Нарисуй сечение пипетки и представь, какой объём жидкости выходит за маленький промежуток времени. Что зависит от радиуса и скорости потока?

Запиши определение расхода и представь объём, вытекающий за время , через площадь поперечного сечения и пробег жидкости за это время.

1. Нарисуй цилиндричный элемент струи длиной и площадью поперечного сечения.
2. Запиши объём этого элемента как площадь сечения, умноженную на длину.
3. Раздели объём на и получишь выражение для .
4. Из полученной записи выразите (расход) в терминах и .

Подумай, как получить расход экспериментально без прямого измерения скорости: что проще измерить при заданном объёме воды?

Воспользуйся определением расхода и усреднением результатов нескольких повторных измерений для уменьшения погрешности.

1. Выбери фиксированный объём воды (например, мерный объём) и для каждого значения многократно измерь время вытекания .
2. Вычисли среднее время и рассчитай для каждого .
3. Построй график и нанеси точки с погрешностями.
4. Из полученных данных выразите зависимость (определи характер связи: линейная, степенная и т.д.).

Сравни экспериментальные графики с теоретической степенной зависимостью; какие факторы могут нарушать простую модель?

Проанализируй возможные причины расхождений (форма струи, поверхностное натяжение, сопротивление воздуха, дробление струи) и проверь, в каком интервале экспериментальная зависимость выглядит линейной.

1. На каждом графике выдели диапазон , где точки выстраиваются приближённо по прямой.
2. Выполни линейную аппроксимацию на этом диапазоне и получи численные значения коэффициентов (наклон и сдвиг).
3. Сравни полученные наклоны с предсказанием из 1.3 и учти возможные систематические эффекты.
4. Из полученных данных выразите параметры линейной аппроксимации и укажи основные причины несоответствий теории и эксперимента.