مسابقات بین المللی فیزیک دانان جوان (IYPT)

Iranian (Persian) Blog of The International Young Physicists' Tournament

مسابقات بین المللی فیزیک دانان جوان (IYPT)

Iranian (Persian) Blog of The International Young Physicists' Tournament

مسابقات بین المللی فیزیک دانان جوان (IYPT)

این وبلاگ برای گفتگوی فارسی زبانان در مورد سوالات مسابقه IYPT ایجاد شده است و هدف آن، ایجاد فضای هم اندیشی، گسترش تفکر پژوهشی در فیزیک، استفاده از نظرات دانش آموزانی که از نظر جغرافیایی با هم فاصله دارند، کشف دانش آموزان پر استعداد و قراردادن ترجمه سوالات برای دانش آموزانی که به زبان انگلیسی تسلط کمتری دارند، می باشد.

در قسمت "نظرات" دستاوردها و تفکرات خود را به اشتراک بگذارید تا از نظرات دیگر دوستانتان مطلع شوید. می توانید نام مدرسه و شهر خود را در انتهای متن بنویسید.


استفاده از مطالب این وبلاگ با ذکر منبع بلامانع است.

آخرین نظرات
  • ۱۴ مهر ۹۷، ۱۸:۲۵ - danial
    هیچی

۱۸ مطلب با موضوع «سوالات مسابقه IYPT سال 2019» ثبت شده است

به نام خدا

سوالات سال 2019 را ترجمه کردم. به نظرم جنس آزمایش های سوالات امسال بسیار نزدیک به تجربه های روزمره است و ما را ترغیب می کند که در پدیده های عادی که در اطرافمان اتفاق می افتد بیشتر دقت کنیم. به عنوان مثال سوال هواپخش را همه ی ما در خروجی اسپری شیشه پاک کن دیده ایم: وقتی اهرم اسپری را کم فشار دهیم به جای اسپری، جت تشکیل می شود. یا حتما تجربه کرده اید که اگر کاغذی را به شکل مخروط دربیاوریم و از انتهای کوچک آن صحبت کنیم، صدا تا فاصله ی بیشتری منتقل می شود و احتمالا متوجه حرکت سرگردان حباب های درون بطری آب، وقتی بطری را سریعا تکان می دهیم، شده اید. احتمالا برای سوالات دیگر هم تجربیاتی داشته اید.

بعضی از سوالات مرا یاد خاطراتم می اندازند! وقتی کودک بودم برایم جالب بود هنگامی که مادرم برنج پاک می کند، چگونه دانه های برنج در سینی کنار هم آرایش می گیرند (سوال 11) و در نوجوانی پدیده ی مورد اشاره ی سوال 10 را در یک سفره خانه سنتی دیدم: یک کاسه ی یکبار مصرف در مجاورت فواره ای در هوا معلق بود و دور خودش می چرخید. (احتمالا پیشحدمتِ آنجا به فیزیک علاقه داشته!)

از نظر من سوالات امسال بسیار جذاب هستند، پشت ظاهر ساده شان، حرف های زیادی برای گفتن است، چیزهایی که می ماند تا شما آن ها را کشف کنید، تحلیل هایی که به پدیده ها معنا می دهند. پس، منتظر کشف های هیجان انگیز شما هستیم.

  • محمدصادق فیض

1. Invent Yourself

Build a simple motor whose propulsion is based on corona discharge. Investigate how the rotor's motion depends on relevant parameters and optimize your design for maximum speed at a fixed input voltage

1. خودتان اختراع کنید

یک موتور بسازید که نیروی محرکه ی آن بر مبنای تحلیه ی کرونا عمل کند. بررسی کنید که چگونه حرکت روتور به متغیرهای مربوطه بستگی دارد و طراحی خود را برای بیشترین سرعت برای ولتاژ ورودی ثابت بهینه کنید.

  • محمدصادق فیض

2. Aerosol

When water flows through a small aperture, an aerosol may be formed. Investigate the parameters that determine whether an aerosol is formed rather than a jet for example. What are the properties of the aerosol?

2. هواپخش

وقتی آب از یک روزنه ی کوچک بگذرد، ممکن است هواپخش ایجاد شود. متغیرهایی که تعیین می کنند آیا هواپخش (به جای مثلا جت) تشکیل شده را بررسی کنید. ویژگی های [این] هواپخش چیست.

  • محمدصادق فیض

3. Undertone Sound

Allow a tuning fork or another simple oscillator to vibrate against a sheet of paper with a weak contact between them. The frequency of the resulting sound can have a lower frequency than the tuning fork’s fundamental frequency. Investigate this phenomenon.

