Klub 44F - zadania II 2011»Zadanie 512
o zadaniu...
- Zadanie pochodzi z artykułu Klub 44F - zadania II 2011
- Publikacja w Delcie: luty 2011
- Publikacja elektroniczna: 1 lutego 2011
- Artykuł źródłowy w wersji do druku [application/pdf]: (133 KB)
Dwóch studentów przechadzało się nad brzegiem stawu. W mętnej wodzie
podskakiwała szyjka butelki wrzuconej przez jakiegoś wandala.
– Założę się
o dychę, że potrafię obliczyć średnią głębokość zanurzenia tej butelki –
powiedział Fizyk.
– Ściemniasz, przecież nic nie widać w tej zupie!
– zaoponował Humanista. – Przyjmuję zakład!
Fizyk ustawił funkcję
stopera na swoim zegarku i zmierzył czas 10 okresów drgań butelki
– wyszło mu 7,8 sekundy. Przestawił zegarek na kalkulator i po paru
obliczeniach zawołał:
– Piętnaście centymetrów, sprawdzamy i jesteś do tyłu
o dychę!
Który student wygrał zakład?

W położeniu równowagi
masa butelki
równa jest masie wypartej wody
gdzie
– pole przekroju poprzecznego butelki,
– gęstość wody.
Jeśli zanurzenie zwiększy się o
to siła wyporu wzrośnie o
zatem mamy do czynienia z ruchem harmonicznym o okresie
gdzie
– stała proporcjonalności siły do
wychylenia, tzn.
Po przekształceniach można wyznaczyć
tą drogą Fizyk otrzymał wynik
we wzorze na
W efekcie
wyliczona wartość
będzie zawyżona – w przeprowadzonym
doświadczeniu autor otrzymał zanurzenie o około 25% mniejsze, co
w opisanej sytuacji odpowiadałoby wartości
A jednak wygrał
Humanista...