Mohrovy vahy a hustota
Dobry den, shanim odpoved na techto par otazek, vubec si nevim rady, jedna se o:
Jaké vlastnosti musí mít sonda Mohrových vah?
Jaké jsou podmínky platnosti Archimedova zákona?
Jak stanovíte hustotu porézního materiálu, napríklad penového polyuretanu?
budoucí laboratoˇri naMˇesíci budetemˇeˇrit hustotu kapalin. Tíhové zrychlení
Mˇesíce je pˇribližnˇe 1/6 pozemského. Zd°uvodnˇete nutné konstrukˇcní úpravy
Mohrových vah a hustomˇeru.
děkuji mnohokrat
Jaké vlastnosti musí mít sonda Mohrových vah?
Jaké jsou podmínky platnosti Archimedova zákona?
Jak stanovíte hustotu porézního materiálu, napríklad penového polyuretanu?
budoucí laboratoˇri naMˇesíci budetemˇeˇrit hustotu kapalin. Tíhové zrychlení
Mˇesíce je pˇribližnˇe 1/6 pozemského. Zd°uvodnˇete nutné konstrukˇcní úpravy
Mohrových vah a hustomˇeru.
děkuji mnohokrat
Odpovědi
Diskuze
------------------------------------------------
1. Jaké vlastnosti musí mít sonda Mohrových vah?
------------------------------------------------
Musí mít větří hustotu než je hustota měřené kapaliny, jinak by to byl plovák a ten by plaval na hladině měřené kapaliny a nefungovalo by to, většinou se tělísko dělá z materiálu, který neinteraguje s kapalinami (tedy nejlépe skleněné). Toto tělísko má známou hmotnost a při ponoření do kapaliny je nadlehčováno vlivem Archimédova zákona a je nutno Mohrovy vážky znovu vyvážit. Jsou vyrobeny tak, že vyvážením se přímo odečítá hustota měřené kapaliny.
Někdy se vyrábí sonda i skleněná a dutá, ale musí mít v sobě zátěž, která sondu jako celek zatíží aby byla opět hustější než měřená kapalina.
Někdy bývá sonda vybavena teploměrem. Teplota má vliv na hustotu kapalin.
------------------------------------------------
2. Jaké jsou podmínky platnosti Archimédova zákona?
------------------------------------------------
Těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno silou, která je rovna tíze objemu tělesem vytlačené. Archimédův zákon platí nezávisle na gravitačním zrychlení, ale nefunguje při nulové gravitace. (důkaz je níže)
------------------------------------------------
3. Jak stanovíte hustotu porézního materiálu, například pěnového polyuretanu?
------------------------------------------------
Vyřízne se nějaký pravidelný útvar (hranol, krychle, nebo se z válce odvine pás). Změří se jeho rozměry a vypočítá se objem (ideální je měření větších rozměrů, chyba bude menší). Tento změřený útvar se zváží. a provede se výpočet hustoty: ρ=m/V
------------------------------------------------
4. V budoucí laboratoři na Měsíci budeme měřit hustotu kapalin.
------------------------------------------------
Tíhové zrychlení Měsíce je přibližně 1/6 pozemského. Zdůvodněte nutné konstrukční úpravy
Mohrových vah a hustoměru.
a) Mohrovy váhy se nebudou vůbec měnit, jde o nerovnoramenné váhy, které fungují správně při každé nenulové gravitaci.
b) Hustoměr se také měnit nebude,
Důkaz:
t - těleso
k - kapalina
H - celkový výška
h - výška ponořené části
G=Fv
m(t)*g=m(k)*g
ρt*Vt(celkový objem tělesa)*g = ρk*Vt(ponořená část tělesa)*g
ρt*S*H*g = ρk*S*h*g
ρt*H = ρk*h
ρk = ρt*H/h
============
Z rovnice je patrné že gravitace 'g' nehraje roli (z rovnice vypadla). Pro vztlakovou sílu má význam pouze h-ponor (ponořená část tělesa - hustoměru) v poměru k H-maximálnímu ponoru, ρt - hustota tělesa, ρk - hustota kapaliny.
Při maximálním ponoru hustoměru H, jde o nejřidší kapalinu, jakou může hustoměr měřit. Vyrábějí se pro měření kapalin hustších než voda a řidších než voda, nebo něco mezi (univerzální).
Na druhou stranu je nutno myslet na to, že ani hustoměr ani Mohrovy vážky bez gravitace nefungují a potřebují gravitaci ke své funkci.
http://cs.wikipedia.org/wiki/Mohrovy_v%C3%A1%C5%BEky
http://lin202.fsid.cvut.cz/subjects/f1/seminars/mohr.pdf
http://www.lecompendium.com/dossier_meca_07_balance_de_westphal/balance_de_westphal.htm