ρ =. Fehlerbetrachtung.

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1 Versuc. B Dicteessun Grundlaen: Masse; Gewictskraft; Auftriebskraft; Druck; uftdruck; ydrostatiscer Druck;.. Dicte von estkörpern (I) Aufabe: Bestiun der Dicte eines estkörpers aus seinen eoetriscen Abessunen und aus seiner Masse. Durcfürun: Die Masse eines estkörpers wird durc Wieen erittelt. Die zur Voluenberecnun notwendien Abessunen werden it Messscieber bzw. Messscraube jeweils zenal eessen. Bei der Wal des Messinstruents acte an darauf, dass der Relativfeler der eessenen Größe ölicst klein bleibt. Berecnun der Dicte nac =. elerbetractun. V Erebnis: = ( ± ).. Dicte von estkörpern (II) Aufabe:. Bestiun der Epfindlickeit einer Balkenwaae.. Bestiun der Dicte von estkörpern nac der Auftriebsetode. Erläuterunen: Die Epfindlickeit einer Waae lässt sic folenderaßen definieren: Die Epfindlickeit E ist das Verältnis der Änderun des Zeieraussclas A zu der Masse, welce die Aussclasänderun ervorruft. Es ist also E = A für den Messfeler bei der Bestiun der Masse benutzen wir die reziproke Epfindlickeit = E Die Dicte (Ro) eines ooenen Körpers ist definiert als der Quotient aus der Masse und de Voluen V des Körpers

2 =, V die Eineit der Dicte ist k. [ ] = oder [ ] = Zur Bestiun der Dicte fester Körper einet sic besonders bei unreeläßi eforten Körpern, sofern sie nict porös sind, die Auftriebsetode. Nac de Arciediscen Prinzip erfärt ein Körper bei Eintaucen in eine lüssikeit eine Auftriebskraft, welce der Scwerkraft (i folenden als Gewictskraft G in uft bezeicnet) enteenerictet ist. Die Auftriebskraft A ist A = G - G, wobei G die Gewictskraft des in die lüssikeit einetaucten Körpers ist. Die Auftriebskraft ist jedoc leic der Gewictskraft des verdränten lüssikeitsvoluens. Tauct der Körper anz ein, dann entsprict dieses lüssikeitsvoluen de Voluen V K des Körpers. Aus A = V K = G G it : Dicte der lüssikeit; : örtlice allbescleuniun erält an V K G G = Mit V K = und G = wird G =. G G Zur Bestiun von uss also der betreffende Körper einal in uft und einal in die lüssikeit etauct ewoen werden. Benutzt an zur Wäun eine leicarie Balkenwaae, so werden i austarierten Zustand die Gewictskräfte G und G durc die Kräfte ' und ' kopensiert. Dabei sind ' und ' die Massen der zur Kopensation erforderlicen Gewictsstücke. Soit lautet die Bestiunsleicun für die esucte Dicte =.

3 Durcfürun: Versucsablauf:. Die zur Verfüun steende Waae ist een uftzu durc ein verlastes Geäuse escützt und weiteend erscütterunsfrei aufestellt. Die Däpfun der Waae reict aus, u nac vorsictie Entarretieren der Waae den Stillstand des Zeiers abwarten und den Zeierausscla direkt auf der Skala ablesen zu können. Zur Bestiun der Epfindlickeit E wird zunäcst der Nullpunkt A 0 (=Zeierausscla bei unbelasteter Waae) erittelt. Dann wird bei arretierter Waae eine Waascale it = 00 belastet. Nac vorsictie Entarretieren der Waae wird die Ruestellun des Zeiers abewartet und der Zeierausscla abelesen. Auswertun: A 0 = Skt A = Skt = 00 A A0 E = = 00 Skt. Zunäcst wird wieder wie in. der Nullpunkt der Waae bestit. Der zu untersucende Körper wird zuerst in uft und danac in abestandenes Wasser etauct ewoen. Es ist darauf zu acten, dass keine Gasblasen an de einetaucten Körper auftreten. Die Gewictskraft der Aufänevorrictun wird durc die beieebene Metallöse kopensiert. Auswertun: = W = - W = Erebnis: = ( ± ) Die Dicte W des Wassers kann nacsteender Tabelle eebenenfalls durc Interpolation entnoen werden:

4 ϑ C 0,999 0,9989 0,9986 0,998 0,9978 0,997 0,9968 /.. Dicte von lüssikeiten Aufabe: Bestiun der Dicte einer lüssikeit (Spiritus) it Hilfe kounizierender Rören. Tauct an ein Ror in eine lüssikeit und verrinert den uftdruck p i i Rorinneren (Innendruck), so steit die lüssikeit in de Ror solane oc, bis der Innendruck p i und der ydrostatisce Druck p der übersteenden lüssikeitssäule de äußeren uftdruck p a (Außendruck) das Gleicewict alten. Da der ydrostatisce Druck p = ist ( = Höe der lüssikeitssäule; = Dicte der lüssikeit), pi pi pi pa pa p ilt also: p a = p +. i Werden zwei iteinander verbundene Rören (= kounizierende Rören) verwendet, so üssen ween der überall leicen Drücke p a und p i die ydrostatiscen Drücke auc leic sein, also =. 4

5 Die lüssikeitsöen n sind also zu den Dicten n uekert proportional. Ist die Dicte bekannt, dann lässt sic aus den lüssikeitsöen und die unbekannte Dicte eritteln. In dieser Aufabe sollen versciedene Innendrücke p i einestellt und die zueörien lüssikeitsöen und eessen werden. Es ist dann = Durcfürun: Versucsablauf: Als Bezusflüssikeit wird Wasser verwendet. Seine Dicte wird nac einer Teperaturessun obier Tabelle entnoen. Die Becerläser it den efärbten lüssikeiten werden so auf die beiden kleinen, in der Höe verstellbaren Tisce estellt, dass die Spitzen der Maßstäbe (= Nullpunkt der änenskala) die lüssikeitsoberfläcen erade berüren. Die Einstellun ist wärend des Versucs zu kontrollieren. Mit eine Guiball wird ein solcer Innendruck p i erzeut, dass die rößte lüssikeitsöe bis etwa unteralb des oberen Skalenendes reict. Durc vorsicties Einlassen von uft lassen sic neun weitere Innendrücke p i einstellen. Zu jede Innendruck p i werden die zueörien Höen und an der Unterkante des lüssikeitseniskus abelesen. Auswertun: a) Grapisce Auswertun: Auf -Papier wird = ƒ( ) darestellt. Da ween des Versucsaufbaus kleine Höen und nict eessen werden können, unterdrücke an in der Darstellun diese Höenbereice. Die unbekannte Dicte lässt sic als Mittelwert aus der Geradensteiun nac S = E A E A berecnen. E A = S = E A Der ittlere eler der Geradenleicun ist aus der rapiscen Darstellun abzuscätzen. 5

6 Erebnis a): = ( ± ) b) Nuerisce Auswertun: Nac = kann aus und de Quotienten der beiden Steiöen berecnet werden. Da konstant ist, bilde an aus jede Wertepaar und den Quotienten, erittle den Mittelwert und scließlic noc die ittlere Abweicun ( ). Erebnis b): = ( ± ) Bei den elerbetractunen zu a) und b) ist zu beacten, dass auc it eine eler beaftet ist. Verleicen Sie der Messerebnisse a) und b) und diskutieren Sie die Abweicun. 6