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Misura della densità di un solido geometrico

Introduzione

Lo scopo della prima esperienza di laboratorio è quello di determinare la densità di tre solidi geometrici diversi. Per calcolare la densità si usa la formula seguente: ρ = M/V con unità in Kg/m3.

Solidi geometrici

  • Un cubo
  • Un cilindro
  • Una rondella

Strumenti

Le misure sono state effettuate tramite diversi strumenti:

  • Bilancia da laboratorio:
    • Sensibilità: 0.01g
    • Unità di misura: grammo (g)
  • Calibro cinquantesimale:
    • Sensibilità: 0,02mm
    • Unità di misura: millimetro (mm)
    • Portata: 200mm
  • Micrometro Palmer centesimale:
    • Sensibilità: 0,01 mm
    • Unità di misura: millimetro (mm)
    • Portata: 25mm

Metodica adoperata

Si sono pesati i solidi geometrici sulla bilancia da laboratorio per cinque volte di seguito, così da avere un numero abbastanza grande di dati per minimizzare al meglio l’errore sperimentale. Successivamente si sono misurati i solidi geometrici:

  1. Cubo: tre lati
  2. Cilindro: diametro e altezza
  3. Rondella: diametro esterno, diametro interno e spessore

Cubo

Si procede misurando le dimensioni lineari necessarie per calcolare il volume V del solido. Si effettuano le misure sia con il Calibro che con il Micrometro, misurando rispettivamente cinque volte i tre lati del solido geometrico. Dalla media aritmetica dei dati ricavati si trovano i due valori stimati corrispondenti, trasformati in metri (m):

Strumento Valore stimato lato Errore assoluto Errore relativo
Calibro 1.28 x 10-2 m 1.50 x 10-4 m 1.17 x 10-2
Micrometro 1.46 x 10-2 m 2.15 x 10-4 m 1.47 x 10-2

Quindi la misura del lato del cubo sarà:

  • Calibro: L = (1.27±0.01) × 10-2 m
  • Micrometro: L = (1.46±0.02) × 10-2 m

Calcolo del Volume

Si passa al calcolo del volume con relativo valore stimato ed errore assoluto secondo la seguente formula: V = VstimL ± VstimL · (3ErelL).

Strumento Volume Errore relativo volume
Calibro (2.08±0.07) x 10-6 m3 3.52 x 10-2
Micrometro (3.14±0.10) x 10-6 m3 4.40 x 10-2

Calcolo della densità

Infine, si calcola la densità ρ, prendendo come valore stimato della massa, la media aritmetica dei cinque pesi effettuati e come errore assoluto si usa la formula: EassP = (Pesomax - Pesomin)/2.

I dati raccolti sono stati poi convertiti in chilogrammi (Kg):

Valore stimato peso Errore assoluto peso Errore relativo peso
3.81 x 10-3 Kg 1.00 x 10-5 Kg 2.62 x 10-3
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Scienze fisiche FIS/01 Fisica sperimentale
I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher fecke di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fisica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Università degli Studi di Salerno o del prof De Pasquale Salvatore.
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