Подсказки

Открывайте по одной — попробуйте продвинуться после каждой, прежде чем открывать следующую.

Подсказки сгенерированы ИИ и не проверялись человеком — официальными они не являются.

1.1
H1 Направление

Измерь трубку по её оси, распрямленную и положенную на линейку; учти только видимую длину между концами.

H2 Ключевой шаг

Запиши длину как одну величину и укажи условие погрешности измерения (шкала линейки).

H3 Почти решение
  1. Расположи трубку вдоль линейки и зафиксируй положение её концов.
  2. Прочитай значение на линейке, повтори измерение несколько раз для проверки.
  3. Возьми среднее значение измерений и укажи его как .
  4. Вырази в сантиметрах и занеси в ответы.
1.2
H1 Направление

Нарисуй мензурку и бутылку; представь, как поднимается уровень воды при добавлении известного объёма.

H2 Ключевой шаг

Для расчёта параметров используй прямую зависимость изменения уровня от добавленного объёма и запиши определение .

H3 Почти решение
  1. В мензурку добавь (или отмерь) два объёма с известной разностью, измерь соответствующую разность уровней .
  2. В бутылку влей известный объём воды и измерь изменение уровня .
  3. Вычисли и .
  4. Вырази и в см/мл и занеси в ответы.
2.1
H1 Направление

Проверь положение трубки и шланга в бутылке и выбери начальный уровень так, чтобы при вытекании верхние концы оставались в воде.

H2 Ключевой шаг

Воспользуйся законом, связывающим расход с разностью давлений в концах трубки: , где — постоянный для данной трубки.

H3 Почти решение
  1. Установи в бутылке положения трубки и шланга согласно рисунку и зафиксируй высоты относительно пробки.
  2. Подбери начальный уровень воды так, чтобы при вытекании 200 мл верхние концы оставались погружёнными.
  3. Подготовь мензурку и секундомер, начинай серию замеров объёма по этапам времени.
  4. Вырази наблюдаемый расход как функцию времени для последующей обработки (т.е. занеси данные ).
2.1.1
H1 Направление

Определи, на какой высоте от нижнего края пробки находится начальный уровень, глядя на шкалу мензурки и метки в бутылке.

H2 Ключевой шаг

Запиши найденное значение как ; это начальная высота в сантиметрах, используемая далее в расчётах.

H3 Почти решение
  1. После заполнения бутылки отмерь положение уровня относительно нижнего края пробки линейкой.
  2. Проверь совпадение уровня с метками на пробке/штативе и при необходимости скорректируй.
  3. Возьми усреднённое значение при повторных измерениях.
  4. Вырази в см и занеси в лист ответов.
2.1.2
H1 Направление

Собирай пары значений (вытекший объём — время) аккуратно, используя все этапы памяти секундомера; нанеси результаты на график.

H2 Ключевой шаг

Аппроксимируй экспериментальную зависимость линейной функцией и определи параметры методом МНК.

H3 Почти решение
  1. Запиши таблицу со значениями и соответствующими для всех этапов.
  2. Построй график vs и убедись, что точки лежат близко к прямой.
  3. Применяй метод наименьших квадратов для нахождения углового коэффициента и сдвига .
  4. Вырази полученные и (без подстановки чисел в дальнейшие формулы) и занеси их с погрешностями в ответы.
2.1.3
H1 Направление

Подумай, почему расход при данной конфигурации остаётся по времени примерно постоянным — что остаётся постоянным в системе?

H2 Ключевой шаг

Исходя из Пуазейля (зависимость расхода от разности давлений) ожидай функциональную зависимость, пропорциональную разности давлений, создаваемой высотами.

H3 Почти решение
  1. Определи разность гидростатических давлений на входе и выходе трубки через геометрические высоты.
  2. Запиши, что при постоянной разности давлений расход должен быть постоянен, поэтому линейна по .
  3. Свяжи коэффициент углового наклона с параметрами установки через неизвестный .
  4. Вырази теоретическую форму в виде пропорциональности геометрическаяразность и подготовься выразить из сопоставления с .
2.2
H1 Направление

Переставь трубку и шланг в новую конфигурацию и снова убедись, что свободный конец шланга прикреплён выше уровня воды.

