Archiv: Zadání úloh 30. ročníku (2016/17)
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.
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
Sestrojte pasivní zařízení, které umožní bezpečný dopad syrového slepičího vejce, je-li puštěno na tvrdý povrch z dané výšky 2,5 m. Zařízení musí padat spolu s vejcem. Jaké nejmenší velikosti zařízení jste schopni dosáhnout?
2. Balónkový klakson

Jednoduchý klakson se dá sestrojit, natáhneme-li balónek na otvor malé nádoby nebo šálku a umístíme-li na druhé straně trubičku (viz obrázek). Foukneme-li do malého otvoru na straně nádoby, můžeme vytvořit zvuk. Prozkoumejte, jak relevantní parametry ovlivní zvuk.
3. Jednočočkový dalekohled
Dalekohled můžeme sestrojit s pomocí jediné čočky, pokud nahradíme okulár malou aperturou. Jak parametry čočky a otvoru ovlivní obraz (např. zvětšení, ostrost a jas)?
4. Magnetické kopečky
Malé množství ferokapaliny umístěné v nehomogenním magnetickém poli vytváří kopečkovité struktury. Prozkoumejte, jak vlastnosti těchto struktur závisejí na relevantních parametrech.
5. Leidenfrostovy hvězdy
Při Leidenfrostově jevu může vodní kapka umístěná na horký povrch přežít i několik minut. Za určitých okolností může tato kapka vytvářet oscilující hvězdicovité tvary. Vyvolejte různé oscilační mody a prozkoumejte je.
6. Rychlý závěs

Závěs tvořený dřevěnými tyčkami umístěnými šikmo vůči svislému směru a spojenými dvěma šňůrami (viz obrázek) je pověšen svisle a pak uvolněn. Pokud závěs padá na vodorovný povrch, pohybuje se rychleji, než odpovídá volnému pádu. Vysvětlete tento jev a prozkoumejte, jak relevantní parametry ovlivňují pohyb.
7. Spirální vlny
Teče-li po rotujícím disku tenká kapalná vrstva, mohou se na ní objevit spirální vlny a další typy vlnových obrazců. Prozkoumejte tyto vlnové obrazce.
8. Zobrazování hustoty
Změny hustoty plynu se často zviditelňují pomocí šlírové fotografie. Postavte systém pro šlírovou fotografii a prozkoumejte, jak dobře rozlišuje rozdíly v hustotě.
9. Kulička v trubici
Utěsněná průhledná trubice naplněná kapalinou obsahuje malou kuličku. Trubice je nakloněná a její dolní konec je připevněn k motoru tak, aby trubice opisovala kuželovou plochu. Prozkoumejte pohyb kuličky v závislosti na relevantních parametrech.
10. Odtahování skel
Vytvořte tenkou vrstvičku vody mezi dvěma skleněnými destičkami a pokuste se je oddělit. Prozkoumejte parametry ovlivňující potřebnou sílu.
11. Vlasový vlhkoměr
Jednoduchý vlhkoměr lze sestrojit s použitím lidských vlasů. Prozkoumejte jeho přesnost a dobu odezvy jako funkci relevantních parametrů.
12. Torzní setrvačník

Připevněte osu kolečka k svislému vláknu, které má určitý torzní odpor (viz obrázek). Zkruťte vlákno, roztočte kolečko a uvolněte jej. Prozkoumejte dynamiku tohoto systému.
13. Rezonující sklenička
Vinná sklenka částečně naplněná kapalinou bude pod vlivem zvuku z reproduktoru rezonovat. Prozkoumejte, jak jev závisí na různých parametrech.
14. Gee-Haw Whammy Diddle
“Gee-Haw Whammy Diddle” je mechanická hračka tvořená jednou obyčejnou dřevěnou tyčkou a druhou tyčkou s řadou zářezů a vrtulkou na konci. Když je první tyčka tažena po zářezech, vrtulka se začne otáčet. Vysvětlete tento jev a prozkoumejte relevantní parametry.
15. Vařené vejce
Navrhněte neinvazivní metody, jak zjistit, nakolik je již slepičí vejce uvařené. Prozkoumejte citlivost svých metod.
16. Synchronizace metronomů
Skupina mechanických metronomů stojících vedle sebe a tikajících s náhodně nastavenými počátečními fázemi dosáhne za určitých podmínek po několika minutách synchronizovaného chování. Prozkoumejte tento jev.
17. Vakuová bazuka
“Vakuová bazuka” může být postavena z jednoduché plastové trubky, lehké střely a vysavače. Postavte takové zařízení a maximalizujte úsťovou rychlost.
Verze pro tisk
Verze pro tisk na list A4 (HTML)