سوالات مسابقه IYPT 2012

1-     توپ گوسی

یک ردیف  از گلوله‏های فولادی همسان شامل یک معناطیس قوی را بروی یک ریل غیرمغناطیسی قرار دهید. یک گلوله فولادی دیگر را بطرف آنها برانید تا به گلوله انتهایی برخورد کند. گلوله‏ای که در انتهای دیگر است بطور باورنکردنی با سرعت زیاد از مجموعه دور می‏شود. در مورد محل قرار گیری مغناطیس در جهت افزایش این اثر تحقیق  کنید.

2-     برش هوا

وقتی که یک تکه ریسمان (مثلا نایلونی)، که به انتهای آزاد آن وزنه کوچکی متصل است، را می‏چرخانیم، صدایی از آن می‏شنویم. منشاء این صدا را بررسی و عوامل موثر در آن را مشخص کنید.

3-     رشته مهره‏ها

یک رشته بلند از مهره‏ها را از یک بشر، با کشیدن انتهای آن، به بالا بکشید. بدلیل گرانش سرعت خروج رشته افزایش می‏یابد. در یک لحظه خاص رشته دیگر با لبه بشر تماس نخواهد داشت( به تصویر توجه کنید).پدیده را بررسی کرده و توضیح دهید.

4-     پل شاره

اگر ولتاژ بالایی به یک شاره (مثلا آب دی یونیزه شده) در دو بشر، که با هم در تماسند، اعمال شود، پلی از شاره تشکیل می‏شود. پدیده را برسی کنید. ( ولتاژهای بالا باید تنها تحت نظارت مربی آزمایشگاه مورد استفاده قرار گیرد.)

5-     امواج درخشان

یک تشت از آب را توسط تابش نور روشن کنید. وقتی امواجی بر سطح آب بوجود آید، نقشی تاریک و روشن در ته تانک دیده می‏شود. رابطه بین امواج و نقش بوجود آمده را بررسی کنید.

6-     اسباب بازی دارکوب

یک اسباب بازی دارکوب(مانند شکل) حرکتی نوسانی را نشان می‏دهد. حرکت اسباب بازی را بررسی کرده و تشریح کنید.

7-     پونزها

پونزی که بر سطح آب شناور است، در مجاورت اجسام شناور دیگر تحت تاثیر نیروی ربایشی قرار می‏گیرد. این پدیده را بررسی کرده و توضیح دهید. آیا امکان آن هست، که در چنین حالتی نیروی رانش اثر کند؟

8-     حبابها

آیا امکان شناوری  برای یک توده از حباب وجود دارد. چگونگی وابستگی بین شناوری یک جسم در حضور حبابها را بررسی کنید.

9-     مغناطیس و سکه

سکه‏ای را بطور عمودی بر یک آهنربا قرار دهید.  سکه را کج و آنرا رها کنید. سکه یا بر روی آهنربا می‏افتد و یا به حالت اولیه خود باز می‏گردد. حرکت سکه را بررسی و تشریح کنید.

10-  بطری

یک بطری را به مقداری مایع پر کنید. آنرا بر روی سطح افقی بخوابانید و سپس هل دهید. بطری ابتدا به سمت جلو حرکت کرده و پس از آن مدتی تا زمان سکون نوسان می‏کند. حرکت بطری را بررسی کنید.

11-  جریان مسطح

فاصله کوچکی بین دو صفحه بزرگ، شفاف، افقی و موازی را با یک مایع پر کنید و یک سوراخ کوچک در مرکز یک صفحه ایجاد کنید. جریان مایع‏های مختلف از روزنه را در چنین مجموعه‏ای بررسی کنید.

12-  فانوس

فانوسهای کاغذی که توسط یک شمع معلق می‏مانند. فانوسی را طراحی کنید که توسط یک شمع مسطح بالا رود، و در کمترین زمان ارتفاع 5/2 متر را ( از زمان روشن شدن شمع) طی کند. اثر کمیتهای موثر در این حرکت را بررسی کنید.( لطفا مراقب باشید تا آتش‏سوزی رخ ندهد.)

13-  شیشه مه گرفته

روی یک شیشه سرد نفس بکشید، بطوریکه بخار آب تنفس شما روی سطح شیشه بنشیند. به یک لامپ روشن از پشت چنین شیشه‏ای بنگرید، خواهید دید که حلقه‏های رنگینی در پیرامون یک نقطه سفید مرکزی تشکیل شده است. این پدیده را توضیح دهید.

14-  پاشش ذرات

اگر یک گلوله فولادی را در بستری از شن بیاندازید، غباری از شن بپا می‏شود، که ممکن است با به پاخاستن باریکه‏ای از شن همراه باشد. این وضیعیت را بوجود آورده و آن را توضیح دهید.

15-  توپ گلف سرگردان

این اتفاق رایجی است که توپ گلف از چاله ای که در آن افتاده بلافاصله پس از ورود خارج شود. این پدیده را توضیح دهید و شرایطی که برای وقوع آن باید وجود داشته باشند، را بررسی کنید.

16-  حبابهای بالا رونده

یک لوله عمودی با یک مایع چسبناک پر شده است. در یک انتهای لوله، یک حباب بزرگ وجود دارد. حرکت صعودی حباب را که به سطح می‏رود، بررسی کنید.

17-  توپ در کف

یک توپ کوچک سبک را در کف صابون قرار دهید. اندازه توپ باید تقریبا هم اندازه با حبابهای کف باشد. حرکت توپ را بصورت تابعی از عوامل مؤثر بررسی کنید.