Logo
Logo

Вязкость воздуха

Разбалловка

1  ?? Определите площадь $S$ поперечного сечения трубки ПВХ.

Измерение внутреннего сечения трубки. Не оценивается прямое измерение линейкой
2 M1 Записана связь площади поперечного сечения трубки с объёмом и длиной столбика воды: $$
S = \frac{V}{l}.
$$
0.10
3 M1 Проведено не менее трёх измерений (с различными объемами воды). 0.20
4 M1 Представлены все результаты прямых измерений (объем, длина).
0.20
5 M1 Получено значение:
$$11{,}0~ мм^2 \le S \le 14{,}0~ мм^2$$
0.50
Измерение внешнего сечения трубки. Не оценивается прямое измерение линейкой
7 M2 Описан метод проведения измерений 0.50
8 M2 Получено значение:
$$25{,}0~ мм^2 \le S \le 30{,}0~ мм^2$$
0.50
2  ?? Снимите экспериментальную зависимость скорости движения столбика воды $v$ от $\sin\alpha$ для двух его длин:
$$
45~мм \le l \le 55~мм,
\quad
75~мм \le l \le 85~мм.
$$Для каждого значения угла наклона выполните не менее трёх измерений времени движения столбика и определите среднюю скорость. Получите не менее 5 точек зависимости $v(\sin\alpha)$ для каждой длины $l$.

1 Описан корректный метод измерения угла наклона рейки 0.30
2 Наибольшая сторона треугольника в каждом измерении не менее $10~см$ 0.50
Измерена зависимость $v(\sin\alpha)$ для $l \in[45; 55]~мм$:
4 Указана длина столбика $l_1$ 0.20
5 В работе содержатся не менее 5 серий прямых измерений, необходимых для определения $\sin\alpha$ (разница между соседними значениями $\sin\alpha$ не менее $0{,}05$). 5 × 0.20
6 Рассчитаны соответствующие значения $\sin\alpha$ 5 × 0.20
7 Разность максимального и минимального значения $\sin\alpha$ в серии не менее $0{,}50$ 0.50
8 Указано расстояние $s$, на которое смещается столбик воды при каждом измерении времени движения 0.30
9 При каждом угле наклона проведены и записаны не менее 3 измерений времени
0.30
10 Рассчитаны значения скорости для $l \in[45; 55]~мм$ 5 × 0.20
Измерена зависимость $v(\sin\alpha)$ для $l \in[75;85]~мм$:
12 Указана длина столбика $l_2$ 0.20
13 В работе содержатся не менее 5 серий прямых измерений, необходимых для определения $\sin\alpha$ (разница между соседними значениями $\sin\alpha$ не менее $0{,}05$) 5 × 0.20
14 Рассчитаны соответствующие значения $\sin\alpha$ 5 × 0.20
15 Разность максимального и минимального значения $\sin\alpha$ в серии не менее $0{,}50$ 0.50
16 Указано расстояние $s$, на которое смещается столбик воды при каждом измерении времени движения 0.30
17 При каждом угле наклона проведены и записаны не менее 3 измерений времени 0.30
18 Рассчитаны значения скорости для $l \in[75; 85]~мм$ 5 × 0.20
3  ?? Постройте графики зависимостей $v(\sin\alpha)$ в одних координатных осях.

1 Размер и подпись осей 0.50
2 Оцифровка осей 0.50
3 Нанесение точек на график (не более 5 точек за серию) 10 × 0.05
4 Проведены 2 прямые по экспериментальным точкам 2 × 0.25
4  ?? Используя предложенную модель, получите теоретическую зависимость скорости $v$ от $\sin\alpha,\,r,\,L,\,\rho,\,S,\,l,\,\eta,\,F_0,\,g$.

1 Масса столбика воды:
$$
m = \rho l S.
$$
0.50
2 Записана или явно используется связь объёмного расхода воздуха через иглу со скоростью движения воды:
$$
Q = v S.
$$
1.00
3 Получено верное выражение для скорости вида $$
v = \frac{\rho l g \pi r^4}{8 L \eta S} \sin\alpha - \frac{F_0 \pi r^4}{8 L \eta S^2}.
$$
1.50
5  ?? По результатам эксперимента определите коэффициент вязкости воздуха $\eta$.

Вычислен угловой коэффициент наклона одного из графиков:
Внимание! Если для какой-то серии измерений не оценен пункт "проведена прямая", все рассчетные пункты, связанные с угловым коэффициентом и свободным членом этой прямой, не оцениваются!
2 Рассчитан угловой коэффициент графика, удовлетворяющий соотношению $k/l\in[0{,}50; 1{,}10]~с^{-1}$ 1.00
3 Рассчитан угловой коэффициент графика, удовлетворяющий соотношению $k/l\in[0{,}25; 1{,}35]~с^{-1}$ 0.50
Численное значение коэффициента вязкости воздуха $\eta$:
5 Указаны верные единицы измерения вязкости 0.30
6 $\eta\in[0{,}80;1{,}30]\cdot 10^{-5}~Па\cdot с$; 1.50
7 $\eta\in[0{,}60;1{,}50]\cdot 10^{-5}~Па\cdot с$ 0.50
6  ?? Оцените величину силы $F_0$.

1 В работе указана точка пересечения прямой с осью скоростей 0.30
2 Указана формула для рассчета $F_0$ 0.50
Численное значение силы $F_0$:
4 $F_0\in[0{,}3;0{,}9]~мН$ 1.00
5 $F_0\in[0{,}1;1{,}2]~мН$. 0.50