XL Всероссийская олимпиада школьников по физике. Региональный этап. Экспериментальный тур

11 класс

Задача 1. Колебания линейки.

Решение. 1) Подвешиваем линейку на крючок. Прикрепляем к линейке магниты так, как указано в условии задачи. Измеряем период малых колебаний . Где N – число колебаний линейки за время t. N следует брать как можно большим для увеличения точности измерений. Так как колебания слабо затухающие, то вполне реально для измерения периода использовать время 40-50 полных колебаний. Следует обратить внимание на то, чтобы колебания происходили только в одной плоскости (плоскости линейки).

2) Перемещая магниты вдоль линейки, каждый раз измеряем период колебаний линейки по описанной в пункте 1 методике. Строим график зависимости T(l) .

3) Полученная зависимость является монотонно возрастающей. Это объясняется тем, что масса магнитов достаточно велика и такой маятник ведет себя подобно математическому, хотя, конечно, существенно отличается от математического тем, что линейка имеет массу близкую к массе магнитов. Поэтому нельзя считать, что прямо пропорционален !

Задача 2. Хроники мыльного пузыря.

Решение. 1) Положим стекло на миллиметровую бумагу. Используя трубку, будем выдувать на поверхности стекла пузырь, измеряя его радиус при помощи миллиметровки. Дадим воздуху полностью выйти из пузыря, измерив при этом время сдувания пузыря. Повторим опыт при различных начальных радиусах пузыря. Построим график зависимости t(R).


2) Скорость истечения воздуха через трубку , где - объем воздуха, выходящего из пузыря в единицу времени, S – площадь поперечного сечения трубки. Т. к. , то . Т. к. S постоянна, то вместо графика зависимости можно построить график зависимости . Скорость изменения радиуса пузыря при различных значениях r можно определить при помощи графика, построенного в пункте 1.