Танцующая монета

1. Танцующая монета

Команда:
Докладчик:

2. Условие задачи

Возьмите сильно охлажденную бутылку и положите
монету на ее горлышко. Через некоторое время вы
услышите шум и увидите движение монеты.
Объясните это явление и исследуйте, как
существенные параметры влияют на этот танец.
2

3.

Цель:
Изучить как существенные параметры влияют
на данное явление
Задачи:
объяснить явление
определить существенные параметры
выявить зависимости от данных параметров
3

4. Явление

4

5. Объяснение явления

P0*S
m*g
P1*S
m*g
V=const
P0=Patm=10^5 Па
P0/T0=P1/T1
P1>P0
P0
P1
5

6. Как изменяется давление в бутылке при нагревании

112000
110000
Давление, Па
108000
P0/T0=P1/T1
106000
104000
102000
100000
98000
96000
295
300
305
310
315
Конечная температура, К
320
325
6

7. Эксперимент

P1-Patm=0,15kPa
Эксперимент
0,2
0,18
0,16
0,14
P,kPa
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
1
10
Patm
t,s
100
7

8. Как изменяется давление в бутылке при нагревании

112000
110000
Давление, Па
108000
P0/T0=P1/T1
106000
104000
102000
100000
98000
96000 Монетка не
295
300
поднимается Монетка поднимается
305
310
315
Конечная температура, К
320
325
8

9. Как изменяется давление в бутылке при нагревании

112000
110000
Давление, Па
108000
P0/T0=P1/T1
106000
104000
102000
100000
98000
96000 Монетка не
295
300
поднимается Монетка поднимается
305
310
315
Конечная температура, К
320
325
9

10. Зависимость силы давления о площади взаимодействия

70
Сила давления, Н
60
50
40
30
F=P*S
20
10
0
0
0
0
0
Площадь, м^2
0
0
0
10

11. Установка

монетка
бутылка
датчик давления
сосуд с горячей водой
11

12. Фото установки

датчик давления
монетка
бутылка
сосуд с горячей водой
12

13. Эксперимент

0,2
0,18
0,16
0,14
P,kPa
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
1
10
t,s
100
13

14. Изменение периода колебаний со временем

Время между колебаниями, с
30
25
20
15
10
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223242526272829303132333435
Колебание
14

15. Выводы

Мы объяснили почему происходит данное явление
(за счет расширения газа в бутылке).
Определили параметры, влияющие на колебание
монеты( площадь взаимодействия, разница
давлений).
Теоретически предсказали будет ли колебаться
монетка или нет.
Провели эксперимент и узнали как меняется
давление в бутылке.
Определили как изменяется период колебаний
монетки со временем.
15

16. Спасибо за внимание!

16