Определение плотности водоема,

находящегося на планете земного типа, методом поплавкового маятника

Условие:

На планете земного типа обнаружен океан. Для определения его состава на поверхность океана сброшен зонд-поплавок. Измерив характеристики свободных гармонических колебаний поплавка необходимо определить плотность жидкости океана.

 

 

Задание:

Взяв начальные параметры (см. табл.)

1) разработать и представить в виде блока формул физическую модель явления;

2) разработать и представить в виде блока уравнений математическую модель явления;

3) выполнить теоретический расчет связи физических величин в соответствии с начальными параметрами своего варианта (см. табл.);

4) * разработать программу, позволяющую рассчитывать указанные физические величины (за дополнительные баллы).

 

Дополнительная информация

 

Уравнение свободных гармонических колебаний имеет вид

где a – ускорение тела,

x – смещение тела из положения равновесия,

w - циклическая частота колебаний.

Одним из условий существования свободных гармонических колебаний является то, что величина возвращающей в положение равновесия силы (в случае поплавка – силы Архимеда) пропорциональна величине смещения тела из положения равновесия.

Тогда, измерив по результатам наблюдений за поплавком, его циклическую частоту, можно определить силу Архимеда и плотность жидкости.

 

Общие параметры

Высота поплавка – 0,1 м;

Время фиксирования колебаний — 100 с.

Параметры по группам:

 

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Количество колебаний	50	65	250	10	12	20	525	75	115	54
Плотность материала поплавка, (г/см3)	0,6	0,45	0,30	0,65	0,80	0,45	0,50	0,50	0,65	0,65
Ускорение свободного падения на планете	10	15	35	5	2,5	5	190	25	45	10
Плотность жидкости водоема планеты, (г/см3)	?	?	?	?	?	?	?	?	?	?

 

Задание № 6

Воспитание ответственного отношения к учебе

С помощью раствора радиоактивного вещества

 

 

Условие:

В целях определения времени нахождения студентов в здании университета, при входе их обрабатывают раствором радиоактивного вещества с известным периодом полураспада. Измерив уровень активности излучения данного вещества при выходе студента возможно определить время его нахождения в вузе.

 

Задание:

Взяв начальные параметры (см. табл.)

1) разработать и представить в виде блока формул физическую модель явления;

2) разработать и представить в виде блока уравнений математическую модель явления;

3) выполнить теоретический расчет связи физических величин в соответствии с начальными параметрами своего варианта (см. табл.);

4) * разработать программу, позволяющую рассчитывать указанные физические величины (за дополнительные баллы).

 

Дополнительная информация

Закон радиоактивного распада.

Число радиоактивных N ядер убывает с течением времени t по закону:

,

где N ₀ – число ядер в момент времени t = 0;

e @ 2,72 – основание натуральных логарифмов,

l - радиоактивная постоянная (постоянная распада).

[l] – c^-1.

Период полураспада — время Т, в течение которого распадается половина первоначального количества радиоактивных ядер.

Связь между периодом полураспада и радиоактивной постоянной:

.

Активность радиоактивного вещества равна числу ядер, распавшихся за единицу времени:

A = l N.

 

Параметры по группам:

 

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Период полураспада радиоактивного вещества, Т (час)	4	10	24	20	24	5	10	8	16	20
Изменение активности излучения радиоактивного вещества, А/А0	0,25	0,16	0,01	0,35	0,50	0,05	0,15	0,20	0,25	0,25
Прошедшее время, t (час)	?	?	?	?	?	?	?	?	?	?

 

Программирование