H2 Ключевой шаг

Как и раньше, применяй закон Пуазейля: расход пропорционален разности давлений, которая определяется геометрией установки.

H3 Почти решение
  1. Установи заданные высоты и и подбери начальный уровень .
  2. Проведи серию замеров объёма по времени и нанеси точки на тот же бланк графика.
  3. Аппроксимируй экспериментальную зависимость линейной функцией и найди параметры методом МНК.
  4. Вырази найденные параметры для дальнейшего сравнения значений .
2.2.1
H1 Направление

Определи начальный уровень воды так, чтобы условия эксперимента соблюдались, и запиши его относительно пробки.

H2 Ключевой шаг

Это значение будет использовано в расчётах; занеси его в сантиметрах.

H3 Почти решение
  1. После заливки проверь положение уровня визуально и измерь по линейке до нижнего края пробки.
  2. Проведи повторную проверку при небольшом колебании установки.
  3. Вырази в см и занеси в лист ответов.
2.2.3
H1 Направление

Аналогично предыдущему опыту подумай, какая разность давлений создаёт поток в новой геометрии.

H2 Ключевой шаг

Запиши теоретическую форму зависимости как пропорциональную разности давлений: геометрическаяразность.

H3 Почти решение
  1. Определи геометрическую разность давлений через для данной конфигурации.
  2. Соотнеси её с экспериментальным наклоном .
  3. Вырази теоретическую формулу в терминах и геометрии.
  4. Подготовь выражение для вычисления из найденного .
2.3
H1 Направление

Сделай конфигурацию с верхним краем шланга в воздухе и выбери начальный уровень так, чтобы после 200 мл вода почти касалась трубки.

H2 Ключевой шаг

Теперь уровень в бутылке будет меняться заметно, поэтому расход зависит от времени: используй связь расхода с текущим уровнем через и связь уровня с объёмом через .

H3 Почти решение
  1. Установи трубку и шланг согласно рисунку и подбери начальный .
  2. Проведи измерения в тех же этапах и построй график на отдельном бланке.
  3. Разбей данные на два интервала (0–100 мл и 100–200 мл) и аппроксимируй каждую часть прямой.
  4. Вырази, что для каждого интервала можно найти наклон и затем связать его с через уровень и .
2.3.1
H1 Направление

Подбери начальный уровень так, чтобы после вытекания 200 мл уровень воды едва превышал топ трубки, и измерь его по линейке.

H2 Ключевой шаг

Запиши это значение как в сантиметрах — оно потребуется при выводе нелинейной формулы.

H3 Почти решение
  1. После заливки измерь расстояние от нижнего края пробки до поверхностного уровня воды.
  2. Проверь соответствие условию задачи и при необходимости подкорректируй уровень.
  3. Вырази в см и занеси в лист ответов.
2.3.3
H1 Направление

Определи наклоны для двух интервалов и сравни их с учётом погрешностей, чтобы установить наличие нелинейности.

H2 Ключевой шаг

Если различие наклонов больше, чем суммарная погрешность, зависимость считать нелинейной; наклоны вычисляют методом МНК.

H3 Почти решение
  1. Для участка 0–100 мл найди наклон и его погрешность.
  2. Для участка 100–200 мл найди наклон и его погрешность.
  3. Сравни и с учётом погрешностей и сделай вывод о линейности зависимости.
  4. Вырази результаты и сформулируй вывод о нелинейности (или её отсутствии).
3.1
H1 Направление

Заполни мензурку полностью и налей в бутылку указанноё количество воды; начальным объёмом в мензурке будет полный объём.

H2 Ключевой шаг

Снимай изменения объёма в мензурке по времени , фиксируя метки мензурки и моменты времени, как в предыдущих частях.

H3 Почти решение
  1. Установи трубки в требуемом положении и обеспечь заданную разность высот .
  2. Полностью заполненную мензурку фиксируй и начинай отсчёт времени при запуске всасывания.
  3. Заполняй таблицу и построй график объёма мензурки по времени.
  4. Нанеси график и подготовь данные для линеаризации.