Logo
Logo

Надувательство

Теоретическая справка:

Если в эластичной трубке создать избыточное к внешнему давление, то ее внутренний объем увеличится. При этом изменится как площадь сечения трубки, так и ее длина. В данной задаче речь пойдет именно об изменении внутреннего сечения трубки.

Введем количественное описание этого явления. Площадь внутреннего сечения трубки $S$ зависит от разности давлений $\Delta p= p-p_0$ внутри и снаружи трубки. В первом приближении эта зависимость описывается линейной функцией:
$$\Delta S/S_0=\alpha \Delta p,$$
где $S_0$ — площадь внутреннего сечения трубки при атмосферном давлении $p_0$, $\alpha$ — коэффициент, характеризующий упругие свойства трубки.

1  1.50 Определите площадь поперечного сечения трубки при атмосферном давлении с точностью не хуже 5\%. Оцените погрешность измерения.

2  18.50 Определите коэффициент $\alpha$, используя графическую обработку данных. Измерения проведите в диапазоне разницы давлений от $0$ до не менее чем $1{,}0\cdot10^5\ Па$, сняв не менее 5 экспериментальных точек, не включая точку с нулевым избыточным давлением.

Примечание: Атмосферное давление примите равным $p_0=100\ кПа$.

Оборудование: силиконовая трубка, шприц объемом 10 мл, затычка для трубки (чехол от иглы шприца, см. рисунок), скотч, мерная лента или рулетка, вода, салфетки для поддержания рабочего места в чистоте, миллиметровая бумага для построения графика.

Заткнутый конец трубки.