зад 1 Колебания физического маятника
Стержень с двумя грузами \(A\) и \(B\) укреплён на горизонтальной оси и может совершать угловые колебания, т. е. представляет собой физический маятник (рис.). Нижний груз \(A\) закреплён на стержне неподвижно, а верхний груз \(B\) может перемещаться и закрепляется на стержне с помощью винта.
Произведите измерения периода \(T\) малых колебаний такого маятника при различных положениях груза \(B\) (ниже и выше оси вращения), характеризуемых координатой \(x\), отсчитываемой вниз от оси вращения.
Постройте на миллиметровой бумаге график зависимости \(T(x)\) с указанием погрешностей измерений.
Снимите со стержня груз \(B\) и измерьте с возможно большей точностью период \(T_0\) малых колебаний маятника без этого груза.
Отклоните маятник на угол \(\sim 30^\circ\) (на глаз) и вновь измерьте период колебаний \(T_{30}\). Найдите отношение \(k = (T_{30} - T_0)/T_0\) в вашем эксперименте.
Оборудование: физический маятник с двумя грузами; секундомер; линейка; миллиметровая бумага.
Примечание: малыми колебаниями физического маятника называются колебания с угловой амплитудой, не превышающей \(10\)–\(15^\circ\).
▶ПодсказкаСкрыть
Период физического маятника определяется отношением момента инерции к моменту силы тяжести относительно оси; при перемещении груза \(B\) меняются оба. Для точного измерения периода засекайте время большого числа колебаний.
зад 2 Бутылка с воздухом
Предположим, что давление воздуха в бутылке превышает атмосферное. Придумайте и изобразите схему установки для измерения избыточного давления воздуха в бутылке.
Соберите установку по созданию и измерению избыточного давления в бутылке. Проверьте герметичность установки.
С помощью собранной установки измерьте объём части бутылки, заполненный воздухом.
Оборудование: бутылка, частично заполненная водой; полиэтиленовая прозрачная трубочка с иглой; шприц с иглой; сосуд с водой; штатив; доска; лист миллиметровой бумаги; пластилин; ножницы; скотч.
▶ПодсказкаСкрыть
Трубочку с водой можно использовать как водяной манометр. Если шприцем добавить в бутылку известный объём воздуха и измерить рост давления, объём воздуха в бутылке найдётся из закона Бойля — Мариотта.
Источник: Всероссийская олимпиада школьников по физике, 2004/05, заключительный этап, 10 класс, экспериментальный тур — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.