Zadania XX Turnieju Młodych Fizyków (2007)

1. Żarówka

Bezpośrednio po włączeniu żarówki do sieci występuje znaczny impuls prądu. Zaproponuj wyjaśnienie teoretyczne tego zjawiska i zbadaj je doświadczalnie.

2. "Slinky"

Zawieś sprężynę "Slinky" w położeniu pionowym i pozwól jej swobodnie opaść. Zbadaj charakterystykę swobodnego spadku tej sprężyny.

3. Strumienie wody

Co daje się zaobserwować, gdy dwa strumienie wody zderzają się pod różnymi kątami?

4. Sprężysta nić

Przelecz nić przez dziurki w guziku, jak na rysunku. Przez pociąganie nici można guzik wprowadzić w ruch obrotowy. Daje się przy tym odczuć pewną sprężystość nici. Wyjaśnij sprężyste właściwości takiego układu.
Rysunek

5. Żyletka

Położona delikatnie żyletka utrzymuje się na powierzchni wody. Gdy zbliżymy do niej ciało naładowane elektrycznie, żyletka się oddala. Opisz ruch żyletki w przypadku przyłożenia zewnętrznego pola elektrycznego.

6. Reologia

Panuje opinia, że w przypadku ugrzęźnięcia w błocie nie powinno się wykonywać gwałtownych ruchów, aby się z niego wydostać. Opracuj model tego zjawiska i zbadaj jego właściwości.

7. Świerszcze

Pewne owady, jak np. świerszcze, wytwarzają donośny dźwięk przez pocieranie o siebie dwóch części swego organizmu. Zbuduj urządzenie, które będzie wytwarzało dźwięk w podobny sposób.

8. Kondensacja

Na szklance napełnionej zimną wodą tworzą się krople wody. Wyjaśnij to zjawisko i zbadaj parametry, które wpływają na wielkość kropli na szklance oraz ich liczbę.

9. Kropla tuszu

Umieść kroplę tuszu z długopisu na powierzchni wody. Kropla zacznie się poruszać. Wyjaśnij to zjawisko.

10. Parowiec

Na ilustracji pokazano przykład łódki napędzanej za pomocą świeczki i metalowej rurki otwartej na obu końcach. Wyjaśnij mechanism tego napędu i zoptymalizuj konstrukcję łódki tak, aby uzyksać jej jak największą prędkość.
Rysunek

11. Nary wodne

Jaka jest minimalna prędkość wymagana do tego, aby przedmiot ciągnięty przez linkę po powierzchni wody nie zanurzał się w niej? Zbadaj istotne parametry doświadczalnie oraz teoretycznie.

12. Ciekłe soczewki

Opracuj układ ciekłych soczewek z regulowaną ogniskową. Zbadaj jakość oraz możliwe zastosowania tego układu.

13. Balonik

Dokonaj pomiaru zmian własności optycznych powłoki balonika podczas jego nadmuchiwania.

14. Trzęsienie ziemi

Zaproponuj mechanizm, który by uodpornił budynki na trzęsienia ziemi. Wykonaj doświadczenia i wyjaśnij otrzymane wyniki.

15. Dmuchawka

Zbadaj ruch pocisku wewnątrz dmuchawki (rury, z której wydmuchuje się strzałę lub inny pocisk). Określ jakie warunki powinny być spełnione, aby dmuchając ustami uzyskaćmaksymalną prędkość wylatującego pocisku.

16. Kaskada wodna

Umieść pofałdowaną rurę na pochyłości. Pozwól wodzie płynąć przez rurę, a następnie ostrożnie zatrzymaj jej przepływ. Zbadaj zachodnie się tego układu, gdy do rury będzie wkraplana woda.
Rysunek

17. Lodowe wybrzuszenie

Napełnij plastikowe naczynie (pojemnik na lód) wodą. Po zamrożeniu wody w pewnych warunkach na powierzchni lodu tworzy się wybrzuszenie. Zbadaj to zjawisko.