ВсОШ 2009, Регионален етап, 7–11 клас — Задача 9.2. Скрытый уровень
XLIII Всероссийская олимпиада школьников по физике. Региональный этап. Экспериментальный тур
Условие
Задание. Определите уровень жидкости в коробке, когда шкала вертикальна.
Оборудование. Картонный пакет из под сока, частично наполненный водой, с небольшим отверстием на верхней грани и с приклеенной миллиметровой шкалой сбоку, пластиковая гибкая трубка, салфетка.
Рекомендации организаторам.
Удобно брать пакеты из под сока объёмом 0,5 л с отверстием под трубочку. Освободите пакет от сока. Промойте его и приблизительно на две трети заполните кипяченой водой. Если объёмы налитой жидкости в разных пакетах разные, пакеты следует пронумеровать. Гибкие трубки удобно брать от наборов для переливания крови, продающихся в аптеках. Длина выдаваемой трубки должна быть не менее удвоенной высоты коробки. В качестве шкалы рекомендуется наклеить на пакет полоску миллиметровой бумаги шириной 1 см и длиной, равной высоте коробки (отверстие для трубочки должно быть обращено вверх).
Решение
Через отверстие в пакете опустим в воду максимально глубоко один конец пластиковой трубки. Заткнём другой конец пальцем и извлечём большую часть трубки из пакета так, чтобы её другой конец остался в воде. Если опускать наружный конец трубки на разные уровни, то жидкость может течь либо вниз, либо вверх. Можно подобрать такой уровень, при котором вода будет неподвижна. При этом уровень воды в трубке совпадёт с уровнем воды в пакете.
Увеличить точность измерений можно, если водой заполнить всю трубку и наблюдать за мениском на её конце. Если мениск выпуклый, то он находится чуть ниже уровня воды в пакете. Если вогнутый — поднят чуть выше. Таким образом можно получить точность до 0,5 мм.
Критерии оценивания
| Критерий | Баллы |
|---|---|
| Идея определения уровня сравнением с уровнем в трубке | 4 |
| Определение уровня | 4 |
| Идея с мениском для уменьшения погрешности | 2 |
Оригинал в Архива: region09E.pdf