ГДЗ Лабораторная работа № 2. Измерение размеров малых тел Цель работы: научиться выполнять измерения способом рядов...

Лабораторная работа № 2. Измерение размеров малых тел

Цель работы: научиться выполнять измерения способом рядов.

Приборы и материалы: линейка, дробь (или горох), иголка.


Ход работы

Способ рядов применяется для определения размеров малых тел, которые трудно или невозможно точно измерить линейкой напрямую из-за ограничений цены деления.

Формула для расчета размера одной частицы способом рядов:

$$ d = \frac{l}{N} $$

где:

  • $l$ — длина ряда тел (частиц);
  • $N$ — число частиц в ряду;
  • $d$ — средний размер (диаметр) одной частицы.

1. Измерение диаметра горошины (или дробинки)

  • Вплотную к линейке уложен ряд из $N_1 = 20$ горошин.
  • Измеренная длина ряда: $l_1 = 100\text{ мм}$.
  • Диаметр одной горошины:
    $$ d_1 = \frac{l_1}{N_1} = \frac{100\text{ мм}}{20} = 5\text{ мм} $$

2. Измерение размера крупинки пшена

  • С помощью иголки вплотную уложен ряд из $N_2 = 20$ крупинок пшена.
  • Измеренная длина ряда: $l_2 = 30\text{ мм}$.
  • Размер одной крупинки:
    $$ d_2 = \frac{l_2}{N_2} = \frac{30\text{ мм}}{20} = 1{,}5\text{ мм} $$

3. Определение диаметра молекулы по фотографии (рис. 178)

  • На фотографии с увеличением в $70\,000$ раз выбран ряд из $N_3 = 15$ молекул.
  • Измеренная линейкой длина ряда на фотографии: $l_3 = 21\text{ мм}$.
  • Размер одной молекулы на фотографии:
    $$ d_{\text{фото}} = \frac{l_3}{N_3} = \frac{21\text{ мм}}{15} = 1{,}4\text{ мм} $$
  • Истинный размер молекулы с учётом увеличения в $70\,000$ раз:
    $$ d_{\text{ист}} = \frac{d_{\text{фото}}}{70\,000} = \frac{1{,}4\text{ мм}}{70\,000} = 0{,}00002\text{ мм} = 2 \cdot 10^{-5}\text{ мм} = 2 \cdot 10^{-8}\text{ м} $$

Таблица 7. Результаты измерений

№ опыта Число частиц в ряду Длина ряда $l$, мм Размер одной частицы $d$, мм (на фотографии) Размер одной частицы $d$, мм (истинный размер)
1 (горох) 20 100 — 5
2 (пшено) 20 30 — 1,5
3 (молекула) 15 21 1,4 0,00002 ($2 \cdot 10^{-5}$)

Вывод

В ходе работы освоен способ рядов, который позволяет измерять размеры малых тел, соизмеримых с ценой деления линейки или меньших её. С помощью этого способа были определены размеры горошины ($5\text{ мм}$), крупинки пшена ($1{,}5\text{ мм}$) и диаметр молекулы ($2 \cdot 10^{-5}\text{ мм}$, или $2 \cdot 10^{-8}\text{ м}$).

Ответ: диаметр горошины — $5\text{ мм}$; крупинки пшена — $1{,}5\text{ мм}$; истинный диаметр молекулы — $2 \cdot 10^{-5}\text{ мм}$ ($2 \cdot 10^{-8}\text{ м}$).

Сообщить об ошибке
ГДЗ по фото