A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. Megoldás. A feladat szövegében megadott háromféle változó függvényében mértem a pohárban maradó víz és a pohár teljes térfogatának százalékban kifejezett arányszámát. A vízhozamot (melyet -val jelöltem és liter/s egységekben adtam meg) kétféleképpen mértem. Amikor nem volt túl erős a vízsugár, megmértem, hogy mennyi idő alatt tölti meg az 1 literes palackot. Ha erős volt a sugár, akkor azt mértem, hogy bizonyos idő alatt mennyi (mekkora tömegű) víz kerül a palackba. A vízhozamot kb. 0,09 és 0,2 liter/s között tudtam változtatni. Ezután ‐ anélkül, hogy a csap állásán változtattam volna ‐ a vízsugár alá állítottam a henger alakú poharat. A vízoszlop és a teljes pohár magasságából egyszerűen meg lehetett állapítani, hogy a pohárnak hány százaléka telt meg vízzel. A pohárba csapódó víz sebessége két változtatható mennyiségtől függ: a vízhozamtól (ez és a csap keresztmetszete határozza meg a vízsugár kifolyási sebességét), valamint a csap és a pohár távolságától. Ha feltételezzük, hogy a víz szabadon esik, akkor a becsapódási sebessége: . A csap sugarát 7,5 mm-nek mértem, a keresztmetszete tehát 1,76 cm. A csap kifolyónyílása és a pohár közötti távolságot 10 cm, 15 cm és 20 cm-nyire állítottam be. Mindegyik vízhozam- illetve vízsebesség mellett a pohár kétféle helyzetében végeztem el a mérést: a víz egyszer a pohár közepén, majd a pohár szélének közelében csapódott be. Általában azt tapasztaltam, hogy amikor a pohár szélét érte a vízsugár, akkor kevesebb víz maradt a pohárban, mint amikor középen csapódott be a sugár. (Egyetlen ettől eltérő esetet tapasztaltam.) A vízsugár hozamának növelése is és a víz sebességének növelése is monoton csökkenti a pohárban maradó víz mennyiségét. Ez a csökkenés azonban nem egyenletes: kis sebességeknél (kis vízhozamnál) csak mérsékelt ez a csökkenés, majd egy küszöbértéknél gyorsan kezd változni, majd az egészen nagy vízhozamoknál (vízsebességeknél) ismét mérséklődik a csökkenés üteme. Mindez a jelenség bonyolult, igen összetett voltára utal. Az adatok grafikus ábrázolása ‐ a viszonylag nagy mérési hibák miatt ‐ nem kínál lehetőséget valamilyen egyszerű függvénykapcsolat felismerésére. A mérés pontosságát az idő-, hossz- és súlymérés hibája határozza meg. Ezek mérési pontatlanságából számolva az egész mérés hibájának nagyságrendje néhány százalékosnak adódna, ez azonban túlságosan optimista becslés, hiszen a mérési adatok szórása, a megismételt mérések nagy statisztikus ingadozása nagyobb hibára utal. |