Поломка оборудования в случае действий вопреки инструкциям условия приведёт к вашей дисквалификации с тура!
| 1 Поломка оборудования вследствие нарушения инструкций | -20.00 |
|
После сборки установки пригласите дежурного по аудитории сфотографировать вашу установку.
На фотографии должны быть видны:
Вся установка должна быть закреплена и не может поддерживаться руками!
Внимание! В случае нарушения порядка сборки установки и признания установки непригодной для измерений или отсутствия фотографии, все пункты, связанные с измерениями и обработкой данных, БУДУТ ОЦЕНЕНЫ В 0 БАЛЛОВ!
| 1 Собрана установка | 1.00 |
|
| Штрафы за следующие пункты могут снизить это балл до 0, но не могут сделать его отрицательным | ||
| 3 Для частей A и B использована нить менее 50 см | -2.00 |
|
| 4 Хотя бы один провод выведен не через перекладины (через пол или приклеен к столу) | -1.00 |
|
| 5 Хотя бы один провод контактирует со столом | -0.30 |
|
| 6 Из работы следует, что расстояние между стержнями штативов превышает 6 см | -0.50 |
|
| 7 Из работы следует, что разность расстояний между подвесами и соленоидами превышает 1 см | -0.80 |
|
| 8 Из работы следует, что разность высот соленоидов над полом превышает 1 см | -1.50 |
|
| 9 Провода, питающие соленоиды, подключены параллельно | -0.50 |
|
|
1
Записана сила взаимодействия одноимённых магнитных зарядов $F=2\dfrac{\mu_0q_m^2}{4\pi x^2}$ |
0.20 |
|
|
2
Записана сила взаимодействия разноимённых магнитных зарядов $F=-2\dfrac{\mu_0q_m^2}{4\pi}\dfrac{x}{(x^2+l^2)^{\frac{3}{2}}}$ Propagation error: здесь и далее небольшая ошибка в теоретических расчётах позволяет получить баллы за промежуточные выкладки, однако не даёт баллы за формульные ответы. Баллы за численные значения ставятся только при попадании в оригинальные ворота. Deal with it =) |
0.10 |
|
| 3 Потерян множитель $2$ | -0.20 |
|
| 1 Равнодействующая сил тяжести и натяжения нити $mg(x-x_0)/2L$ должна уравновешивать силу отталкивания | 0.05 |
|
| 2 Потеряна $2$ в выражении для силы через $mg$ | -0.10 |
|
| 3 Магнитный заряд связан с магнитным полем в сердечнике как $\Phi=\mu_0 q_m=BS$ | 0.05 |
|
| 4 Ответ $B=\frac{1}{S} \sqrt{\frac{\pi \mu_{0} m g (x-x_{0})}{\left(\frac{1}{x^2}-\frac{x}{(x^2+l^2)^{{3}/{2}}}\right)L}}$ | 0.10 |
|
Поскольку магнитная проницаемость сердечника соленоида зависит от температуры, старайтесь, чтобы в рамках ваших измерений температура соленоидов отклонялась от комнатной температуры не более чем на $10~{}^\circ\mathrm C$.
1
|
0.00 |
|
| 2 Проведены измерения с правильным видом зависимости (монотонная, выпуклая вверх, без резких скачков) | 50 × 0.10 |
|
| 1 Пересчет точек | 50 × 0.01 |
|
| 2 Нанесение точек на график | 50 × 0.01 |
|
| 3 Проведена сглаживающая кривая | 0.20 |
|
| 1 Оценка по свободному члену линейного участка или по значению $x(I=0)$ после уменьшения тока | 0.20 |
|
| 2 \[B_r\in [5,30]~мТл\] | 0.10 |
|
| 1 Оценка по линейному участку или по значению $I$, после которого $x=x_0$ | 0.20 |
|
| 2 \[H_c\in[50,200]~А/м\] | 0.10 |
|
| 1 $I_{\max}\in[0.8, 1.6]~А$ | 0.20 |
|
Для повышения точности измерений используйте линеаризацию, не требующую знания величины $x_0$.