3. ته صدا

اجازه دهید یک دیاپازون یا نوسانگر ساده ی دیگری در مقابل یک برگ کاغذ با تماس ضعیفی بین آن ها به ارتعاش درآید. صدای منتج شده می تواند بسامد پایین تری از بسامد اصلی دیاپازون داشته باشد. این پدیده را بررسی کنید.

  • محمدصادق فیض

4. Funnel and Ball

A light ball (e.g. ping-pong ball) can be picked up with a funnel by blowing air through it. Explain the phenomenon and investigate the relevant parameters.

4 قیف و توپ

از طریق دمیدن هوا از [داخل] یک قیف، می توان یک توپ سبک (مانند توپ پینگ پونگ) را برداشت. [این] پدیده را توضیح داده و پارامترهای مربوطه را بررسی کنید. 

  • محمدصادق فیض

5. Filling Up a Bottle

When a vertical water jet enters a bottle, sound may be produced, and, as the bottle is filled up, the properties of the sound may change. Investigate how relevant parameters of the system such as speed and dimensions of the jet, size and shape of the bottle or water temperature affect the sound.

5. پر کردن بطری

وقتی یک جت آب عمودی داخل بطری می شود، ممکن است صدا تولید شود، و با پر شدن بطری ممکن است ویژگی های صدا تغییر کند. بررسی کنید که چگونه متغیرهای مربوطه ی سیستم مانند سرعت و ابعاد جت، اندازه و شکل بطری یا دمای آب روی صدا اثر می گذارند.

  • محمدصادق فیض

6. Hurricane Balls

Two steel balls that are joined together can be spun at incredibly high frequency by first spinning them by hand and then blowing on them through a tube, e.g. a drinking straw. Explain and investigate this phenomenon.

6. گوی های طوفانی

دو گوی فولادی که به یکدیگر متصل شده اند را می توان ابتدا با چرخاندن با دست و سپس دمیدن به آن ها از طریق یک لوله، مثلا نی نوشابه، با بسامد غیرقابل باوری چرخاند. این پدیده را توضیح داده و بررسی کنید.


  • محمدصادق فیض

7. Loud Voices 

A simple cone-shaped or horn-shaped object can be used to optimise the transfer of the human voice to a remote listener. Investigate how the resulting acoustic output depends on relevant parameters such as the shape, size, and material of the cone.

7. اصوات بلند

یک شیء مخروطی یا شیپور مانند می تواند برای بهینه سازی انتقال صدای انسان به شنونده ی دور استفاده شود. بررسی کنید که چگونه خروجی صوتی حاصله به متغیرهای مرتبط مانند شکل، اندازه و جنس مخروط بستگی دارد.

  • محمدصادق فیض

8. Sci-Fi Sound

Tapping a helical spring can make a sound like a “laser shot” in a science-fiction movie. Investigate and explain this phenomenon.

8. صدای علمی-تخیلی

ضربه زدن روی یک فنر مارپیچ می تواند صدایی مانند "لیزر زدن" در فیلم های علمی تخیلی ایجاد کند. این پدیده را بررسی کرده و توضیح دهید.

  • محمدصادق فیض

9. Soy Sauce Optics

Using a laser beam passing through a thin layer (about 200 µm) of soy sauce the thermal lens effect can be observed. Investigate this phenomenon.

9. اپتیک سس سویا

اثر عدسی گرمایی با استفاده از یک پرتوی لیزر که از یک لایه نازک (حدود 200 میکرومتر) از سس سویا عبور می کند، قابل مشاهده است. این پدیده را بررسی کنید.

  • محمدصادق فیض

10. Suspended Water Wheel

Carefully place a light object, such as a Styrofoam disk, near the edge of a water jet aiming upwards. Under certain conditions, the object will start to spin while being suspended. Investigate this phenomenon and its stability to external perturbations.

10. چرخِ آبیِ معلق

یک شیء سبک، مانند قرص فومی، را با دقت، نزدیکِ لبه ی فواره ی آبی که به سمت بالا نشانه رفته قرار دهید. تحت شرایط معینی، شیء در حالی که معلق است، شروع به چرخش می کند. این پدیده و ثبات آن را در برابر اختلالات خارجی بررسی کنید.

  • محمدصادق فیض

11. Flat Self-Assembly

Put a number of identical hard regular-shaped particles in a flat layer on top of a vibrating plate. Depending on the number of particles per unit area, they may or may not form an ordered crystal-like structure. Investigate the phenomenon. 

