Page 16 - Teraz matura Fizyka - vademecum z zadaniami

To było na maturze

Rozwiązanie
Głębokość zanurzenia walca to różnica między wysokością walca H a wysokością części walca
WSTĘP O NIEPEWNOŚCIACH POMIAROWYCH
wystającej ponad powierzchnię cieczy l (oznaczenie l – patrz rysunek s. 17):
h = H – l.
Na walec działają trzy siły: zwrócony w dół ciężar walca i zwrócone ku górze siła wyporu oraz siła
sprężystości sprężyny siłomierza.
Walec się nie porusza, więc – zgodnie z pierwszą zasadą dynamiki – działające na niego siły się
równoważą. Ciężar Q jest co do wartości równy sumie wartości siły wyporu F w i siły sprężystości
sprężyny siłomierza F:
Q = F w + F.
Siłomierz wskazuje wartość siły sprężystości napiętej sprężyny, wobec czego:
F w = Q – F.
Można uzupełnić tabelę.
Wysokość części walca wystająca Głębokość Siła wskazywana
Lp. ponad powierzchnię cieczy zanurzenia walca przez siłomierz Siła wyporu
F w (N)
l (cm) ± 0,2 cm h (cm) F (N) ± 0,1 N
1. 10,0 0 2,7 0
2. 8,1 1,9 2,5 0,2

3. 5,9 4,1 2,2 0,5
4. 4,0 6,0 2,0 0,7
5. 2,2 7,8 1,9 0,8

Gdy obliczamy niepewność wielkości fizycznej, która jest sumą lub różnicą dwóch wielkości fizycznych,
tocałkowita niepewność pomiaru jest równa sumie niepewności pomiaru każdej z tych wielkości fizycznych.
Jeśli z = x + y lub z = x – y, a niepewność pomiaru wielkości x i y wynoszą odpowiednio Dx oraz Dy, to niepew-
ność pomiaru wielkości z wynosi: Dz = Dx + Dy.

Wysokość walca H podano w treści zadania bez informacji o niepewności pomiaru, przyjmujemy
zatem, że jest to wartość dokładna.
Ponieważ głębokość zanurzenia walca h = H – l, to niepewność Dh = DH + Dl, ale DH = 0, wobec
czego Dh = Dl.

1 184