Przykładowe zadania

Ogólna instrukcja zadania

Owocowe ogniwo

Elektryczność i elektrochemia

Z dostępnych owoców, elektrod i przewodów trzeba zbudować źródło napięcia. Liczyć się będzie wynik uzyskany w jednakowych warunkach obciążenia.

To jest przykładowa instrukcja zadania, która pozwala zrozumieć i przećwiczyć rodzaj eksperymentu. Podobne do prawdziwych zadań będą udostępnione na dwa tygodnie przed każdą kolejką. Dokładne wartości parametrów, ostateczny zestaw materiałów i techniczne kryteria ważności wszystkie zespoły poznają jednocześnie na początku kolejki.

Pięcioosobowy zespół budujący źródło napięcia z owoców i elektrod

Zadanie

Zbuduj układ ogniw owocowych, który po podłączeniu do wspólnego obciążenia zapewni możliwie wysokie i stabilne napięcie.

Wyposażenie

Owoce, dwa metale i podstawowe elementy obwodu

Każdy zespół otrzyma jednakowy zestaw owoców, elektrody wykonane z dwóch rodzajów metalu, przewody z zaciskami, papier ścierny do oczyszczania powierzchni, ręczniki papierowe, rękawiczki oraz miernik roboczy. Oficjalny pomiar zostanie wykonany miernikiem i obciążeniem Komisji.

Przygotowanie rozwiązania

Trzeba zaprojektować zarówno pojedyncze ogniwa, jak i sposób ich połączenia

Zespół umieszcza elektrody w owocach, wybiera ich położenie i głębokość oraz łączy powstałe ogniwa w układ szeregowy, równoległy lub mieszany. Można wykonywać pomiary robocze i zmieniać konfigurację do końca czasu przygotowania.

Ważne jest nie tylko napięcie bez obciążenia, ale także opór wewnętrzny źródła i stabilność wskazania. Gotowy układ musi mieć wyprowadzone zaciski pomiarowe i pozostać nieruchomy podczas oficjalnego odczytu.

Próba mierzona i wynik

Wynik zostanie sprawdzony pod jednakowym obciążeniem

Komisja podłączy konstrukcję do wspólnego miernika i elementu obciążającego. Po ustalonym czasie stabilizacji zostanie odczytane napięcie, a w razie potrzeby także jego zmiana w określonym przedziale czasu.

O jakości rozwiązania będzie decydować najwyższe stabilne napięcie uzyskane przy jednakowym obciążeniu. Instrukcja szczegółowa poda rodzaje i liczbę owoców, metale elektrod, wartość obciążenia, czas stabilizacji, dopuszczalny sposób przygotowania owoców, liczbę prób i kryterium remisu.

Ograniczenia

Energia ma pochodzić wyłącznie z dostarczonych ogniw

Nie wolno używać własnych baterii, akumulatorów, kondensatorów, elektrod ani przewodów. Zabronione jest dodawanie soli, kwasów i innych substancji, podgrzewanie lub chłodzenie owoców oraz ich modyfikowanie w sposób niewskazany w instrukcji. Podczas oficjalnego pomiaru nie wolno dotykać elektrod ani zmieniać połączeń.

Co na to fizyka?

Przydatne tropy

różnica potencjałówłączenie szeregowe i równoległeopór wewnętrznystabilność źródła pod obciążeniem

Znajomość tych zjawisk może pomóc w zaplanowaniu konstrukcji, przewidywaniu wyniku i analizie nieudanych prób. Ostateczne rozwiązanie nadal trzeba jednak sprawdzić doświadczalnie.

Co zostanie doprecyzowane na kolejce?

Parametry konkretnej próby

rodzaje i liczba owoców, materiały oraz liczba elektrod, dopuszczalny sposób przygotowania, wartość obciążenia, czas stabilizacji, sposób wyboru wyniku, liczba prób i kryterium remisu.

Te informacje nie zmienią istoty eksperymentu, lecz ustalą jego konkretne warunki i pozwolą wszystkim zespołom rywalizować na identycznych zasadach.

Wspólna zasada wszystkich zadań

Zaprojektuj rozwiązanie, zakończ pracę na sygnał i pokaż jego działanie w publicznej próbie mierzonej.

Zobacz przebieg kolejki