Понятие гидростатического взвешивания тела. Предложение к применению прибора первичной оперативной оценки качества строительных материалов. Определение плотности вещества методом гидростатического взвешивания и оценка достоверности полученного значения.
При низкой оригинальности работы "Доработка бытовых весов для определения плотности материалов в строительстве", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
В работе показано, что даже в 7-8-х классах общеобразовательной школы учащиеся имеют дело с задачами, требующими быстрого, то есть оперативного решения. Продавец утверждал, что выставленная на продажу древесина очень качественная, может быть без опасений применена в строительстве. Возникло противоречие - продавец хотел побыстрее и подороже сбыть некачественный товар, а покупатель видел, что товар имеет брак, однако кроме замечаний на качественном уровне не смог количественно оценить дефект. После наблюдения такого примера сам собой появился вопрос: нельзя ли покупателя снабдить каким-нибудь прибором, который способен оценить качество выставляемой на продажу древесины? Актуальность работы обоснована часто встречающейся недобросовестностью продавцов строительных материалов, особенно в условиях бесправной России, психологическим давлением на покупателя - не специалиста в области строительства, отсутствием у покупателя простейших приборов для оценки качества строительных материалов и т.д.До начала создания установки была поставлена более частная цель - доказать, что метод гидростатического взвешивания тела вполне приемлем для определения средней плотности тела. Однако указанная лабораторная работа имеет следующие недостатки: 1) школьная лабораторная работа носит общеобразовательный характер с широким направлением дальнейшего возможного применения результатов; 2) школьная лабораторная работа проводится слишком быстро, за 1 академический час, в лучшем случае - за 2 урока факультативных занятий, что не позволяет глубоко вникнуть в возможности метода и оценить его точность; 3) школьная лабораторная работа проводится на известном школьном оборудовании (цилиндры равного объема 20 см3 из стали-3, латуни и алюминия), но не позволяет выявить реальные особенности измерения плотности материала на стройплощадках; 6) школьные опыты предполагают выполнение 1-2 измерений плотности и практически не оценивают точность полученного результата, которая может оказаться различной для различных тел и для различных условий выполнения работы;Метод гидростатического взвешивания предполагает выполнение двух измерений веса тела: одно измерение выполняют в воздухе, плотностью которого обычно пренебрегают по сравнению с плотностью взвешиваемого тела, другое измерение выполняют в жидкости, чаще всего в воде. Это означает, что при помещении тела в воду без касания стенок емкости весы будут регистрировать силу, с которой тело отталкивает емкость с водой вниз. Действительно, в соответствие с третьим законом Ньютона вода выталкивает вверх погруженное в нее тело с силой , а погруженное в воду тело отталкивает емкость с водой вниз с силой Следовательно, после установки нулевого значения (начала отсчета) на весах и помещения в воду тела без касания стенок емкости весы будут регистрировать величину силы Архимеда, действующую на тело вверх, а на воду - вниз. В соответствие с принципом взвешивания тел, весы будут показывать количество делений, пропорциональное силе Архимеда, то есть . коэффициент пропорциональности будет тот же самый, что и в процессе взвешивания тела в воздухе, без силы Архимеда.Плотность свинца, вычисленная по результатам 20 опытов измерений плотности рыболовных грузов, равна кг/м3.Плотность коричневой гальки, вычисленная по результатам 41 опыта измерений плотности камней, равна кг/м3. Повысить точность измерений за счет исключения первых 16-и опытов не удается.Плотность известняка (гальки речной серой), вычисленная по результатам 20 опытов измерений плотности камней, равна кг/м3.При этом под информатизацией в школе обычно понимают кабинеты, наполненные компьютерами, лежащие в шкафах диски с программами, счета за оплату Интернета, бегающего по школе завуча по непонятным ИКТ-технологиям и т.п. Инновация - это не абстрактное исследование, а научная работа, доведенная до практического применения, начинающая приносить положительные результаты в различных областях: финансовые, политические, стратегические и др. Рассмотрим пример простейшей школьной задачи 7-го класса, которая решена, но не имеет инновационного внедрения в повседневную жизнь. Вычисляем плотность предлагаемой к продаже древесины, поделив вес N бруска в воздухе на силу NA Архимеда и умножив на плотность воды 1000(кг/м3): плотность = 1000(N/NA) (кг/м3). Плотность сухого рыхлого кварцевого песка равна 1500-1550 (кг/м3), плотность цемента 3100-3200 (кг/м3), плотность воды 1000 (кг/м3) - все плотности существенно различаются.Инновационное направление предполагает внедрение конкретного технического решения в практику с получением положительного эффекта. Положительный эффект от внедрения технического предложения в практику связан с потребительской стоимостью предлагаемого прибора для определения плотности материалов. Однако увеличение потребительской стоимости делает прибор более востребованным на рынке и влечет увеличение стоимости и цены продажи прибора. В этом смысле реализация (продажа) предложенного доработанного прибора на рынке позволит получить финансовую прибыль. Для оце
План
Содержание
Введение
1. Практическая реализация метода гидростатического определения плотности тела в виде лабораторной работы
В работе показано, что даже в 7-8-х классах общеобразовательной школы учащиеся имеют дело с задачами, требующими быстрого, то есть оперативного решения. Оперативность таких задач понимается в двух смыслах. Во-первых, инновационно, то есть задачу надо решить быстро с позиции внедрения в практику. Во-вторых, информационно, то есть на практике задача должна решаться быстро, в реальном масштабе времени.
