Белорусская, 2017/18, заключительный этап, 9 класс, экспериментальный тур

Приборы и оборудование: Мензурка с водой, пробирка градуированная с крышкой, соль, тарелка и ложка одноразовые, набор одинаковых гаек.

Плотность воды считайте равной \(\rho_0 = 1{,}00 \cdot 10^3 \, \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}\)

Часть 1. Соль

1.1 Постепенно добавляя соль в пробирку, измерьте зависимость объема погруженной части пробирки от объема насыпанной соли. Объем погруженной части измеряйте как по шкале пробирки, так и по шкале мензурки.

1.2 Можно ли считать различия в измеряемых объемах (по шкалам пробирки и мензурки) значимыми, или ими можно пренебречь? В чем причина возможных отличий этих объемов? С точки зрения искусства экспериментатора по какой шкале предпочтительнее проводить измерения?

1.3 Постройте график зависимости объема погруженной части пробирки от объема насыпанной соли.

1.4 Используя полученный график, определите плотность соли.

1.5 Оцените погрешность измерения плотности соли.

Часть 2. Металлический болт

2.1 Измерьте плотность материала, из которого изготовлены гайки.

Кратко опишите методику измерений, приведите расчетные формулы, результаты необходимых измерений, оцените погрешность измерения плотности материала гаек.

Приборы и оборудование: Черный ящик белого цвета, источник питания для ящика, линза собирающая, экран, линейка, лист белой бумаги формата А3, пластилин.

Оценка погрешностей в данной работе не требуется. Вскрывать коробку запрещено! Укажите в работе номер коробки, с которой вы работали.

Рекомендуем положить лист белой бумаги на столе и на нем располагать приборы. На этом листе вы можете проводить любые построения и измерения. Сдать этот лист не требуется.

Подключите выводы коробки к источнику. Расположите экран перед коробкой, при этом Вы должны увидеть на экране несколько светлых пятен. Если между экраном и коробкой расположить линзу, то при некотором положении экрана и линзы вы сможете увидеть четкое изображение лампочек (для каждой лампочки положение экрана и линзы при которой изображение четкое может быть своим).

Известно, что расстояния от предмета до линзы \(a\) и от линзы до изображения \(b\) связаны с фокусным расстоянием линзы соотношением, которое называется «формулой линзы»

\[\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{1}{F}.\tag{1}\]

где \(F\) - фокусное расстояние линзы.

1. Измерьте фокусное расстояние линзы. 2. Проведите измерения и определите положения всех лампочек (или их изображений) находящихся «внутри» коробки. Кратко опишите, как вы это сделали. Сделайте рисунок (с соблюдением масштаба) на котором изобразите положение коробки и всех видимых «лампочек». 3. Предложите оптическую схему расположения элементов внутри коробки, определите ее параметры (размеры, углы и т.д.). Нарисуйте эту схему в свое тетради (с соблюдением масштабов), изобразите схематический ход световых лучей внутри ящика.

Источник: Республиканская физическая олимпиада Беларуси, 2017/18, заключительный этап, 9 класс, экспериментальный тур — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.