Archiv: Zadání úloh 27. ročníku (2013/14)
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.
Dobrým pomocníkem je IYPT Reference Kit obsahující přehled některých článků k úlohám (místní kopie).
Napadá vás zadání úlohy pro příští ročník? Nebo jste se setkali se zajímavým fyzikálním jevem, který stojí za objasnění? Napište námět organizátorům soutěže (nemec@fzu....cz)!
1. Vynalezněte sami
Je známo, že některé elektrické obvody vykazují chaotické chování. Sestrojte jednoduchý obvod s touto vlastností a zkoumejte jeho chování.
2. Hologram
Tvrdí se, že hologram může být vytvořen ručně poškrábáním kusu plastu. Vytvořte takový „hologram“ s písmeny „IYPT“ a prozkoumejte, jak funguje.
3. Zkroucený provaz
Držte provaz a jeden jeho konec kruťte. V určitém okamžiku provaz vytvoří šroubovici nebo smyčku. Zkoumejte a vysvětlete úkaz.
4. Zvuk koulí
Když jsou dvě tvrdé ocelové koule nebo něco podobného jemně přivedeny do vzájemného kontaktu, ozve se neobvyklý „cvrlikavý“ zvuk. Zkoumejte a vysvětlete původ a charakter tohoto zvuku.
5. Obruč se zátěží
Připevněte malou zátěž dovnitř obruče a uveďte obruč do pohybu počátečním postrčením. Zkoumejte pohyb obruče.
6. Bublinkový krystal
Velké množství velmi malých podobných vzduchových bublinek plave na povrchu mýdlové kapaliny. Bublinky se uspořádají do pravidelného vzoru podobného krystalové mřížce. Navrhněte metodu pro získání bublinek stejné velikosti a zkoumejte vytváření takového bublinkového krystalu.
7. Hrnec v hrnci jako lednička
Lednička tvořená hrncem v hrnci je zařízení, které udržuje jídlo studené využitím principu chlazení vypařováním. Sestává z hrnce umístěného uvnitř většího hrnce, přičemž prostor mezi nimi je vyplněn vlhkým pórovitým materiálem, např. pískem. Jak můžeme dosáhnout nejlepšího chladicího efektu?
8. Mražení kapek
Umístěte vodní kapku na desku ochlazenou na cca −20 °C. Při ochlazování se tvar kapky může stát kuželovitým s ostrým vrcholem. Prozkoumejte tento jev.
9. Vodní bomby
Někteří studenti jsou neúspěšní při soubojích s vodními balonky, protože jimi házené balonky se odrážejí, aniž prasknou. Zkoumejte pohyb, deformaci a odraz balonku naplněného kapalinou. Za jakých podmínek balonek praskne?
10. Koeficient difuze
Pozorujte mikroskopem Brownův pohyb částice o velikosti řádově mikrometr. Prozkoumejte, jak koeficient difuze závisí na velikosti a tvaru částice.
11. Svíčka jako elektrárna
Navrhněte zařízení, které mění teplo plamene svíčky na elektrickou energii. Zkoumejte, jak různé aspekty zařízení ovlivní jeho účinnost.
12. Chladný balón
Když vzduch uniká z nafouknutého gumového balónu, stává se jeho povrch na dotyk chladnější. Prozkoumejte parametry, které ovlivňují ochlazování. Jaká je teplota různých částí balónu jako funkce příslušných parametrů?
13. Rotující sedlo
Míč je umístěn doprostřed rotujícího sedla. Zkoumejte jeho dynamiku a vysvětlete, za jakých podmínek míč ze sedla nespadne.
14. Gumičkový pohon
Energie uložená ve zkroucené gumové pásce může být užita např. k pohonu modelu letadla. Zkoumejte vlastnosti tohoto zdroje energie a zjistěte, jak se jeho výkon mění s časem.
15. Olejové hvězdy
Jestliže tlustá vrstva viskózní kapaliny (např. silikonového oleje) vertikálně vibruje v kruhové nádobě, mohou být pozorovány symetrické stojaté vlny. Kolik os symetrie mají tyto vlnové obrazce? Prozkoumejte a vysvětlete tvar a chování obrazců.
16. Magnetické brzdy
Když padá silný magnet neferomagnetickou kovovou trubicí, působí na něj brzdící síla. Prozkoumejte tento jev.
17. Čokoládová hystereze
Čokoláda při pokojové teplotě vypadá jako tuhý materiál, ale taje, když je ohřáta na přibližně tělesnou teplotu. Když je znovu ochlazena, často zůstává roztavená i při pokojové teplotě. Prozkoumejte teplotní rozsah, v němž čokoláda může být jak v roztaveném tak v „pevném“ stavu, a jeho závislost na příslušných parametrech.
Verze pro tisk
Verze pro tisk na list A4 (HTML)