Kezdőlap


Feladat:	117. fizika mérési feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Hoffmann Andrea , Horváth Katalin , Horváth Zsófia , Kapitkó Csaba , Nagy Judit , Wekszli Mária
Füzet:	1990/január, 47. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Mechanikai mérés, Görbületi nyomás, Mérési feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1989/május: 117. fizika mérési feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A mérést legegyszerűbben úgy végezhetjük el, hogy megmérjük az oldat $ϱ$ sűrűségét, majd a különböző méretű buborékok átmérőjét és tömegét ( $m$ ). A buborék falvastagsága ( $d$ ) nagyon kicsi a sugarához ( $r$ ) képest, így anyagának térfogatát úgy számíthatjuk, hogy felszínét megszorozzuk a falvastagsággal: $V = 4 r^{2} π d$ .
Így

\begin{matrix} d = \frac{V}{4 r^{2} π} = \frac{m}{ϱ 4 r^{2} π} . \end{matrix}

A buborék fújásakor meg kell határozni annak méretét. Ezt Hoffmann Andrea tükrös milliméterskálával, Kopitkó Csaba egy tolómérő segítségével, Wekszli Mária, Horváth Katalin és Horváth Zsófia pedig egy diavetítő és az ernyőn elhelyezett skála segítségével határozta meg.
A buborék tömegét több megoldó úgy határozta meg, hogy először megmérte a szappanoldatot tartalmazó edény tömegét, majd az oldatból sok, adott átmérőjű buborékot fújt. Ezután ismét megmérve az oldatot tartalmazó edény tömegét, a tömegkülönbség és a buborékok számának hányadosa adja egy buborék tömegét.
A számszerű eredményeket Hoffmann Andrea (Kisbér, Táncsics M. Gimn., I. o. t.) mérése alapján mutatjuk be, amelyek

2, 5 %

-os Ultra Daisy oldatból fújt buborékokra vonatkoznak:

\begin{matrix} r(mm) & 5,0 & 7,5 & 12,5 & 15,0 & 17,5 & 20,0 & 25,0 \\ m(mg) & 14 & 23 & 35 & 49 & 57 & 58 & 55 \\ d (μm) & 45 & 32,5 & 18 & 17,4 & 14,9 & 11,6 & 7,1 \end{matrix}

A mérés hibáját elsősorban a sugár és a tömeg mérésének pontatlansága okozza. Ha a sugár mérésének relatív hibáját 5%-ra, a tömegét pedig 3%-ra becsüljük, akkor a falvastagság hibája 13%. További bizonytalanságot okoz, hogy még az egyforma átmérőjűre fújt buborékok tömegének is van egy szórása, és az, hogy a buborék alján gyakran egy csepp ül.
Ha a buborékok tömege egyforma volna (ahogy ezt néhány megoldó feltételezte), akkor a falvastagság a sugár négyzetével fordított arányban állna. Ez nincs így, az adatokból láthatjuk, hogy a nagyobb méretű buborék tömege általában nagyobb.