Upload
verka1987
View
399
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Citation preview
Бумажные спирали и теплый воздух
Приступа ЕгорХСШ № 75
Задача:“Змейсы-пиявсы”.Фигура в виде спирали вырезается из бумаги, размещается над нагревателем, причем так, что центральная ее часть (голова змейки) укрепляется на острие, а хвост свисает. При определенной разности температур между головой и хвостом “змейка” начинает вращаться. Исследуйте и опишите, как зависит угловая скорость вращения змейки от разности температур ? Какой максимальной угловой скорости реально добиться?
Цель работы:Исследовать как зависит угловая скорость вращения змейки от разности температур и какой максимальной угловой скорости можно добиться
Вид теплообмена обусловленный переносом вещества – потоками газа или жидкости ,- называют конвекцией
Природная конвекция возникает в поле силы тяжести при неравномерном нагревании веществ (жидкостей или газов)-перемешивание веществ происходит в следствии разницы температуры отдельных мест среды и вызванного ею расхождения значений плотностей.Явление конвекции можно объяснить при помощи закона Архимеда и явления теплового расширения тел.
Угловая скорость - векторная величина: характеризующая вращательное движение твердого тела и направленная по оси вращения согласно правилу правого винта. Отношение угла поворота к соответствующему времени измеряет угловую скорость вращения.
ω = 2πn
где: ω - угловая скорость в 1/секунду, n – число оборотов в секунду, N – число оборотов минуту.
Если Т – период вращения (время, за которое тело совершает полный оборот), то формула ω = 2πn принимает вид:
Формулы, выражающие угловую скорость вращения:
Наша установка
Теплый воздух легче холодного, так как у него меньше плотность.
Следовательно, он стремится вверх и вступает в контакт с поверхностью спирали. На нижний участок сила
воздействия больше, чем на верхние, так как «по дороге» воздух успевает остыть. Из-за разницы приложенных
сил на разные участки предмета начинается вращение.
Получается, что из-за изменения физических свойств воздуха
(увеличение температуры) система перешла в состояние видимого
движения.
1)t1=25°Ct2=27°C∆t=27-25=2°CT=t/Nt=10cN=10 об.T=10/10=1w=2П/T=6,28/1=6,28
об./сек.
2) t1=25°Ct2=30°C∆t=30-25=5°CT=t/Nt=10cN=15 об.T=10/15=0,67w=2П/T=6,28/0,67=9,37
об./сек.
Наши расчеты:
Итог:Теплый воздух стремится вверх и вступает в контакт с поверхностью спирали. Таким образом спираль крутится.
Угловая скорость вращения змейки зависит от разности температур . Чем выше температура, тем быстрее вращается спираль и угловая скорость растет . При постоянной температуре вращение прекращается.
Спасибо за внимание!