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静水称重法中被测物体积的确定
上一次的推送文章“陶瓷企业常用的固体密度检测方法”,有朋友留言说被测物的体积到底是怎么测量的,没看明白,今天我解释一下。
先讲一个关于阿基米德的故事
相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠,做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了假,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重,到底工匠有没有捣鬼呢?既想检验真假,又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑。
后来,国王请阿基米德来检验。最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要领。一天,他去澡堂洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,同时感到身体被轻轻拖起。他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法,来确定金冠的比重。 他兴奋地跳出澡盆,连衣服都顾不得跑了出去,大声喊着“尤里卡!尤里卡!”。(Fureka,意思是“我知道了”)。
他经过了进一步的实验以后来到王宫,他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里,比较两盆溢出来的水,发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。
这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大,所以证明了王冠里掺进了其他金属。

这就是阿基米德定律的发现。

根据受力图示,设定待测物本身质量为m,被测物浸没后电子称稳定读数为M显。

以待测物为分析对象,受到套索拉力F,水的浮力F浮,重力mg,则有:

以容器、水、待测物整体为分析对象,受到套索拉力F,电子称盘的支持力M显g,由于水和容器自重已在步骤3归零操作中处理,则有:

以上三式合并得

水的比重取1g/cm3,得

即,步骤4中电子称读数即为待测物体积。
阿基米德定律,体积
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