Работа относится к направлению «Экономика», хотя имеет технический аспект внедрения нового прибора в практику.
Инновационное направление работы определилось после примера явного мошенничества продавца древесины на рынке строительных материалов. Продавец утверждал, что выставленная на продажу древесина очень качественная, может быть без опасений применена в строительстве. Однако на древесине были явно видны следы влаги. Сырая древесина для строительства не применяется. Возникло противоречие - продавец хотел побыстрее и подороже сбыть некачественный товар, а покупатель видел, что товар имеет брак, однако кроме замечаний на качественном уровне не смог количественно оценить дефект. После наблюдения такого примера сам собой появился вопрос: нельзя ли покупателя снабдить каким-нибудь прибором, который способен оценить качество выставляемой на продажу древесины?
Чуть позднее этот вопрос расширился. Изучив, как производилась заливка раствором бетона одного из подъездных путей, появилось сомнение в качестве выполненной работы. Действительно, через 2-3 месяца после заливки в бетоне появилось множество трещин, он стал крошиться, даже на ощупь от него отслаивался песок. Всем стало очевидно, что раствор строительного бетона содержал очень мало цемента и очень много песка. Опять столкнулись с фактом мошенничества продавца, потому что стоимость цемента во много раз превышает стоимость песка. Продавцу было выгодно выдать фактически мокрый песок, слегка подкрашенный цементом, за качественный раствор строительного бетона. Однако покупатель был лишен возможности даже на элементарном уровне оценить качество раствора строительного бетона в гудящем рядом со стройплощадкой бетоновозе. Со стороны продавца на покупателя оказывалось давление - если бетон застынет в бетоновозе, то неустойка будет взыскана с покупателя.
В обоих примерах на покупателя со стороны продавца оказывалось психологическое давление, и при этом покупатель был лишен возможности простыми способами проверить качество продаваемых строительных материалов. Эти и аналогичные этим примеры определили цель работы.
Цель работы - предложить к практическому применению простейший прибор для первичной оперативной оценки качества строительных материалов.
Актуальность работы обоснована часто встречающейся недобросовестностью продавцов строительных материалов, особенно в условиях бесправной России, психологическим давлением на покупателя - не специалиста в области строительства, отсутствием у покупателя простейших приборов для оценки качества строительных материалов и т.д.
Практическая значимость работы заключается в устранении противоречий между продавцом и покупателем на этапе торговой сделки методом инструментальной первичной оценки качества строительных материалов простейшими средствами.
Новизна работы состоит в новом применении известных, разработанных, созданных, дешевых, имеющихся в продаже средств для оперативной первичной оценки качества покупаемого строительного материала.
Для достижения цели работы была сформулирована научно-техническая задача анализа имеющихся инструментальных средств оценки качества строительных материалов. Решение этой задачи появилось постепенно, в процессе изучения курса физики в 8-м классе. После изучения темы «Сила Архимеда» было сформулировано техническое предложение - создавать прибор на основе измерения плотностей строительных материалов. Действительно, влажная древесина имеет повышенную плотность по сравнению с сухой. Точно также плотность раствора строительного бетона зависит от соотношения цемента, песка и воды. Появилось предложение первично оценивать качество строительного материала по плотности. Если плотность строительного материала не укладывается в отведенные, заранее установленные, изученные, обоснованные пределы, то такой материал считается браком и не подлежит закупке. Продавец такого материала автоматически попадает в «черный список» покупателя. Покупатель никогда более не будет иметь дело с этим продавцом и даже с фирмой, которую этот продавец представляет.
Научно-техническая задача была разделена на решения ряда частных вопросов: 1) изучение метода гидростатического взвешивания с целью определения средней плотности тела;
2) практическая реализация гидростатического определения плотности тела в виде лабораторной работы для 8-го класса общеобразовательной школы;
3) изучение аппаратной части возможности реализации метода;
4) определение перспектив метода гидростатического взвешивания тела;
5) решение информационных задач, связанных с гидростатическим методом взвешивания тел.
Вывод
Плотность свинца, вычисленная по результатам 20 опытов измерений плотности рыболовных грузов, равна кг/м3.
Так как относительная ошибка измерения плотности свинца
(менее 3%), то результаты измерений можно предполагать достоверными, проведенными с отличной точностью.
2. Определение средней плотности коричневой гальки.Плотность коричневой гальки, вычисленная по результатам 41 опыта измерений плотности камней, равна кг/м3.
Так как относительная ошибка измерения плотности коричневой гальки
(менее 5%), то результаты измерений можно предполагать достоверными, проведенными с отличной точностью.
Повысить точность измерений за счет исключения первых 16-и опытов не удается. Получается, что кг/м3.
Относительная ошибка измерений оказывается больше
(более 6%).
Большое число измерений (41) предпочтительнее, чем меньшее число опытов даже при большей точности.
3. Определение плотности известняка (гальки речной серой)Плотность известняка (гальки речной серой), вычисленная по результатам 20 опытов измерений плотности камней, равна кг/м3.
Так как относительная ошибка измерения плотности серой гальки
(менее 5%), то результаты измерений можно предполагать достоверными, проведенными с отличной точностью.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
