8. Fuses
A short length of wire can act as an electrical fuse. Determine how various parameters affect the time taken for the fuse to ‘blow’.
8. فیوزها
طول کوتاهی از سیم می تواند به عنوان فیوز الکتریکی عمل کند. تعیین کنید متغیرهای مختلف چگونه بر زمان مورد نیاز برای "ترکیدن" فیوز تاثیر می گذارند.
9. Light Whiskers
When a laser beam enters a soap film at a small angle, a rapidly changing pattern of thin, branching light tracks may appear inside the film. Explain and investigate this phenomenon.
9. سبیل های نوری
وقتی پرتوی لیزر با زاویه ای کوچک به لایه نازک صابونی وارد شود، ممکن است الگوی سریعاً متغیری از رد نازک و منشعب نور داخل لایه نازک دیده شود. این پدیده را توضیح داده و بررسی کنید.
10. Spin Drift
When a ring is set to roll in a parabolic bowl, interesting motion patterns may arise. Investigate this phenomenon.
10. رانش ِ چرخش
وقتی یک حلقه داخل یک کاسه سهموی بچرخد، ممکن است الگوهای حرکتی جالبی ایجاد شود. این پدیده را بررسی کنید.
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.
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.
13. Sponge
A sponge will soak up water at a rate and in a quantity determined by various parameters. Investigate how effective a sponge is at drying a wet surface.
13. اسفنج
یک اسفنج، با سرعت و مقداری که با متغیرهای مختلفی تعیین می شود، آب را جذب می کند. بررسی کنید که یک اسفنج در خشک کردن سطح خیس چگونه موثر است.
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.
15. Rebounding Capsule
A spherical ball dropped onto a hard surface will never rebound to the release height, even if it has an initial spin. A capsule-shaped object (i.e. Tic Tac mint) on the other hand may exceed the initial height. Investigate this phenomenon.
15. کپسول جهنده
یک توپ کروی که روی یک سطح سخت سقوط می کند، هرگز به ارتفاعی که رها شده باز نمی گردد، حتی اگر چرخش اولیه داشته باشد. از طرفی دیگر، یک شیء کپسولی شکل (مانند قرص نعنایی Tic Tac) ممکن است از ارتفاع اولیه فراتر برود. این پدیده را بررسی کنید.
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.
17. Hand Helicopter
A simple hand helicopter can be made by attaching rotor blades to one end of a vertical stick. The helicopter moves upwards when the stick is twisted at a high enough speed and then let go. Investigate how the relevant parameters affect the lift-off and the maximum height.
17. بالگرد دستی
یک بالگرد دستی ساده را می توان با اتصال پره های روتور به یک سر یک چوب عمودی ساخت. وقتی چوب با سرعتی به اندازه کافی بالا بچرخد و سپس رها شود، بالگرد بالا می رود. بررسی کنید که متغیرهای مربوطه چگونه روی بلند شدن و بیشینه ی ارتفاع تاثیر دارد.
به نام خدا
سلام
در ادامه سوالات مسابقه ی سال 2020 را همراه با ترجمه آورده ام. سوالات امسال گستردگی جالبی در حیطه های مختلف دارند. هر چند امسال به نظر بخش مرتبط با سیالات پررنگ تر است که این باعث جذاب تر شدن ماجراست، چرا که مبحث سیالات پیچیدگی های خاص خود را دارد.
در سوال های 1 (خودتان اختراع کنید) و 10 (خطوط رسانا) از دانش میدان و جریان الکتریکی استفاده می شود و در سوال 4 (فریت آوازخوان) میدان مغناطیسی مهم است. در سوال های 2 (بطری نامعلوم)، 3 (آوالوله ی چرخان)، 6 (کاسه ی ساکسون)، 8 (صافی غشای صابونی) 9 (تعلیق مغناطیسی) و 12 (گرداب چند ضلعی) ویژگی ها و قوانین سیالات نقش عمده را ایفا می کند. سوال های 5 (سراب دلنشین) و 11 (لکه های رانشی) اپتیکی هستند. سوال 7 (گوی ها روی ریسمان) به نوعی با قوانین حرکت در ارتباط است اما احتمالا شامل پیچیدگی های سیستم های آشوبناک نیز می شود. در سوالات 13 (نوسانگر اصطکاکی)، 14 (برج سقوط)، 15 (فلفل پاش) و 17 (ورق بازی) اصطکاک و اینرسی خطی و دورانی نقش عمده را ایفا می کند و در نهایت در سوال 16 (موتور نایتینول) در مورد رفتار عجیب برخی شبکه های فلزی است که با فیزیک ماده چگال در ارتباط است.
برخی سوال ها را می توان در خانه خیلی سریع و راحت به صورت ابتدایی آزمایش کرد. مثلا سوال 2 (بطری نامعلوم) فقط به یک بطری و یک شمع و فوت شما نیاز دارد. سوال 3 (آوالوله ی چرخان) با لوله ی خرطومی برق قابل انجام است. سوال 6 (کاسه ی ساکسون) فقط به یک کاسه نیاز دارد، البته سوراخ! سوال 8 (صافی غشای صابونی) هم که با کمی آب-صابون و پودر مواد مختلف غذایی قابل انجام است. سوال 10 (خطوط رسانا) واقعا بامزه است. کافیست با مداد یک مدار روی کاغذ بکشید و با باطری آن را راه بیندازید. شاید برایتان جالب باشد که اثر سوال 15 (فلفل پاش) را خیلی ها نمی دانند، حتی کسانی که هر روز از نمکدان استفاده می کنند. خیلی هیجان انگیز است که پدیده های عجیبی را آزمایش کنیم که با مواد دم دستی انجام می شوند و حتی شاید در زندگی روزمره با آن ها مواجه شده ایم اما آن ها را جدی نگرفته ایم و هیجان انگیزتر آن است که به سمت پدیده هایی برویم که در این جهان وجود دارد، اما مردم عادی هرگز آن ها را درک نمی کنند. پس این شما و این هم سوالاتِ جذابِ IYPT
راستی، مسابقه ی جهانی 2020 در کشور رومانی برگزار می شود.
1. Invent Yourself
Design an instrument for measuring current using its heating effect. What are the accuracy, precision and limits of the method?
1. خودتان اختراع کنید
ابزاری برای اندازه گیری جریان [الکتریکی] با استفاده از اثر حرارتی آن طراحی کنید. صحت، دقت و محدودیت های روش [به کار گرفته شده] چیست؟
2. Inconspicuous Bottle
Put a lit candle behind a bottle. If you blow on the bottle from the opposite side, the candle may go out, as if the bottle was not there at all. Explain the phenomenon.
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.
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.
5. Sweet Mirage
Fata Morgana is the name given to a particular form of mirage. A similar effect can be produced by shining a laser through a fluid with a refractive index gradient. Investigate the phenomenon.
6. Saxon Bowl
A bowl with a hole in its base will sink when placed in water. The Saxons used this device for timing purposes. Investigate the parameters that determine the time of sinking.
6. کاسه ی ساکسون
یک کاسه با سوراخی در کف هنگامی که در آب قرار داده شود، غرق می شود. ساکسون ها برای مقاصد زمانی از این وسیله استفاده می کردند. متغیرهایی را بررسی کنید که زمان غرق شدن را تعیین می کنند.
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