Logo
Logo

Шприц

A1  ?? Определите силу трения между поршнем и цилиндром шприца.

После того, как конец шприца будет закрыт пальцем:

Затем, когда шприц нажимается, а затем отпускается, он не возвращается в исходное положение, а остается в положении:

Сила трения $F_{\mu}$ равна силе от разности давлений $F_{\Delta p}$ :
\[F_{\mu}= F_{\Delta p}=S\Delta p=S(p_1 - p_0)=\frac{V_0}{l_0}\,p_0\,\frac{(V_0-V_1)}{V_1},\qquad S= \frac{V_0}{l_0}\]Когда $T=\operatorname{const}$ (перемещения должны быть достаточно медленными для изотермы)
\[pV=\frac{m}{\mu}\,RT=\operatorname{const}\\p_0V_0 =p_1V_1, \qquad p_1=P_0\,\frac{V_0}{V_1} \]Численные значения:\[V_0=(100.0\pm0.05)\cdot10^{-2}   мл=(100.0\pm0.05)\cdot10^{-8} м^3 \\l_0=(56.5\pm0.5) мм=(0.056\pm0.005) м\\
p_0=98.4 кПа \]

$№$1234567891011
$V_1,~10^{-8}~м^3$6563656564656765676164

\[\implies V_1=64.6\cdot10^{-8}~м^3 ,\qquad\Delta V_1 \approx2\sigma V_1=3.4\cdot10^{-8}~м^3\]

Ответ: \[F_{\mu}=\frac{V_0} {l_0}\cdot p\cdot\frac{V_0-V_1}{V_1}=0.95~Н \]
A2  ?? Оцените погрешность измерения.

\[\frac{\Delta F_{\mu}}{F{\mu}}=\frac{\Delta V_0+\Delta V_1}{V_0-V_1}+\frac{\Delta V_1}{V_1}+ \frac{\Delta V_0}{V_0}+\frac{\Delta l_0}{l_0} =0.176 \\\Delta F_{\mu}=0.176\cdot0.95~Н=0.17~Н \]

Ответ: \[F_{\mu}=(0.95\pm0.17)~Н\]