Finale
Olimpiadi della Fisica 2019
Finale
Aarau, 16.3.2019
Esercizio sperimentale Determinare la densità dell’olio
Durata: 150 minuti (2 1⁄2 ore)
Punti massimi: 48
Aiuti permessi
Calcolatrice non programmabile
Materiale per scrivere e disegnare
Questo esperimento è basato sull’idea proposta durante le APhO 2000. La parte (c) è stata sviluppata dalle Olimpiadi dalla Fisica.
Olimpiadi della Fisica 2019 Esperimento CH-2019 i
Pagina 2 di 2
Materiale Provetta Recipiente (capienza 1 litro, altezza 180 mm) Righello (Alu) 2 pipette monouso Carta assorbente Acqua (densità ), in bottiglia Olio (in bottiglia), indice di rifrazione Carta millimetrata Dadi/bulloni Multimetro con cavo Becher
Esercizio In questo esperimento bisogna determinare la densità dell’olio fornitovi, senza considerare le dimensioni delle provette. Per raggiungere questo obbiettivo, risolvi i seguenti compiti:
(a) (12 Pt.) Osserva come una variazione della quantità di acqua nella provetta ne influenza la profondità di immersione. Rappresenta graficamente questa relazione. Per questa parte utilizza solo l’acqua.
(b) (12 Pt.) Deriva matematicamente la relazione tra le quantità misurate nel punto (a). (È richiesto un procedimento di derivazione formale)
Nel compito (a) avrai realizzato che il campo di misurazione è limitato da un problema di stabilità.
(c) (12 Pt) Che provvedimenti possono essere impiegati per estendere il campo di misurazione per l’analisi descritta in (a)? Determina (utilizzando solo l’acqua) il massimo campo di misurazione possibile grazie a questi provvedimenti. Illustra i risultati graficamente.
- D. (12 Pt.) Utilizzando i risultati ottenuti nei compiti (a),
- B. e (c), determina la densità dell’olio in questione mediante misurazioni, con una stima dell’errore per il valore ottenuto.
La soluzione deve contenere Chiara presentazione della teoria per la valutazione dei dati di misura (compito (b), derivazione con commenti) Descrizione del metodo di misurazione, evidenziando i punti importanti il valore ottenuto per la densità dell’olio una stima dell’errore per la densità dell’olio ottenuto (compito (d)) rappresentazioni grafiche necessarie
Consigli Prima di tutto leggi/studia completamente l’esercizio. Pianifica il tuo esperimento! L’acqua e l’olio non devono mai essere messi contemporaneamente nella provetta e non devono mai essere mescolati. Prima che l’olio venga versato nella provetta, questa deve essere asciugata. Il diametro interno ed esterno della provetta può essere considerato costante nella parte cilindrica. I dadi/bulloni hanno tutti la stessa massa. Lavora in modo pulito. L’olio è innocuo (ad es. contatto con la pelle). Non far cadere alcun oggetto nella provetta, potrebbe danneggiarsi.
Topic: Fluid Mechanics, Thermodynamics, Order-of-Magnitude Estimation Metodi: Hydrostatic Equilibrium, Physical Modeling, Experimental Data Analysis, Error Propagation Competenze: Experimental Data Analysis, Graph Linearization, Error Propagation Objects: Tube, Container Fonte: Testo (PDF) — p.1
Finale
Olimpiadi della Fisica 2019
Finale
Aarau, 16.3.2019
Esercizio sperimentale Determinare la densità dell’olio
Durata: 150 minuti (2 ore e mezzo)
Punti massimi: 48
Aiuti permessi
Calcolatore non programmabile
Materiale per scrivere e disegnare
Questo esperimento è basato sull’idea proposta durante l’APhO 2000. La parte (c) è stata sviluppata dalle Olimpiadi dalla Fisica.
Olimpiadi della Fisica 2019 Esperimento CH-2019 i
Pagina 2 di 2
Materiale Provetta Recipiente (capienza 1 litro, altezza 180 mm) Righello (Alu) 2 pipette monouso Carta assorbente Acqua (densità ), in bottiglia Olio (in bottiglia), indice di rifrazione Carta millimetrata Dati/bulloni Multimetro con cavo Becher
Esercizio In questo esperimento occorre determinare la densità dell’olio fornito, senza considerare il dimensioni delle provette. Per raggiungere questo obiettivo, risolvere i seguenti compiti:
(a) (12 Pt.) Osserva come una variazione della quantità di acqua provetta da influenza La profondità dell’immersione. Rappresenta graficamente questo rapporto. Per questa parte
- Utilizza solo l’acqua.
(b) (12 Pt.) Deriva matematicamente la relazione tra le quantità misurate nel punto (a). (È richiesto un procedimento di derivazione formale)
Nel compito (a) si è realizzato che il campo di misurazione è limitato da un problema di stabilità.
(c) (12 Pt) Le disposizioni che possono essere impiegate per estendere il campo di misurazione per L’analisi descritta alla lettera a)? Determinazione (utilizzando solo l’acqua) il massimo campo di La misurazione possibile grazie a queste disposizioni. Il risultato è illustrato graficamente.
- D. Utilizzando i risultati ottenuti nei concorsi (a),
- ** B ** e (c), determina la densità dell’olio in La Commissione ha adottato una decisione che prevede che il valore di un prodotto non sia inferiore a quello di un prodotto.
La soluzione deve contenere Chiara presentazione della teoria per la valutazione dei dati di misura (compito (b), derivazione con commenti) Descrizione del metodo di misurazione, evidenziando i punti importanti Il valore ottenuto per la densità dell’olio una stima dell’errore per la densità dell’olio ottenuto (compito (d)) Rappresentazioni grafiche necessarie
Consigli Prima di tutto leggi/studia completamente l’esercizio. Pianifica il tuo esperimento! L’acqua e l’olio non devono essere messi contemporaneamente nella provetta e non Devono essere mescolati. Prima che l’olio venga versato nella provetta, questo deve essere asciugato. Il diametro interno ed esterno della prova può essere considerato costante nella parte cilindrica. I dadi/bulloni hanno tutti la stessa massa. Lavora in modo pulito. L’olio è innocuo (ad es. contatto con la pelle). Non ci sono molti oggetti nella prova che potrebbero danneggiarsi.
Topic: Fluid Mechanics, Thermodynamics, Order-of-Magnitude Estimation Metodi: Hydrostatic Equilibrium, Physical Modeling, Experimental Data Analysis, Error Propagation Competenze: Experimental Data Analysis, Graph Linearization, Error Propagation Objects: Tube, Container Fonte: Testo (PDF) — p.1