11. خودساماندهی مسطح

تعدادی ذره ی یکسانِ سختِ دارای شکل منظم را در لایه ای مسطح روی یک صفحه ی نوسان کننده قرار دهید. بسته به تعداد ذرات در واحد سطح، ممکن است [ذرات] کریستال-گون منظم تشکیل دهند یا ندهند. [این] پدیده را بررسی کنید.

  • محمدصادق فیض

12. Gyroscope Teslameter

A spinning gyroscope made from a conducting, but nonferromagnetic material slows down when placed in a magnetic field. Investigate how the deceleration depends on relevant parameters.

12. تسلامتر ژیروسکوپی

وقتی یک ژیروسکوپ چرخان که از ماده ای رسانا، اما غیرفرومغناطیس، ساخته شده در میدان مغناطیسی قرار گیرد، سرعتش کم می شود. بررسی کنید که کاهش سرعت چگونه به متغیرهای مربوطه وابسته است.

  • محمدصادق فیض

13. Moiré Thread Counter

When a pattern of closely spaced non-intersecting lines (with transparent gaps in between) is overlaid on a piece of woven fabric, characteristic moiré fringes may be observed. Design an overlay that allows you to measure the thread count of the fabric. Determine the accuracy for simple fabrics (e.g. linen) and investigate if the method is reliable for more complex fabrics (e.g. denim or Oxford cloth).

13. تار شمار ماره

وقتی الگویی از خطوطِ بسیار نزدیک به همِ غیر متقاطع (با شکافِ شفاف در بین) روی پارچه ی بافته شده قرار داده شود، ممکن است بتوان فرانژهای مشخصه ی ماره را مشاهده کرد. رویه ای طراحی کنید که به شما اجازه دهد تعداد تارهای پارچه را اندازه گیری کنید. میزان دقت را برای پارچه های ساده (مثلا پارچه ی کتان) تعیین کنید و اعتبار روش خود را برای پارچه های پیچیده (مانند پارچه ی جین یا آکسفورد) بررسی کنید.

  • محمدصادق فیض

14. Looping Pendulum

Connect two loads, one heavy and one light, with a string over a horizontal rod and lift up the heavy load by pulling down the light one. Release the light load and it will sweep around the rod, keeping the heavy load from falling to the ground. Investigate this phenomenon.

14. آونگ حلقه زننده

دو وزنه، یکی سبک و یکی سنگین را با یک ریسمان از روی یک میله ی افقی به هم وصل کنید و با پایین کشیدن وزنه ی سبک، وزنه سنگین را بالا بکشید. وزنه سبک را رها کنید، [وزنه] به دور میله می چرخد و مانع افتادنِ وزنه ی سنگین روی زمین می شود. این پدیده را بررسی کنید.


  • محمدصادق فیض

15. Newton’s Cradle 

The oscillations of a Newton's cradle will gradually decay until the spheres come to rest. Investigate how the rate of decay of a Newton's cradle depends on relevant parameters such as the number, material, and alignment of the spheres.

15. گهواره ی نیوتون

نوسانات یک گهواره ی نیوتون به تدریج کم می شود تا زمانی که گوی ها به حالت سکون برسند. بررسی کنید که نرخ کاهش [نوسانات] گهواره نیوتون چگونه به متغیرهای مربوطه مانند تعداد، جنس و هم ترازی گوی ها بستگی دارد.

  • محمدصادق فیض

16. Sinking Bubbles

When a container of liquid (e.g. water) oscillates vertically, it is possible that bubbles in the liquid move downwards instead of rising. Investigate this phenomenon.

16. حباب های غرق شونده

وقتی یک ظرف مایع (مثلا آب) به صورت عمودی تکان داده شود، امکان دارد حباب های داخل مایع به جای بالا رفتن، به سمت پایین حرکت کنند. این پدیده را بررسی کنید.

  • محمدصادق فیض

17. Popsicle Chain Reaction

Wooden popsicle sticks can be joined together by slightly bending each of them so that they interlock in a so-called “cobra weave” chain. When such a chain has one of its ends released, the sticks rapidly dislodge, and a wave front travels along the chain. Investigate the phenomenon.

17. واکنش زنجیره ی چوب بستنی

چوب بستنی ها را با کمی خم کردنِ هر کدام می توان به گونه ای به هم متصل نمود که در زنجیره ای با نام "بافت [مار] کبرا" با هم درگیر شوند. وقتی یکی از سرهای چنین زنجیره ای رها شود، چوب ها به سرعت آزاد می شوند و جبهه ی موجی در امتداد زنجیر حرکت می کند.[این] پدیده را بررسی کنید.

 

  • محمدصادق فیض