Berze Nagy János Gimnázium

Mikola Sándor Országos Középiskolai
 Tehetségkutató Fizikaverseny

Berze Nagy János Gimnázium

Kezdőlap

Áttekintés

A versenyről
Történet
Lebonyolítás
Felkészüléshez
Képek
Iskolánk tanulói
Győztesek
Források

2016

Versenykiírás
Döntősök

Program
Végeredmény

Archívum

1998-2015

 

20. Mikola Sándor Országos Tehetségkutató Fizikaverseny döntő

9. évfolyam

Gyöngyös, 2001. május 12-15.

Mérési feladat

Sűrűségmérés vonalzóval (!)

 

Eszközök:

-        csavaranya, mint nehezék fonállal

-        fémhenger felfüggesztő kampóval, fonállal

-        hurkapálca középen átfúrva, gombostű, parafadugó 

-        Bunsen-állvány kémcsőfogóval és rögzítődióval

-        két főzőpohár, az egyikben víz, a másikban ismeretlen sűrűségű folyadék

-        műanyagvonalzó

-        papír és mm-papír

 

A mérés menete:

Az ábra segít az elrendezés összeállításában. A szorítódió és a kémcsőfogóba szorított dugó és a gombostű segítségével a hurkapálca fel-le mozgatható. A hengert a ráerősített fonal segítségével helyezd el a hurkapálca egyik oldalán és egyensúlyozd ki a másik oldalra tett nehezékkel! Tedd a henger alá az edényt a vízzel, és süllyeszd, vagy emeld a Bunsen-állvány mentén úgy, hogy ellepje a víz a hengert. A nehezékkel ismét egyensúlyozd ki. Esetleg az összeállítás emelésével vagy süllyesztésével állítsd be a vízszintes helyzetet. Ezután a nehezékkel egyensúlyozd ki a részben bemerülő hengert is. Az egyes helyzetekhez tartozó x és y értékeket jegyezd fel. Hasonló módon járj el a folyadék sűrűségének meghatározásakor!. Célszerű a távolságokat a pálca vízszintes helyzeténél leolvasni.

 

Feladatok:

1.       Készíts grafikont, ábrázold a folyadékba merülő hosszúságot (y) a nehezék (csavar) erőkarjának (x) függvényében!

2.       Határozd meg ez alapján a henger sűrűségét! Ehhez segítséget adunk (A megvalósítás elve)

3.       Határozd meg az összeállítás segítségével a másik folyadék ismeretlen sűrűségét.

4.       Milyen elrendezéssel javítható a pontosság?

 

A megvalósítás elve:

Legyen az ismeretlen sűrűségű henger magassága h, alapterülete A, tömege M, a csavar tömege m. Ha a tologatható nehezék adott helyzetében kialakult az egyensúly, akkor

g-vel osztva a következőt kapjuk:

A tömegeket kifejezhetjük a megfelelő sűrűséggel és térfogattal, illetve az utóbbit az alapterülettel és a magassággal:

Ez utóbbit, y-x grafikonon ábrázolva, egyenest kapunk. Ennek tengelymetszetéből a henger sűrűsége:  (itt  jelöli a tengelymetszetet). Ha néhány helyzetben mérünk, az egyenes jól megrajzolható. A hibát becsülhetjük, vagy számolhatjuk.

A másik folyadék ismeretlen sűrűsége hasonló eljárással megállapítható.

 

(Kiss Miklós, Gyöngyös)

 

 

Információ: Dr. Kiss Miklós

Módosítva: 2016. április 5. kedd

2000-2016 KG