Kumminiit

Ülesanne: Määrake mutriga poldi mass.

Märkus: Kui joogitopsis on veenivoo märgistuseni, on selles topsis $150 m l$ vett. Vee tihedus on $1000 \frac{k g}{m^{3}}$ .

Vahendid: purk veega, tühi joogitops märgistusega, kaks kokkuseotud kumminiiti, niit, mõõtejoonlaud, statiiv.

Lahendus

Kumminiidi pikenemine on võrdeline kumminiidile mõjuva jõuga.
Mõõdame kumminiidi pikenemise õhus $Δ l_{1} = l_{1} - l_{0}$ poldile ja mutrile mõjuva raskusjõu $F_{o} = m g$ mõjul.
Mõõdame kumminiidi pikenemise

Δ l_{2} = l_{2} - l_{0}

kui polt mutriga on vees

F_{v} = F_{o} - ρ g V

Lahutame teisest seosest esimese. Kumminiidi pikenemine

Δ l_{v e s i} = Δ l_{1} - Δ l_{2}

vastab keha poolt välja tõrjutud veele mõjuvale raskusjõule

F_{o} - F_{v} = ρ g V

Arvutame keha poolt välja tõrjutud veele mõjuva raskusjõu

m_{v e s i} g = ρ V g

Sellega oleme kalibreerinud kumminiidi.
Keha ruumala mõõtmiseks tuleb kujundada skaala vee ruumala mõõtmiseks. Me saame mõõta vee nivoo muutust, me ei saa eriti hästi mõõta purgis oleva veepinna pindala.
Valame vee topsi kuni jooneni ja mõõdame veenivoo purgis. Nüüd valame topsist vee purki ja mõõdame uuesti veenivoo purgis. Nivoode erinevus vastab

150 m l

veele. Saame arvutada, kui suur vee ruumala muutus purgis vastab vee nivoo muutusele

1 m m

võrra.
Mõõdame veenivoo purgis enne keha sukeldamist ja pärast sukeldamist ning arvutame keha ruumala, mis vastab ka välja tõrjutud vee ruumalale.
Seosest

\frac{Δ l_{v e s i}}{Δ l_{1}} = \frac{m_{v e s i} g}{m_{k e h a} g}

saame

m_{k e h a} = \frac{Δ l_{1} m_{v e s i}}{Δ l_{v e s i}}