| 1 M1 Предложена линеаризация $\left(\frac{1}{x^2}-\frac{x}{(x^2+l^2)^{{3}/{2}}}\right)I^2$ vs. $x$, позволяющая избавиться от $x_0$ и учитывающая конечную длину соленоидов | 0.30 |
|
| 2 M1 Предложена линеаризация $I^2/x^2$ vs. $x$, позволяющая избавиться от $x_0$ | 0.20 |
|
| 3 M1 Пересчет точек, соответствующих $|I|<1.6~А$ | 10 × 0.05 |
|
| M1 График | ||
| 5 M1 Нанесение точек на график | 10 × 0.05 |
|
| 6 M1 Оси не подписаны, не оцифрованы, некорректный масштаб | 3 × -0.10 |
|
| 7 M2 Определен угловой коэффициент зависимости $B(H)$ в линейном диапазоне | 0.60 |
|
|
8
Получен ответ: \[\mu\in[80,120]\] |
0.20 |
|
| 1 Получен ответ $S\cdot B(H=nI)=x \sqrt{{ \pi \mu_{0} m g (x_0-x)}/{L}}$ | 0.30 |
|
| 1 Указано или используется, что критерий слипания – переход в режим неустойчивого равновесия | 0.30 |
|
|
2
Записана система уравнений для определения $I_{\operatorname{high}}$: $\frac{B^2(nI)S^2L}{x^2}= \pi \mu_{0} m g (x_0-x)$, $-2\frac{B^2(nI)S^2L}{x^3}=- \pi \mu_{0} m g $ |
2 × 0.20 |
|
| 3 Получено $x_{\mathrm{cr}}=2x_0/3$ | 0.10 |
|
| 4 Получен ответ $I_{\operatorname{high}}=\frac{1}{n}H\left(\sqrt{\frac{4\pi}{27S^2L}\mu_{0} m g x_0^3}\right)$ | 0.20 |
|
| 1 Указано или используется, что условие разлипания – равенство касательных компонент силы тяжести и силы притяжения $F_{\mathrm{mag}}(x_1)=F_{\mathrm{gr}}(x_1)$ | 0.10 |
|
| 2 Получен ответ $I_{\operatorname{low}}=\frac{1}{n}H\left( \frac{x_1}{S} \sqrt{\pi \mu_{0} m g (x_0-x_1)/L}\right)$ | 0.20 |
|
| 1 Каждая точка измерена | 6 × 0.16 |
|
| 2 Рассчитаны теоретические значения | 6 × 0.05 |
|
| 3 Нанесение точек на графики | 12 × 0.04 |
|
| 4 Зависимости расходятся | 0.06 |
|
| 5 Предложена какая-либо реалистичная причина – например, неработоспособность модели точечных магнитных зарядов при малых расстояниях между соленоидами, взаимная индукция сердечников, паразитный момент сил при изгибе проводов | 0.10 |
|
Внимание! Выданные сердечники обладают малой теплопроводностью. Вы можете считать температуру сердечника равной температуре термопары при поддержании соответствующей постоянной температуры термопары не менее 10 минут.
1
баллы за измерения в этом пункте и дальнейшую обработку не ставятся |
|
|
| 2 Проведены измерения $x(I)$ для каждой температуры (оценивается не более 4 точек на каждое значение температуры). Пункт не засчитывается, если максимальное значение тока $I_{\max}<0.6~А$. Также не засчитываются все точки, где $I>1.6~А$ | 12 × 0.25 |
|
| 3 Предложена линеаризация, учитывающая конечность длины соленоидов | 0.10 |
|
| 4 Предложена линеаризация, не учитывающая конечность длины соленоидов | 0.05 |
|
| 5 По МНК/из графиков рассчитаны значения $\mu(T)$. Пункт не засчитывается, если в линеаризации использовано расстояние между соленоидами при нулевом токе $x_0$. | 4 × 0.35 |
|
| 1 Предложена линеаризация $\mu(T^{3/2})$ | 0.10 |
|
| 2 Пересчет точек | 4 × 0.05 |
|
| График | ||
| 4 Нанесение точек на график | 4 × 0.05 |
|
| 5 Оси не подписаны, не оцифрованы, некорректный масштаб | 3 × -0.05 |
|
|
6
Получен ответ: \[\mu(0)\in[90, 120]\] |
0.50 |
|
|
7
Получен ответ: \[T_C\in[600, 1100]~К\] |
1.00 |
|