Плотность монеты — гидростатический калькулятор

Рассчитайте плотность монеты по результатам взвешивания в воздухе и воде.

A: стакан на весах, монета на внешнем подвесеСтакан с водой на платформе электронных весов. Тонкая нить закреплена на внешней опоре, которая не связана с весами. Монета полностью погружена; между ней, стенками и дном есть зазоры. Погружённая часть нити выделена и тоже влияет на показания. Условный дисплей без числа: запишите собственное показание весов.···ВесыВодаТонкая нитьВнешняя опораМонетаБез касания дна и стенок

Стакан стоит на весах; монета висит на внешней опоре.

Запишите прибавку показаний весов

Обнулите весы с пустым тонким подвесом на рабочей глубине. Затем погрузите монету, сохранив погружённую длину нити.

 

 

Это масса вытесненной воды. Введите своё измеренное значение.

Температура воды и шаг весов

 

От 0 до 40 °C. По умолчанию 20 °C.

 

Например, 0,01. Оценивает чувствительность к округлению, а не точность весов.

Запятая и точка допустимы. Расчёт учитывает плотность воды при 20 °C по NIST.

Как правильно измерить плотность монеты

Пример измерения. Ваши показания могут быть другими.

A · Стакан на весах — основной метод

  1. 1. Взвесьте монету

    1. Взвесьте монетуМонета лежит на платформе электронных весов. Пример измерения. Дисплей: 20,00 г.20,00 гВесы
    Положите монету на весы. Запишите все знаки дисплея: например, 20,00 г.
  2. 2. Обнулите весы с водой и подвесом

    2. Обнулите весы с водой и подвесомСтакан с водой на платформе электронных весов. Тонкая нить закреплена на внешней опоре, которая не связана с весами. Пустая петля подвеса погружена на рабочую глубину, монета ещё не закреплена. Весы обнулены в этой конфигурации. Обнулите весы; цифровое показание не показано.···ВесыВодаТонкая нитьВнешняя опораПустой подвес на рабочей глубине
    Стакан на весах; пустой тонкий подвес — на внешней опоре. Опустите его на рабочую глубину и обнулите весы. Затем закрепите монету.
  3. 3. Запишите прибавку

    3. Запишите прибавкуСтакан с водой на платформе электронных весов. Тонкая нить закреплена на внешней опоре, которая не связана с весами. Монета полностью погружена; между ней, стенками и дном есть зазоры. Погружённая часть нити выделена и тоже влияет на показания. Пример измерения. Дисплей: +1,90 г.+1,90 гВесыВодаТонкая нитьВнешняя опораМонетаБез касания дна и стенок
    Погрузите монету полностью, без касания стенок и дна. Сохраните погружённую длину нити. Дождитесь покоя воды: прибавку +1,90 г вводят во второе поле метода A.

B · Монета подвешена к весам

  1. 1. Подвесьте монету к весам

    1. Подвесьте монету к весамЭлектронные подвесные весы держат монету на тонкой нити. Стакан стоит на независимом столике. Пример измерения. Дисплей: 20,00 г.Электронные весы20,00 гВесы держат монету
    Обнулите вес пустой нити в воздухе, затем подвесьте монету. Запишите массу: например, 20,00 г.
  2. 2. Взвесьте монету в воде

    2. Взвесьте монету в водеЭлектронные подвесные весы держат монету на тонкой нити. Стакан стоит на независимом столике. Монета полностью погружена; между ней, стенками и дном есть зазоры. Погружённая часть нити выделена и тоже влияет на показания. Пример измерения. Дисплей: 18,10 г.Электронные весы18,10 гВодаТонкая нитьОтдельная опора стаканаМонетаБез касания дна и стенок
    Стакан поставьте на отдельную опору. Полностью погрузите монету без касания. Введите 18,10 г — новое показание весов, или кажущуюся массу монеты.

Подвес тоже влияет на измерение. Используйте тонкую нить и погружайте только необходимую часть. В A обнуляйте весы с пустым подвесом в воде и сохраняйте ту же погружённую длину. В B учитывайте вес нити в воздухе и её вклад при погружении отдельно. Если вклад подвеса неизвестен, считайте результат ориентировочным.

Как считается плотность

Плотность = масса / объём. Объём находят по вытесненной воде.

A: ρ = m в воздухе × ρ воды / прибавка весов

B: ρ = m в воздухе × ρ воды / (m в воздухе − m в воде)

Что влияет на точность

  • Точность весов: особенно при малой разнице показаний.
  • Пузырьки воздуха и движение воды.
  • Подвес, его погружённая часть и поверхностное натяжение.
  • Касание стенок или дна.
  • Особенности поверхности: загрязнения, поры и покрытия.

Плотность воды учитывается по NIST GLP 10 для 0–40 °C, по умолчанию при 20 °C. Расчёт не определяет металл, пробу или подлинность.

Источники