Задачи › Трубки с жидкостью, U-образные трубки

Тур маслом не испортишь

  1. Тур маслом не испортишь

    ВсОШ 2009/10, 9 кл.
    5/10

    Предложите способ, благодаря которому с помощью предложенного оборудования можно определить плотность \(\rho\) растительного масла. Соберите экспериментальную установку. Схематично изобразите её в отчёте. Выполните необходимые измерения. Для получения большей точности повторите эксперимент не менее 5 раз.

    Начертите в отчёте таблицу по аналогии с таблицей 1, где \(x_1, x_2, \dots\) — измеряемые величины, а \([\text{ед.}]_1, [\text{ед.}]_2, \dots\) — условные обозначения размерностей этих величин. Результаты экспериментов занесите в таблицу и усредните. Приведите полученное значение \(\rho\).

    Рисунок

    Примечание. Плотность воды \(\rho_0 = 1000\) кг/м\(^3\).

    Оборудование. Прозрачный цилиндрический сосуд, ёмкость с водой, прозрачная пластиковая трубочка, пластиковая линейка, скотч, ёмкость с растительным маслом, шприц, бумажные салфетки для поддержания в чистоте рабочего места.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Трубочка с маслом и водой образует сообщающиеся участки: что можно сказать о давлении на уровне нижнего края трубочки?

    Ответ

    \(\rho = \rho_0\dfrac{h_1}{h_2}\);  ожидаемый результат \(\rho \approx (0{,}85\text{--}0{,}93)\) г/см\(^3\).

    Решение

    С помощью скотча прикрепим трубочку к линейке рядом со шкалой (рис. 9). Скотчем же прикрепим к стенке цилиндра с водой систему линейка–трубочка так, чтобы трубочка была вертикальной. Нальём в ёмкость воды почти до уровня, где вертикальные стенки начинают сужаться. Наберём в шприц масла и будем его понемногу наливать в верхнее отверстие трубочки. Масло станет вытеснять воду. Добьёмся того, чтобы масло вытеснило из трубочки всю воду, но не вытекало из нижнего отверстия. По линейке определим расстояние \(h_1\) от нижнего края трубочки до границы раздела воздух–вода. Измерим расстояние \(h_2\) от нижнего края трубочки до верхней границы масла.

    Рисунок

    Из равенства давлений на уровне нижней границы трубочки определим плотность масла: \[\rho_0 g h_1 = \rho g h_2, \qquad \text{откуда} \qquad \rho = \rho_0\,\frac{h_1}{h_2}.\] Плотность масла должна получаться в пределах: \[\rho = (0{,}85\text{--}0{,}93)~\text{г/см}^3.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи

наверх