Измерение толщины металлического параллепипеда микрометром.

Принадлежности: микрометр, металлический параллепипед.

Описание микрометра. Микрометр служит для измерения диаметров проволок, небольших толщин пластинок и т.п. Он имеет вид тисков, в которых измеряемый объект зажимается с помощью винта. Ход винта обыкновенно бывает равен I мм или 0,5 мм. На стержне винта укреплен барабан с нанесенной на нем шкалой, имеющей 50 или 25 делений. При зажатом винте нуль барабана стоит против нуля линейной шкалы, измеряемый объект (предмет) помещают между винтом и противоположным ему упором, затем, вращая винт за головку, доводят его до соприкосновения с предметом. По линейной шкале отсчитывают миллиметры, а по шкале барабана сотые доли миллиметра.

Главным источником ошибок является неравномерность нажатия винта на измеряемый предает. Для устранения этого недостатка рукоятка микрометра снабжена специальной головкой – «трещёткой» позволяющей создавать небольшое мерительное давление на измеряемый объект. Действие подобных приспособлений основано на трении, возникающем между стержнем винта и рукояткой, поворачивающей винт.

Измерения. Прежде чем пользоваться микрометром необходимо убедиться, что микрометр исправен - нули его шкал совпадают. Если шкала сбита, и показание микрометра отлично от нуля, то соответствующее показание нужно заметить: его следует вычитать из всех измеряемых значений.

Пластинку помещают между винтом и противоположным упором; вращением барабана подводят торец винта к пластинке Окончательное нажатие винтом на пластинку следует делать только трещоткой. Момент нажатия Фиксируется слабым треском. После этого треска дальнейшее вращение рукоятки бесполезно. Производят отсчет по шкалам: миллиметры по линейной шкале, доли миллиметров - по шкале барабана.

Толщину пластинки необходимо измерить вблизи каждого из ее четырех углов несколько раз (5 раз).

 

Упражнение № 2

 

Определение объёма цилиндра и плотности её материала при помощи штангенциркуля.

Принадлежности: штангенциркуль, измеряемый предмет, весы.

Описание штангенциркуля. Штангенциркуль состоит из разделенного на миллиметры масштаба, вдоль которого может перемещаться ножка с зажимным винтом, служащим для ее закрепления: в ее обойме против делений масштаба сделан вырез, на скошенном краю которого, прилегающем к масштабу, нанесен нониус; когда ножки сдвинуты вплотную, то нуль нониуса совпадает с нулем масштаба. Неподвижная ножка, укрепленная в начале масштаба перпендикулярно его длине, служит упором для измеряемого тела.

Измерения. Для определения объема цилиндра необходимо определить ее геометрические размеры: длину и диаметр. Для определения плотности вещества трубки необходимо, кроме объема определить ее массу.

Определение объема. Измерение длины производят следующим образом. Раздвинув достаточно ножки штангенциркуля, помещают между ними цилиндр. Ножку подводят так, чтобы цилиндр был слегка зажат, и производят отсчет. Так как ножка, а следовательно, и путь нониуса переместились на длину трубки, то отсчитывают по масштабу целое число миллиметров до нуля нониуса и смотрят какое деление нониуса совпадает с некоторым делением масштаба. Измерение повторяют несколько раз, повернув перед каждым из них цилиндр вокруг ее оси на некоторый угол (около 45°).

Далее производят измерение диаметра цилиндра Измеряют одинаковое число раз на том и другом конце цилиндра два взаимно перпендикулярных диаметра, слегка зажимая цилиндр между ножками штангенциркуля и держа ее при этом перпендикулярно к длине масштаба. Из всех результатов измерения берут среднее значение.

При измерении внутренних диаметров вводят ножки штангенциркуля в трубку и разводят настолько, чтобы обе они прилегли к внутренним стенкам трубки; производят отсчет. Измерение повторяют несколько раз, поворачивая перед каждым из них трубку вокруг ее оси на некоторый угол (около 45°). Если штангенциркуль не приспособлен специально для измерения внутреннего диаметра трубки, то необходимо принять во внимание толщину обеих ножек; эта толщина обычно указывается на самом штангенциркуле.

Из результатов измерений по элементарным геометрическим формула вычисляют объем цилиндра.

Определение плотности вещества цилиндра. Измерение массы цилиндра производят при помощи весов. На одну чашу кладут цилиндр, на другую - разновесы. Их подбирают так, чтобы плечи весов оказались в равновесии. По результатам измерения массы и объема цилиндра определяют плотность его материала.

Замечание.

Количество измерений в каждом из опытов указывается преподавателем.

Обработка результатов измерений производится в соответствии с требованиями методических указаний: «Методика обработки данных измерений физических величин». С ними следует ознакомиться до начала выполнения измерений.

Контрольные вопросы.

1. Как произвести измерение линейных размеров тела с помощью микрометра, штангенциркуля?

2. Как определяется точность нониуса?

3. Каковы причины возникновения погрешностей при измерении линейных размеров тел, их объемов, плотностей, массы?

 

Таблица 1