Pusť se do řešení zajímavých úloh! Najdi si kamarády do týmu do ústředního kola!
Zadání úloh 39. ročníku (2025/26)
Anglické zadání je převzaté z mezinárodního Turnaje mladých fyziků.
Do češtiny jej přeložil Český výbor TMF.
V případě nejasností je v soutěži rozhodující uvedené anglické zadání.
Napadá vás zadání úlohy pro příští ročník? Nebo jste se setkali se zajímavým fyzikálním jevem, který stojí za objasnění? Napište námět organizátorům soutěže (tmf@jcmf....cz)!
1. Vynalezněte sami
Samospouštěcí sifon lze vyrobit z kusu tuhé trubičky zohýbané do určitého tvaru. Když je sifon částečně ponořen do vody, začne jím vytékat voda přes okraj nádoby bez potřeby jejího počátečního nasátí. Prozkoumejte, jak relevantní parametry, např. geometrie, ovlivní proces sifonování.
Magnet zavěšený na pružině koná po vychýlení jednoduchý harmonický pohyb. Pokud magnet osciluje uvnitř cívky připojené k rezistoru, bude jeho pohyb tlumený. Prozkoumejte faktory, které toto tlumení ovlivňují.
Konzultant: Filip Křížek (ÚJF AVČR, krizek@ujf....cas....cz)
3. Prstencová fontána
Spadne-li plochý kovový prstenec z určité výšky do nádoby s vodou, vytvoří fontánu, která může vytrysknout vodu vysoko do vzduchu. Jak závisí maximální výška výtrysku na parametrech prstence?
Konzultant: Martin Blaschke (Fyzikální ústav SU v Opavě, martin....blaschke@physics....slu....cz)
5. Elastické vlnění
Zavěste kovovou kuličku na pevný úchyt pomocí gumičky a mnohokrát ji otočte kolem svislé osy. Když kuličku pustíte, vytvoří se na gumičce stojaté vlny. Prozkoumejte tento jev a prostudujte, jak vlastnosti vlny závisí na relevantních parametrech.
Hračka Flipo Flip se může několikrát otočit, přestože není kulatá. Prozkoumejte, jak její pohyb závisí mj. na geometrických parametrech a na podmínkách jejího vypuštění.
Vrhneme-li točící se předmět, který má různé hlavní momenty setrvačnosti, může se najednou začít otáčet kolem jiné osy, než kolem které se otáčel na začátku. Prozkoumejte, jak je otáčivý pohyb takového předmětu při svém volném pádu ovlivněn relevantními parametry.
Konzultanti: Tomáš Opatrný (PřF UPOL, tomas....opatrny@upol....cz), Tomáš Tyc (PřF MUNI, tomtyc@physics....muni....cz)
8. Magnetický urychlovač
Připevněte dvojice magnetů na kovový plech podle obrázku. Když připevníte dva magnetické disky na hřídel, bude toto „vozítko“ za určitých podmínek přes řady magnetů zrychlovat. Prozkoumejte tento jev.
Konzultant: Zdeněk Kašpar (MFF UK, zdenek....kaspar@matfyz....cuni....cz)
9. Ovládání levitace
Ve vhodném uspořádání mohou tenké grafitové destičky levitovat nad neodymovými magnety. Osvětlením povrchu grafitové destičky je možné ovládat její pohyb. Vysvětlete a prozkoumejte tento jev.
Konzultant: Zdeněk Janů (FzÚ AVČR, janu@fzu....cz)
10. Ponořený kráter
Pokud necháte písek nebo podobný zrnitý materiál klesnout ke dnu nádoby zaplněné vodou, může vytvořit strukturu podobnou kráteru. Vysvětlete a prozkoumejte tento jev.
Konzultant: Alexandr Dizov (MFF UK, sasa....dizov@gmail....com)
11. Sladký monochromátor
Nechte procházet lineárně polarizované bílé světlo skrz sloupec cukerného roztoku. Pozorujeme-li prošlé světlo přes polarizátor, může vypadat zabarveně. Otočte tento polarizátor a barva prošlého světla se může změnit. Sestrojte takový sladký monochromátor a dosáhněte co možná nejužšího pásu vlnových délek světla.
Konzultant: Tomáš Ostatnický (MFF UK, tomas....ostatnicky@matfyz....cuni....cz)
12. Podzimní mince
Pohyb mince padající ke dnu nádoby naplněné kapalinou může být pozoruhodně podobný třepotání a otáčení padajícího podzimního listí. Prozkoumejte, jak pohyb mince závisí na relevantních parametrech.
Konzultant: Marek Fürst (MFF UK, furstmarek@seznam....cz)
13. Zpívající pravítko
Když upevníme pravítko na jednom konci a udeříme do něj, kmitá a vydává charakteristický zvuk. Prozkoumejte, jak tento zvuk závisí na relevantních parametrech.
Konzultant: Pavel Márton (FzÚ AVČR, marton@fzu....cz)
14. Krystalová stvoření
Pozorujte vypařování kapky roztoku kuchyňské soli na teplém hydrofobním povrchu. Po odpaření vody krystaly vytvoří rozmanité tvary. Prozkoumejte a vysvětlete tento jev.
Konzultantka: Jana Bielčíková (ÚJF AVČR, bielcikova@ujf....cas....cz)
15. Magnetická Newtonova houpačka
Nový typ Newtonovy houpačky lze sestrojit s použitím odpuzujících se a nedotýkajících se magnetů místo srážejících se kuliček. Tato nová houpačka může fungovat podobným způsobem jako obyčejná Newtonova houpačka, ale může vykazovat i jiné zajímavé chování. Vysvětlete a studujte pohyb této magnetické houpačky.
Když zkroutíme svazek špaget, může vydržet působení větších příčných sil (působících z boku) než rovný, nezkroucený svazek. Prozkoumejte odezvu zkrouceného svazku na příčné napětí a najděte optimální zkroucení pro dosažení nejvyšší meze pevnosti při příčném zatížení.
Plamen může nepřetržitě obíhat žlábkem stočeným do kruhu, který obsahuje tenkou vrstvu hořlavé kapaliny. Prozkoumejte, jak charakteristiky tohoto cestujícího plamene závisejí na relevantních parametrech.
U některých úloh jsou uvedeny odkazy na práce ilustrující jevy v zadání.
Upozorňujeme, že kompilace těchto materiálů také nemůže nahradit vlastní řešení.
Připomínáme, že je dobrým mravem uvádět odkazy na cizí práce, z nichž čerpáme.
Použití cizí práce bez odpovídající citace je penalizováno!
Hodnocení úloh Turnaje je zaměřeno zejména na dosažené vlastní výsledky.
Připevněte dvojice magnetů na kovový plech podle obrázku. Když připevníte dva magnetické disky na hřídel, bude toto „vozítko“ za určitých podmínek přes řady magnetů zrychlovat. Prozkoumejte tento jev.