Республиканская олимпиада по физике 2011, 11 класс, экспериментальный тур

Мариотт ыдысы (15 ұпай)

Құралдар мен жабдықтар: Секундомер, пластмассадан жасалған сызғыш, су жинайтын ыдыс, қақпағы бар бос пластик бөтелке, коктейльге арналған түтікшелер, бір түйір пластилин, сызғыш, скотч, қайшы, сүлгі, график тұрғызуға арналған миллиметрлік қағаз (4 бет).
Тапсырма: Мариотт ыдысынан судың ағуын зерттеңіз.

1. Шил арқылы пластик бөтелкенің бүйір жағынан тесік жасаңыз, сосын осы тесікті қайшымен коктейль түтікшесінің диаметрінен шамалыға кеңдеу тесікке үлкейтіңіз;
2. 12 см, 8 см, 4 см болатын үш түтікше дайындаңыз;
3. Түтікшелердің біреуін тесікке салып, пластилинмен герметизироватетіңіз;
4. Судың биіктігін түтікшенің үстінен өлшеуге болатындай, бөтелкенің бүйір бетіне скотчпен сызғышты бекітіңіз;
5. Бөтелкеге суды толтырып, су ақпайтындай етіп оны тез пробкамен жауып қойыңыз. Ыдыс өлшеу жасағанға дайын;
6. Пробканы, су жинайтын ыдысқа ағын кіре алатындай алып тастаңыз және су биіктігінің уақытқа тәуелділігін түсіріңіз. Тәжірибені 5 рет әрбір түтікше үшін орындаңыз. Нәтижелерді кестеге толтырыңыз;



7. $h$ биіктіктің $t$ уақытпен тәуелділік заңдылықтарының қайсысы ақиқатқа жақын:

а) $h=h_0-ct^{n}$;
б) $h=h_0 \exp(-\alpha t)$, бұл жерде $h_0$ — судың ыдыстағы алғашқы биіктігі, $c,n,\alpha$ — кейбір параметрлер. Жауапты график түрінде негіздеңіз және сәйкес келетін параметрлерді есептеңіз.
8. 7 пунктке сәйкес судың түтікшеден ағу жылдамдығы немен анықталатынын белгілеңіз;
9. Тәжірибелер нәтижесі түтікшелер ұзындығына тәуелді ме, егер иә болса, қалай?