НПСФ 2011, 7. клас — Задача 3. Воден термометър

Министерство на образованието, младежта и науката НАЦИОНАЛНО ПРОЛЕТНО СЪСТЕЗАНИЕ ПО ФИЗИКА Велико Търново, 26–27.02.2011 Тема за 7. клас · 26 февруари 2011 г. · 10 т.

Условие

На фиг. 3.1 е показана схема на прост воден термометър. В затворен съд с обем $V_0 = 100\ \mathrm{cm^3}$ през отвор в горната му стена е поставена дълга стъклена тръбичка с площ на напречното сечение $S = 0{,}05\ \mathrm{cm^2}$. Успоредно на тръбичката е закрепена милиметрова линия, като нулевото ѝ деление съвпада с основата на тръбичката.

а) Известно е, че плътността на водата е най-голяма при температура $4\ {}^{\circ}\mathrm{C}$ и има стойност $\rho_0 = 1\ \mathrm{g/cm^3}$. В съда е налята вода с температура $4\ {}^{\circ}\mathrm{C}$, която изпълва съда изцяло без да навлиза в тръбичката. Колко е масата $m$ на налятата вода? [1 т.]

б) Водата в съда е охладена до $0\ {}^{\circ}\mathrm{C}$ без да замръзва. При тази температура плътността на водата е $\rho_1 = 0{,}9998\ \mathrm{g/cm^3}$. На каква височина $H_1$ се изкачва водата в тръбичката? [2 т.]

в) На фиг. 3.2 е показана графика на плътността $\rho$ на водата от температурата $t$. Пречертайте във вашите листа Таблица 1, която е вдясно от графиката. Попълнете във втората ѝ колона стойностите на височината $H$ на водата в тръбичката при съответните стойности на температурата. Ако е нужно, добавете още колони към таблицата, където да записвате междинни резултати. [5 т.]

$t$ (°C)	$H$ (cm)
20
30
40
50
60

Таблица 1

Не е нужно да пречертавате графиката. Всички измервания извършвайте върху графиката от листа с условието. [5 т.]

г) Приблизително при каква температура $t_2$ височината на водата в тръбичката е $H_2 = 20\ \mathrm{cm}$? [2 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: proletni_2011_7problems.pdf · официални решения: proletni_2011_7solutions.pdf