Gymnázium Klatovy, septima b: O pohár Becaria
> úvod > o autorech > měření trubičkou > měření „siloměrem“ > fotogalerie > poděkování

> úvod

Celý náš tým, který je tvořen pěti fyzikálně smýšlejícími lidmi, je v tomto oboru skutečně jako doma. Není tedy divu, že jsme se dozvěděli o tak zajímavé soutěži, jakou pohár Becaria je. Do klání „O pohár Becaria“ jsme se - jak to tak bývá - přihlásili až na poslední chvíli, ale o to větší bylo naše nadšení a vůle dotáhnout celou věc až do konce. Byli jsme pevně rozhodnuti, splnit soutěžní úkol, ať bude jakýkoliv.

Zadání úkolu

Představte si, že máte před sebou otevřené potrubí (korýtko, okap, či jakýkoli žlab), kterým proudí voda, nebo jakákoli kapalina. Vaším úkolem je navrhnout a v nejlepším případě i fyzicky sestrojit zřízení, které bude určovat rychlost tohoto proudění.

Naše lokalizace

Především je nutno podotknout, že zadání úkolu je poměrně široké. Rozhodli jsme se tedy pro určité upřesnění podmínek použitelnosti našich aparatur. Jedná se především o to, že obě aparatury byly testovány pouze ve vodě a tedy budou měřit správně jenom v této kapalině. Další věc je určité omezení měřitelných rychlostí.

Naše začátky

Po získání zadání úkolu jsme během velmi krátké doby vymysleli hned několik použitelných způsobů měření, založených na různých fyzikálních principech. Při rozhodování, které řešení je nejlepší, nejjednodušší a neotřelé, jsme samozřejmě museli zvážit několik faktorů. Především naše technické možnosti, finanční a materiálovou náročnost, vybavenost školní laboratoře a také časové omezení pro odevzdání vypracovaného projektu. V našich podmínkách by bylo velice obtížné realizovat některé návrhy, jako například měření pomocí laseru apod. Zvolili jsme proto měření rychlosti průtoku kapaliny korytem pomocí odporové síly, která vzniká při obtékání tělesa kapalinou. Pro realizaci tohoto projektu jsou naše podmínky dostačující, zároveň řešení splňuje zadání úkolu, je jednoduché, finančně nenáročné a funkční. Prvotní nápad byl založen na využití siloměru, kterým by byla měřena velikost odporové síly a ta převáděna na rychlost proudění kapaliny. Postupně jsme ale dospěli k úpravě tohoto systému a jeho zjednodušení. K destičce, na niž působí proudící kapalina, jsme se rozhodli připojit ručičku, která na stupnici přímo ukáže požadovanou veličinu. Zařízení je praktické, vzhledem k využitému materiálu lehké a přenosné. Nevyžaduje použití moderní počítačové techniky, která není vždy dostupná a levná.

Druhé řešení je tak jednoduché, že jsme neodolali a zrealizovali ho také. Je pravděpodobně ještě snadnější a rychlejší. Je založeno na měření rychlosti průtoku pomocí jednoduché zahnuté skleněné trubice, běžně využívané v chemických laboratořích. Po finanční stránce je tento způsob velice nenáročný a jeho zpracování snadné. Rychlost proudění vody korytem se projeví na výšce hladiny vody v kolmé části trubičky, kam jsme nanesli stupnici.