·0,0394?0,00158 m3

997kgm3·0,00158m3·9,82ms2?15,5 N

5 cm

0,456

V=5·3,94=19,7 cm3

eller

V=0,05·0,0394?0,00197 m3

997kgm3·0,00197 m3·9,82ms2?19,3 N

Hele loddet: 6,35 cm