ВсОШ 2009, Регионален етап, 7–11 клас — Задача 8.2. Вертушка
XLIII Всероссийская олимпиада школьников по физике. Региональный этап. Экспериментальный тур
Условие
Задание.
1. Из листа бумаги и чупа-чупса соберите вертушку, которая бы делала максимальное число оборотов при её падении с фиксированной высоты.
2. Придумайте метод точного измерения числа совершённых вертушкой оборотов и измерьте это число для вашей вертушки при падении с высоты около полутора метров. Результаты предъявите дежурному члену жюри. После этого чупа-чупс может съесть!
Примечание. Крепление бумаги к конфете производится следующим образом: в листе ножницами делаются необходимые отверстия. Лист надеваются на пластмассовую ножку конфеты, через отверстие в ножке продевается булавка, которая и удерживает чупа-чупс.
Оборудование. Чупа-чупс, 3 листа бумаги формата A4, ножницы, булавка, нить, скотч.
Рекомендации организаторам.
В качестве бумаги рекомендуется выдавать ватман. По просьбе участника можно выдавать дополнительные листы бумаги (чтобы не ограничивать число конструкций). В ножке чупа-чупса можно заранее проделать несколько отверстий на разном уровне, чтобы втыкание булавки не вызывало затруднений. Длина нити не должна быть меньше 3 м.
Решение
Приведём выкройку наиболее удачной по мнению жюри вертушки (рис. 2). Сначала отрезается часть листа, чтобы получить квадрат. Потом производятся разрезы, как показано на рисунке, и прорезаются отверстия для ножки чупа-чупса. Вырезание заштрихованных областей увеличивает эффективность закручивания. Сборка производится следующим образом: сначала на ножку чупа-чупса по очереди надеваются углы вертушки, потом — центр листа. В ножку вставляется булавка, чтобы зафиксировать конструкцию. Закручивание происходит тем эффективнее, чем более «раскрыты» лопасти вертушки, то есть чем больше расстояние от конфеты до булавки.
Для измерения числа оборотов можно скотчем закрепить две нити на диаметрально противоположных точках конфеты, а их нижние концы приклеить к полу. При вращении нити скрутятся, и по числу оборотов нитей можно точно определить число оборотов вертушки.
Критерии оценивания
| Критерий | Баллы |
|---|---|
| Описание изготовления вертушки | 3 |
| Идея получения числа оборотов | 2 |
| Максимальное число оборотов | 5 |
Оригинал в Архива: region09E.pdf