НАЗАД АРЕОМЕТР НИКОЛЬСОНА

рис.1 Аннотация: дано краткое описание экспозиции музейного блока и методика проведения занятия с предметами экспозиции.

I. Описание
Ареометр Никольсона - прибор для косвенных измерений плотности жидкости или твердого тела неправильной формы.
Состоит из латунного тела В пустого внутри, к которому с одной стороны прикреплена проволока (шейка) с площадкой А для укладывания разновесов (рис. 1). С другой стороны тела А закреплен сплошной латунный конус С. Латунный конус может быть полым, но тогда его заполняют дробью и запаивают. Конус является чашкой, т.к. на неё кладется тело неправильной формы при измерении его плотности
Прибор называют ареометром постоянного объема, т.к. основное условие его использования – погружение до черты, нанесённой на шейке прибора.[1]

II. Применение
Косвенное измерение плотности жидкости.
Оборудование: ареометр Никольсона, весы, разновесы, сосуды с водой и исследуемой жидкостью
Ход опыта
1. Измеряют массу ареометра М на весах.
2. Ареометр погружают в воду; и на площадку А размещают гири до тех пор, пока ареометр не погрузится до метки на шейке прибора.
3. Потом опыт повторяют с другой жидкостью.
4. Рассчитывают плотность жидкости. Пусть в первом случае масса грузов составляла m1 во втором случае – m2. Тогда плотность исследуемой жидкости вычисляется по формуле:
ρ=(M+m2)/(M+m1)

Косвенное измерение плотности твердого тела неправильной формы
рис.2Оборудование: ареометр Никольсона, разновесы, сосуд с водой.
Ход опыта
1. Ареометр погружают в воду; и на площадку А размещают гири до тех пор, пока ареометр не погрузится до метки на шейке прибора (рис. 2, I)
2. Снимают гири; и на площадку А кладут исследуемое тело и докладывают гири до погружения ареометра до метки (рис. 2, II).
3. Наконец тело помещают на чашку С и располагают гири на площадку А до погружения ареометра до метки на шейке прибора (рис.2, III)
Вычисляют плотность тела. Пусть m - масса гирь в первом опыте; m1 – масса гирь во втором опыте; m2 - масса гирь в третьем опыте. Тогда плотность тела можно вычислить по формуле:[2]
ρ=(m-m1)/(m2-m1 )

Модель ареометра
Конструкция ареометра Никольсона нашла свое отражение в самодельном приборе, который описывается у Е.Н. Кельзи и Ф.Н. Красикова. Книга представляет собой практическое пособие для изготовления элементарных физических приборов и предназначена:
- «тем кустарям и рабочим, которые пойдут навстречу потребностям школы и займутся изготовлением дешёвых приборов,
- далее – преподавателям, руководящим кружками «любителей физики» при вечерних курсах, всевозможных школах, где часто встречаются большие любители и ревнители дела изготовления приборов,
- и, наконец, отдельным лицам, владеющим мастерством и в то же время желающим пополнить свое образование по физике» [3]
На рисунке 3 показано устройство деревянной модели ареометра, которая состоит из трех частей: деревянного бруска длиной 10-12 см, к которому с одной стороны приколочена пластина из фанеры, с другой стороны имеется крючок для привязывания гирьки или мешочка с дробью. «Пустив плавать в большую банку с водой, мы увидим, что брусок держится вертикально, высовываясь верхней частью из воды. Если мы на пластинку будем помещать небольшие грузы, наш прибор будет постепенно погружаться, сохраняя, однако свое вертикальное положение. Но если мы начнем постепенно уменьшать вес внизу, брусок начнет высовываться из воды и постепенно отклоняться от вертикального положения… Исходя из этих опытов, можно объяснить множество фактов. Между прочим, почему увеличивается осадка судов, которые заходят из моря в пресную воду».[4]

Простой прибор может быть изготовлен в настоящее время и использован для проведения фронтальных опытов по изучению качественных сторон явления равновесия (плавания) тел погруженных в жидкость.



[1] В. Полкотыцкий. Сокращенное руководство по физике.- Издание 2-ое исправленное и дополненное.- Варшава, 1878
[2] Д.Д. Галанин, Е.Н. Горячкин, С.Н. Жарков и др. Физический эксперимент в школе. Т.2. Механика.- УЧПЕДГИЗ М: 1935
[4] Там же

 Рейтинг@Mail.ru