Условие

Республиканская олимпиада 2003 10 класс № Э2

ОБОРУДОВАНИЕ: Штатив, набор проволок, стеклянная трубка,
свеча, парафин, линейка, секундомер.

Вам необходимо исследовать процесс теплопередачи по
металлическим стержням и трубке, заполненной водой. В качестве
источника тепла используйте пламя свечи. В качестве датчика
температуры используйте тонкий слой парафина, нанесенный на

стержни и на стеклянную трубку. Температура плавления парафина
около , температура пламени свечи около .

  1. Исследуйте процесс теплопередачи
    по металлическим стержням,
    расположенным горизонтально.
    Получите зависимость длины
    расплавленного участка парафина на
    стержне от времени .

    В некоторых «умных книжках» написано, что эта зависимость
    описывается уравнением ,

    где - некоторый коэффициент.
    Проверьте экспериментально этот закон.
    Определите коэффициент для всех ваших стержней.
    Объясните, почему граница расплавленной области останавливается.

  2. Исследуйте процесс теплопередачи по
    трубке с водой, расположенной под
    углом к горизонту.
    Нагревайте трубку на расстоянии
    нескольких сантиметров от ее конца,
    чтобы не сжечь пластилин!

    Получите зависимость длины расплавленного участка парафина на
    трубке от времени . Подчиняется ли эта зависимость закону (1)?
    В качестве характеристики теплопередачи используйте среднюю
    скорость движения границы расплавленной области .

Увеличивается или уменьшается эта величина при увеличении угла
наклона трубки?
Обоснуйте свой вывод экспериментально, дайте ему разумное
теоретическое объяснение.

Белорусская
республиканская физическая олимпиада
Витебск, 2003 год

(экспериментальный тур)