Сколько рублей весит конфета (экспериментальный тур)
5/10
Экспериментатор Глюк исследовал падение с фиксированной высоты (около 2-х метров) различных грузов, привязанных к системе из трех воздушных шариков (рис. 1). Анализируя результаты эксперимента, он обнаружил любопытный характер зависимости квадрата времени падения от величины, обратной массе всей падающей системы.
Соберите установку Глюка. В качестве грузов можете использовать выданные монеты, помещенные в мешочек, привязанный к шарикам.
Снимите зависимость времени падения системы от её массы. Результаты занесите в таблицу (\(m\), \(1/m\), \(t_1\), \(t_2\), \(t_3\), \(t_{\text{ср}}\), \(t^2_{\text{ср}}\)). Каждое измерение повторите не менее трёх раз и усредните. При этом имейте в виду, что масса шарика \(m \approx 2{,}4\) г, а масса одной монеты \(\approx 3{,}3\) г. Для увеличения точности исследований постарайтесь отпускать систему с как можно большей (но одинаковой) высоты (например, с высоты своего роста, стоя на стуле).
Постройте график полученной зависимости в осях, предложенных Глюком.
Проведя дополнительное измерение с помощью построенного графика определите массу выданной конфеты. После завершения всех измерений, конфету нужно съесть!
Примечание: не следует надувать шарики слишком сильно, так как если даже один из шариков лопнет в ходе эксперимента, то все измерения придется начинать сначала.
Приборы и оборудование: секундомер, 5 воздушных шариков (из них 2 запасных), конфета, полиэтиленовый мешочек (гриппер 6 х 8 см), комплект монет (10 шт. номиналом 1 рубль), нитки, миллиметровая бумага (формат А5) для построения графика.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаВремя падения удобно измерять по моменту касания пола грузом, отпуская систему каждый раз с одной и той же высоты. Линейный график в осях Глюка даёт массу конфеты по времени её падения.
ОтветПо критериям оценивания масса конфеты лежит в пределах \(13{,}5\)–\(16{,}5\) г.
РешениеСобираем предложенную конструкцию и измеряем время падения с максимально возможной одинаковой высоты, например, отпуская систему с вытянутой руки, стоя на стуле. Время падения фиксируем по моменту касания пола грузом. Результаты заносим в таблицу и строим график экспериментальной зависимости в предложенных Глюком координатах. Экспериментальные точки хорошо ложатся на прямую линию. Это позволяет для системы с конфетой по времени падения определить её массу.
Похожие задачи
- Падающие парашюты МОШ 2012/13, 10 кл.
- Вертолёт из бумаги Санкт-Петербургская 2013/14, 7 кл.
- Полоски разной высоты Санкт-Петербургская 2013/14, 7 кл.
- Карлсон уже не тот ВсОШ 2014/15, 9 кл.
- Капля из облака «Шаг в будущее» 2015/16, 9 кл.
- Почему крупные капли дождя падают быстрее «Надежда энергетики» 2016/17, 10 кл.