Задачи › Сопротивление среды

Сколько рублей весит конфета (экспериментальный тур)

  1. Сколько рублей весит конфета (экспериментальный тур)

    Максвелл 2016/17, 7 кл.
    5/10
    Рисунок

    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.

    1. 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).

    2. Постройте график полученной зависимости в осях, предложенных Глюком.

    3. 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
    Подсказка

    Время 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.

    Ответ

    По критериям оценивания масса конфеты лежит в пределах \(13{,}5\)–\(16{,}5\) г.

    Решение

    Собираем 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.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи