Invent Yourself

1. Invent Yourself 

Take a box (e.g. a matchbox), filled with identical objects (e.g. matches, balls, …). Find a method to determine the number of objects in the box solely by the sound produced while shaking the box. How does the accuracy depend on the properties of the objects, the box, and the packing density?

۱. خودتان اختراع کنید

یک جعبه (مثلا یک قوطی کبریت)، پر از اشیاء یکسان (مانند کبریت، توپ، ...) بردارید. روشی برای تعیین تعداد اشیاء در جعبه تنها با صدای تولید شده در هنگام تکان دادن جعبه پیدا کنید. دقت این روش چه ارتباطی با ویژگی‌های اشیاء، جعبه و تراکم دارد؟

Ping Pong Rocket

5. Ping Pong Rocket 

A ping pong ball is placed in a container of water. When the container is dropped, the ping pong ball will get launched to a great height. What maximum height can you reach with up to 2 liters of water?

۵. موشک پینگ پونگی

یک توپ پینگ پونگ در یک ظرف آب قرار گرفته است. هنگامی که ظرف [روی زمین] سقوط کند، توپ پینگ پونگ تا ارتفاع زیادی پرتاب می‌شود. حداکثر ارتفاعی که می‌توانید با حداکثر ۲ لیتر آب به آن برسید، چقدر است؟

Giant Sounding Plate

7. Giant Sounding Plate

When a large, thin and flexible plate (e.g. plastic, metal or plexiglass) is bent, it may produce a loud and unusual howling sound. Explain and investigate this phenomenon.

۷. صفحه بزرگ صدادار

هنگامی که یک صفحه بزرگ، نازک و انعطاف پذیر (مانند پلاستیک، فلز یا پلکسی گلس) خم شود، ممکن است صدای غرش بلند و غیرعادی تولید کند. این پدیده را توضیح داده و بررسی کنید.

Siren

3. Siren

If you direct an air flow onto a rotating disk with holes, a sound may be heard. Explain this phenomenon and investigate how the sound characteristics depend on the relevant parameters.

۳. آژیر

اگر جریان هوا را روی یک دیسک چرخان با سوراخ هدایت کنید، ممکن است صدایی شنیده شود. این پدیده را توضیح داده و چگونگی وابستگی مشخصات صدا به متغیرهای مربوطه را بررسی کنید.

Whistling Mesh

5. Whistling Mesh

When a stream of water hits a rigid metal mesh within a range of angles, a whistling tone may be heard. Investigate how the properties of the mesh, stream and angle affect the cha­rac­teristics of the sound produced.

۵. توری سوت زننده

هنگامی که جریانی از آب به یک توری فلزی سخت در محدوده‌ای از زوایا برخورد کند، ممکن است صدای سوت شنیده شود. بررسی کنید که چگونه خواص توری، جریان و زاویه بر مشخصات صدای تولید شده تأثیر می گذارند.

Faraday Waves

7. Faraday Waves 

A droplet of less viscous liquid floating in a bath of a more viscous liquid develops surprising wave-like patterns when the entire system is set into vertical oscillation. Investigate this phenomenon and the parameters relevant to the production of stable patterns.

۷. امواج فارادی

یک قطره مایع با گرانروی کمتر که در یک حمام مایع با گرانروی بیشتر شناور است، زمانی که کل سیستم در نوسان عمودی قرار گیرد، الگوهای موج مانند شگفت انگیزی ایجاد می کند. این پدیده و متغیرهای مرتبط با تولید الگوهای پایدار را برررسی کنید.

Thermoacoustic Engine

16. Thermoacoustic Engine 

A piston placed in the open end of a horizontal test tube which has its other end partially filled with steel wool may oscillate when the closed end is heated up. Investigate the phe­no­menon and determine the efficiency of this engine.

۱۶. موتور صوتی-حرارتی

پیستونی در انتهای باز یک لوله آزمایش افقی که انتهای دیگر آن تا حدی با سیم ظرفشویی پر شده، قرار گرفته است. پیستون ممکن است با گرم شدن انتهای بسته [ی لوله]، نوسان کند. این پدیده را بررسی کرده و بازدهی این موتور را تعیین نمایید.

Rayleigh Disk

2. Rayleigh Disk

A disk suspended vertically by a thin thread is placed in an acoustic field. This device can be used to measure the intensity of sound by turning about the axis of the thread. Investigate the accuracy of such a device.

۲. دیسک ریلی

یک دیسک که به صورت عمودی توسط یک نخ نازک آویزان شده در یک میدان صوتی قرار گرفته است. این دستگاه می تواند برای اندازه گیری شدت صدا با چرخش حول محور نخ استفاده شود. دقت چنین وسیله ای را مورد بررسی قرار دهید.

Ball on Membrane

14. Ball on Membrane

When dropping a metal ball on a rubber membrane stretched over a plastic cup, a sound can be heard. Explain the origin of this sound and explore how its characteristics depend on relevant parameters.

۱۴. توپ روی غشاء

وقتی یک توپ فلزی بر روی یک غشای لاستیکی که روی یک فنجان پلاستیکی کشیده شده است، انداخته شود، صدایی شنیده می شود. منشا این صدا را توضیح دهید و بررسی کنید که ویژگی های آن چگونه به متغیرهای مربوطه بستگی دارد.

Guitar String

11. Guitar String 

A periodic force is applied to a steel guitar string using an electromagnet. Investigate the motion of the guitar string around its resonance frequency.

11. سیم گیتار

با استفاده از یک آهنربای مغناطیسی به یک سیم گیتار فولادی نیروی تناوبی وارد می شود. حرکت سیم گیتار در نزدیکیِ فرکانس تشدیدش را بررسی کنید.

Wilberforce Pendulum

12. Wilberforce Pendulum

A Wilberforce pendulum consists of a mass hanging from a vertically oriented helical spring. The mass can both move up and down on the spring and rotate about its vertical axis. Investigate the behaviour of such a pendulum and how it depends on relevant parameters.

12. آونگ ویلبرفورس

آونگ ویلبرفورس شامل یک جرم است که از یک فنر مارپیچی که به صورت عمودی قرار گرفته آویزان شده است. جسم می تواند هم با فنر بالا و پایین برود و هم حول محور عمودی اش بچرخد. رفتار چنین آونگی و چگونگی وابستگی آن به متغیرهای مربوطه را بررسی کنید. 

Dynamic Hydrophobicity

14. Dynamic Hydrophobicity

When a drop of liquid impacts on a horizontally moving surface, the droplet may be reflected or not, depending on the speed of the surface. Investigate the interaction between a moving surface and a liquid drop.

14. آبگریزیِ پویا

هنگامی که یک قطره مایع بر روی یک سطح دارای حرکت افقی برخورد کند، بسته به سرعت سطح، ممکن است قطره بازگردد یا نگردد. برهم کنش بین یک سطح متحرک و یک قطره مایع را بررسی کنید.

Ultrasonic Pump

16. Ultrasonic Pump 

A capillary immersed in an ultrasonic bath works like a pump that can lift water to a considerable height. Explain and investigate this phenomenon.

16. پمپ آلتراسونیک

یک [لوله] مویین قرار گرفته در یک حمام آلتراسونیک مانند یک پمپ عمل می کند که می تواند آب را تا ارتفاع قابل ملاحظه ای بالا بکشد. این پدیده را توضیح داده و بررسی کنید.

Swinging Sound Tube

3. Swinging Sound Tube

A Sound Tube is a toy, consisting of a corrugated plastic tube, that you can spin around to produce sounds. Study the characteristics of the sounds produced by such toys, and how they are affected by the relevant parameters.

3. آوا لوله ی چرخان

آوا لوله، یک اسباب بازی شامل یک لوله ی موج دار پلاستیکی است که می توانید آن را [حول یک سرش] بچرخانید تا تولید صدا کند. مشخصه های صداهایی که با این گونه اسباب بازی ها تولید می شود و چگونگی تاثیرپذیری آن ها از متغیرهای مربوطه را مطالعه نمایید.

Singing Ferrite

4. Singing Ferrite

Insert a ferrite rod into a coil fed from a signal generator. At some frequencies the rod begins to produce a sound. Investigate the phenomenon.

4. فریت آوازخوان

یک میله ی فریت را داخل سیم پیچی که با یک مولد سیگنال تغذیه می شود قرار دهید. در برخی از بسامدها میله شروع به تولید صدا می کند. این پدیده را بررسی کنید.

Balls on a String

7. Balls on a String

Put a string through a ball with a hole in it such that the ball can move freely along the string. Attach another ball to one end of the string. When you move the free end periodically, you can observe complex movements of the two balls. Investigate the phenomenon.

7. گوی ها روی ریسمان

یک ریسمان را از داخل یک گوی که دارای سوراخ است به گونه ای بگذرانید که گوی بتواند آزادانه در طول ریسمان حرکت کند. گوی دیگری را به یک انتهای ریسمان متصل کنید. وقتی انتهای آزاد [دیگر] را به صورت تناوبی حرکت دهید، می توانید حرکات پیچیده ای از دو گوی مشاهده کنید. این پدیده را بررسی کنید.

Pepper Pot

15. Pepper Pot

If you take a salt or pepper pot and just shake it, the contents will pour out relatively slowly. However, if an object is rubbed along the bottom of the pot, then the rate of pouring can increase dramatically. Explain this phenomenon and investigate how the rate depends on the relevant parameters.

15. فلفل پاش

اگر یک نمک پاش یا فلفل پاش را بردارید و فقط آن را تکان دهید، محتویات نسبتا آهسته بیرون ریخته می شود. اما اگر یک جسم به انتهای ظرف مالش داده شود، میزان بیرون ریختن به طور چشمگیری افزایش پیدا می کند. این پدیده را توضیح داده و بررسی کنید که چگونه میزان [بیرون ریختن] به متغیرهای مربوطه وابستگی دارد.