зад 1 Механический «черный ящик»
Внутри «черного ящика» находится система из трех пружин, соединенных друг с другом (рис. 13). В точке \(A\) две пружины прикреплены к корпусу «черного ящика». Упоры \(B\) и \(C\) ограничивают перемещение крючков. Начальные деформации пружин неизвестны. Определите жесткости каждой из пружин при малых деформациях.
Оборудование: «черный ящик», динамометр, линейка, миллиметровка, липкая лента.
▶ПодсказкаСкрыть
Снимите зависимость силы от смещения крючка при растяжении за один крючок, за другой и за оба сразу. Изломы графиков показывают моменты отрыва крючков от упоров; наклоны участков дают комбинации жёсткостей, из которых находятся все три.
зад 2 Экспериментатор Глюк
Экспериментатору Глюку на день рождения подарили «черный ящик», в котором находится источник постоянного напряжения с последовательно присоединенным к нему неизвестным сопротивлением (рис. 14). Глюк захотел узнать, какой ток потечет через источник, если соединить проводки, торчащие из «черного ящика». Поскольку под рукой у экспериментатора оказался далеко не идеальный амперметр, что не позволило измерить этот ток напрямую, он обратился за помощью к вам. Помогите Глюку. Для этого:
изучите зависимость мощности, выделяющейся на внешней нагрузке, от силы тока через источник;
определите ток короткого замыкания «черного ящика» при помощи этой зависимости.
Примечание: внешней нагрузкой называется все, что подключается к выводам 1 и 2 «черного ящика».
Оборудование: «черный ящик», переменное сопротивление, миллиамперметр (внутреннее сопротивление указано на приборе), вольтметр (внутреннее сопротивление 700 Ом), соединительные провода, миллиметровая бумага.
▶ПодсказкаСкрыть
Мощность на внешней нагрузке \(P = UI - I^2r\) — парабола по току, обращающаяся в нуль при \(I = 0\) и при токе короткого замыкания. Внешней нагрузкой являются и сами приборы, поэтому их сопротивления надо учесть при расчёте мощности.
Источник: Всероссийская олимпиада школьников по физике, 2005/06, заключительный этап, 9 класс, экспериментальный тур — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.