Использование технических средств

160
Часть 2
Оборудование
: длинная (2 м) цепочка одинаковых ша-
риков, нанизанных на гибкую нить (ёлочное украшение),
штатив с креплениями и дополнительным стержнем длиной
1,5 м, электронный секундомер и две пары датчиков на
запуск и остановку секундомера, состоящие из светодиодов
и фотодиодов, которые при перекрывании светового потока
выдают сигналы на запуск и остановку секундомера.
Решение
. Цепочка подвешивается на кронштейне к стерж-
ню, который закреплён на штативе. Датчики устанавлива-
ются рядом с нижним концом цепочки по разные стороны
от него. Самый нижний шарик располагается чуть ниже
датчиков. Щелчком пальца или линейки по нижнему шари-
ку на цепочке возбуждается поперечная волна. Амплитуда
отклонения нижних шариков должна быть достаточной для
срабатывания датчиков запуска и остановки секундомера.
Время движения волны вверх и вниз одинаково и пропор-
ционально квадратному корню из длины цепочки.
Воздуходувка
Известно, что в струе воздуха, выходящего из воздуходув-
ки, можно «подвесить» массивный шарик.
Задание
: установите зависимость силы, с которой воз-
дух, выходящий из отверстия воздуходувки, действует на
шарик, расположенный на оси симметрии воздушной струи,
от расстояния между центром шарика и серединой выходного
отверстия. Найдите зависимости этой силы от радиуса шари-
ка и от расстояния до оси симметрии при наличии смещения
шарика от этой оси.
Оборудование
: воздуходувка, создающая струю воздуха,
направленную вертикально вверх (вместо воздуходувки мож-
но использовать бытовой пылесос), шарики разных размеров
и масс, три штатива, нитки, динамометры, стопка книг раз-
ной толщины с суммарной толщиной около 20 см, линейка
0,4 м—0,6 м или рулетка.
Возможное решение
. Можно зафиксировать положение
шарика в пространстве над столом, а под ним перемещать
воздуходувку. Для удержания шарика на одном месте мож-
но использовать две или три нити, натяжения которых из-

Экспериментальные задачи физических олимпиад
161
меряются с помощью динамометров. Если подобрать такое
расположение нитей, удерживающих шарик на месте, чтобы
они были взаимно перпендикулярны, то расчёт величины
суммарной силы не представляет труда. Вертикальное по-
ложение воздуходувки изменяется подкладыванием под неё
разного количества книжек.
Воздушный компрессор для аквариума
Задание
: найдите максимальное давление воздуха, ко-
торое может создать компрессор, и установите зависимость
производительности компрессора от разницы давлений (вы-
ходное давление — атмосферное давление).
Оборудование
: пластиковая прозрачная бутылка 2 л, про-
бка со штуцером, трубка с внутренним диаметром больше
5 мм, соединительные трубки, краны, затычки, пластиковая
трубка длиной 1,5 м с внутренним диаметром 2 мм.
Электромотор
Задание: установите зависимость развиваемой коллектор-
ным электрическим мотором механической мощности на валу
от «нагрузки».
Оборудование
: коллекторный электромотор, источник пи-
тания, соединительные провода, амперметр, вольтметр, шта-
тив (2 м) с кронштейнами, блоки, прочные капроновые нити,
набор грузов с прорезями.
Примечание
: один из блоков должен содержать два скле-
енных соосно шкива разных диаметров (1 : 5) на одной оси —
это редуктор для электромотора. Можно использовать элек-
тромотор и редуктор, которые объединены в один механизм.

жүктеу/скачать 1,21 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: