Решение

Республиканская олимпиада 2016 10 класс № Э2

Часть 1. Делай раз, делай два...

  1. Результаты требуемых измерений приведены в Таблице 1.

Таблица 1

Начальный объём 10мл
Прямое направление Обратное направление
, мл , мл , м , мл , мл , м
10,0 0,0 0,000 0,00 3,0 12,0 -0,313 3,57
10,0 0,5 -0,043 0,00 3,0 11,5 -0,290 3,57
10,0 1,0 -0,083 0,00 3,0 11,0 -0,267 3,57
10,0 1,5 -0,120 0,00 3,0 10,5 -0,241 3,57
10,0 2,0 -0,154 0,00 3,0 10,0 -0,214 3,57
10,0 2,5 -0,185 0,00 3,0 9,5 -0,185 3,57
10,0 3,0 -0,214 0,00 3,0 9,0 -0,154 3,57
10,0 3,5 -0,241 0,00 3,0 8,5 -0,120 3,57
10,0 4,0 -0,267 0,00 3,0 8,0 -0,083 3,57
10,0 4,5 -0,290 0,00 3,0 7,5 -0,043 3,57
10,0 5,0 -0,313 0,00 3,0 7,0 0,000 3,57
10,0 5,5 -0,333 0,00 3,0 6,5 0,048 3,57
9,5 6,0 -0,333 0,26 3,0 6,0 0,100 3,57
9,5 6,5 -0,353 0,26 3,0 5,5 0,158 3,57
9,5 7,0 -0,371 0,26 3,0 5,0 0,222 3,57
9,5 7,5 -0,389 0,26 3,0 4,5 0,294 3,57
9,5 8,0 -0,405 0,26 3,5 4,0 0,294 3,32
9,0 8,5 -0,405 0,51 4,0 3,5 0,294 3,06
6,5 9,0 -0,333 1,79 4,5 3,0 0,294 2,81
5,5 9,5 -0,313 2,30 5,0 2,5 0,294 2,55
5,5 10,0 -0,333 2,30 5,5 2,0 0,294 2,30
5,0 10,5 -0,333 2,55 6,0 1,5 0,294 2,04
4,5 11,0 -0,333 2,81 6,5 1,0 0,294 1,79
4,0 11,5 -0,333 3,06 7,0 0,5 0,294 1,53
3,0 12,0 -0,313 3,57 7,0 0,0 0,375 1,53

По этим данным не сложно рассчитать разность давлений атмосферного и внутри поршня по формуле

Здесь - - внутренний объем соединительной трубки, который примерно равен 1 мл.

В таблице показаны результаты проведенных расчетов в столбцах .

На рисунке 1 показан график зависимости .

А теперь построим график зависимости смещения поршня в первом шприце от разности давлений, действующих на него (рис. 2)
Рис. 2
На этом графике видно, смещения поршня происходят до тез пор, пока разность давлений превышает величину примерно равную А. Измерив площадь поршня и атмосферное давление можно найти силу трения, останавливающую поршень
трАН
Аналогичные результаты получаются и для начального объема мл. Результаты этих измерений и их последующей обработки представлены в таблице 2 и на графиках 3,4.

Таблица 2.

Начальный объём 8мл
Прямое направление Обратное направление
, мл , мл , м , мл , мл , м
8,0 0,0 0,000 1,02 2,0 12,0 -0,400 4,08
8,0 0,5 -0,053 1,02 2,0 11,5 -0,379 4,08
8,0 1,0 -0,100 1,02 2,0 11,0 -0,357 4,08
8,0 1,5 -0,143 1,02 2,0 10,5 -0,333 4,08
8,0 2,0 -0,182 1,02 2,0 10,0 -0,308 4,08
8,0 2,5 -0,217 1,02 2,0 9,5 -0,280 4,08
8,0 3,0 -0,250 1,02 2,0 9,0 -0,250 4,08
8,0 3,5 -0,280 1,02 2,0 8,5 -0,217 4,08
8,0 4,0 -0,308 1,02 2,0 8,0 -0,182 4,08
8,0 4,5 -0,333 1,02 2,0 7,5 -0,143 4,08
8,0 5,0 -0,357 1,02 2,0 7,0 -0,100 4,08
8,0 5,5 -0,379 1,02 2,0 6,5 -0,053 4,08
6,5 6,0 -0,333 1,79 2,0 6,0 0,000 4,08
6,5 6,5 -0,357 1,79 2,0 5,5 0,059 4,08
5,5 7,0 -0,333 2,30 2,0 5,0 0,125 4,08
5,0 7,5 -0,333 2,55 2,0 4,5 0,200 4,08
4,5 8,0 -0,333 2,81 2,0 4,0 0,286 4,08
4,0 8,5 -0,333 3,06 2,0 3,5 0,385 4,08
3,5 9,0 -0,333 3,32 2,5 3,0 0,385 3,83
3,0 9,5 -0,333 3,57 3,0 2,5 0,385 3,57
3,0 10,0 -0,357 3,57 3,5 2,0 0,385 3,32
2,5 10,5 -0,357 3,83 4,0 1,5 0,385 3,06
2,5 11,0 -0,379 3,83 4,5 1,0 0,385 2,81
2,0 11,5 -0,379 4,08 5,0 0,5 0,385 2,55
2,0 12,0 -0,400 4,08 5,5 0,0 0,385 2,30

