Задачи ХL Всероссийского Турнира Юных Физиков

Задачи XXXI Международного Турнира Юных Физиков

Тот, кто открывает новую истину, обнаруживает, как правило, что гораздо труднее разобраться почему другие люди не понимают его, чем открыть новую истину

Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц

1. Сделай сам

   Постройте простой сейсмограф, который усиливает локальное возмущение механическим, оптическим или электрическим способом. Определите кривую отклика вашего устройства и исследуйте параметры затухания. Какое максимального усиления вы можете достичь?

2. Цвета порошков

   Если окрашенный материал измельчить до порошка, то в некоторых случаях порошок может иметь цвет, отличный от цвета оригинального материала. Изучите, как степень измельчения влияет на видимый цвет порошка.

3. Танцующая монета

   Возьмите сильно охлажденную бутылку и положите монету на горлышко. Спустя некоторое время вы услышите шум и увидите движение монеты. Объясните это явление и изучите, какие параметры влияют на "танец".

4. Фонтан Герона

   Постройте фонтан Герона и объясните, как он работает. Изучите явление и установите, какие параметры влияют на высоту струи воды.

5. Питьевая соломка

   Когда питьевую соломку помещают в стакан газированного напитка, она может приподняться над краем стакана и опрокинуться через его край. Изучите и объясните движение трубочки и определите условия, при которых она может опрокинуться.

6. Масляное кольцо

   Промасленный горизонтальный цилиндрический вал вращается вокруг своей оси с постоянной скоростью. Сделайте кольцо из картонного диска с внутренним диаметром примерно в два раза больше диаметра вала и наденьте кольцо на вал. В зависимости от наклона кольцо может перемещаться вдоль вала в любом направлении. Изучите явление.

7. Конический холм

   Нелипкие гранулированные материалы могут быть высыпаны так, что образуют конусообразный холм. Изучите параметры, которые влияют на формирование конуса и угол, который его боковая поверхность образует с горизонталью.

8. Остроконечные волны в цилиндре

   Горизонтальный цилиндр частично заполнен вязкой жидкостью. Когда цилиндр вращается вокруг своей оси, можно наблюдать необычное поведение жидкости, например, острые волны на стенках цилиндра. Исследуйте данное явление.

9. Свеча в воде

   Добавьте небольшой грузик к свече, чтобы она устойчиво плавала в воде. При горении свеча может продолжать держаться на плаву. Изучите и объясните это явление.

10. Клапан Тесла

    Клапан Tесла представляет собой пассивный (без подвижных частей) однонаправленный клапан с фиксированной геометрией, обеспечивающий сопротивление потоку в одном направлении намного выше, чем в другом. Создайте такой клапан Тесла и исследуйте его характеристики.

11. Азимутально-радиальный маятник

    Прикрепите один конец горизонтального упругого стержня к жесткой подставке. Поддержите другой конец стержня натянутой стрункой, чтобы избежать его вертикального отклонения и прикрепите к нему груз на нити (см. рис.). В полученном маятнике радиальные колебания (параллельно стержню) могут самопроизвольно превращаться в азимутальные колебания (перпендикулярно к стержню) и наоборот. Изучите это явление.

    
12. Точка Кюри

    Возьмите никелевый диск, который может свободно вращаться вокруг своей оси. Поместите магнит рядом с краем диска и нагрейте эту сторону. Диск придет во вращение. Изучите параметры, влияющие на вращение и оптимизируйте конструкцию для получения максимальной скорости установившегося движения диска.

13. Вес времени

    Известно, что песочные часы меняют свой вес в процессе течения песка. Исследуйте это явление.

14. Лучистый фонарь

    Если вы сфотографируете светящийся фонарь ночью, то на фотографии получите лучи, исходящие из его центра. Объясните и исследуйте это явление.

15. Выдувание пузырей

    При продувке жидкой пленки, натянутой на кольцо, могут образовываться пузыри. Жидкая пленка может либо лопнуть, либо заново появиться и существовать как более тонкая. Изучите, как количество пузырьков, полученных после одного окунания кольца в мыльный раствор, и их характеристики зависят от соответствующих параметров.

16. Акустическая левитация

    Маленькие объекты могут левитировать в акустических стоячих волнах. Изучите явление. Можете ли вы манипулировать объектами?

17. Бутылка воды

    В наше время существует увлечение играми с бутылкой воды, так называемый "флиппинг". Он представляет из себя запуск частично заполненной пластиковой бутылки в воздух таким образом, чтобы она выполнила сальто и приземлилась на горизонтальную поверхность в устойчивом вертикальном положении. Изучите явление и определите параметры, которые приведут к успешному запуску.

---

callaby © 2008—2020