Рис. 4
В этом случае поршень останавливается при средней разности давлений примерно равной А. Рассчитанное по этим данным значение силы трения равно Н, что близко к полученному ранее значению.

1.6

1.6 Результаты измерений зависимости объема , при котором начинается смещение поршня, от начального объема приведены в таблице 3. На графике приведен график полученной зависимости.
Таблица 3

, мл , мл , мл
2,0 12,0 8,0 0,364
2,0 11,5 7,5 0,381
2,0 11,0 7,0 0,400
2,0 10,5 7,0 0,350
2,0 10,0 6,5 0,368
2,0 9,5 6,0 0,389
2,0 9,0 5,5 0,412
2,0 8,5 5,5 0,353
2,0 8,0 5,0 0,375
2,0 7,5 4,5 0,400
2,0 7,0 4,5 0,333
2,0 6,5 4,0 0,357
2,0 6,0 4,0 0,286
2,0 5,5 3,5 0,308
2,0 5,0 3,0 0,333
2,0 4,5 2,5 0,364
2,0 4,0 2,0 0,400
2,0 3,5 2,0 0,300
2,0 3,0 1,5 0,333

«Извлечь» из данной зависимости силу трения можно различными способами. Например, построить зависимость разности давлений, при котором происходит смещение, от начального объема (рис. 5).

Как видно из графика рассчитанная разность давлений практически остается постоянной, со средним значением равным А. Рассчитанное по этим данным значение силы трения равно Н, что совпадает к полученным ранее значениям.

Э2 Утечка воздуха

Оборудование: шприц одноразовый 60 мл, манометр с верхним пределом измерения 300мм.рт.ст., колба с отводом (кмл, есл …

 Городская3-й этап 2026 10 кл. МощностьЭкспериментальные газовые законы. ИзопроцессыУравнение состояния идеального газа У Р Б П ≈5/5 Э2 Несколько опытов со шприцом

Решение данного задания полностью приведите на рабочих листах!
Оборудование: шприц медицинский 20 мл, термометр электронный, калориметр, стакан 200 …

 РеспубликанскаяРесп. 2025 10 кл. Экспериментальные газовые законы. ИзопроцессыУравнение состояния идеального газаНасыщенный пар и влажность У Р Б П ≈5/5 Э1 Джинн в бутылке

Джинн – дух в арабской мифологии
(не путать с напитком – джин (пишется с одной -н-).
Оборудование: Комплект для изучения газовых законов (шприц …

 Городская3-й этап 2019 10 кл. Экспериментальные газовые законы. ИзопроцессыУравнение состояния идеального газаГрафик как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательная У Р Б П ≈5/5 Э1 Экспериментальная задача 10-1
  1. Следите, чтобы показания манометра не превышали 100 мм рт. ст., иначе пробка может выскочить из колбы.
  2. Серию экспериментов с растворами Вы …
 РеспубликанскаяРесп. 2024 10 кл. Закон ОмаЭДС и внутреннее сопротивление источникаЭкспериментальные газовые законы. Изопроцессы У Р Б П ≈5/5 Э2 Намокание и высыхание

Приборы и оборудование: штатив с лапкой, нитки (примерно 1 м); спица 30-40 см ; стакан одноразовый 200 мл – 2 штуки, секундомер электронный, линейка …

 Городская3-й этап 2021 10 кл. График как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательнаяПостроение модели и допущенияСнять зависимость серией измерений У Р Б П ≈5/5 Э1 Отвесим всем!

Оборудование: штатив, линейка деревянная 40 см, набор грузов 6х100 г, нитки, отвес.
Подвесьте линейку на двух нитях к лапке штатива, так, чтобы нити …

 Городская3-й этап 2013 9 кл. Статика: условия равновесияЦентр массГрафик как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательная У Р Б П ≈5/5
← Подсказки Режим тренировки →