سوالات IYPT سال 2012

به نام خدا

سلام

در مطالب بعدی ترجمه خودمان برای سوالات IYPT سال 2012 را قرار داده ایم. سعیمان بر این بوده که در ترجمه کمترین آسیب به متن سوال وارد شود. در هر صورت پذیرای نظرات شما هستیم.

به امید موفقیت تیم کشورمان

Gaussian cannon

1. Gaussian cannon

A sequence of identical steel balls includes a strong magnet and lies in a nonmagnetic channel. Another steel ball is rolled towards them and collides with the end ball. The ball at the opposite end of the sequence is ejected at a surprisingly high velocity. Optimize the magnet's position for the greatest effect.

1. تفنگ گاوسی

یک سری ساچمه استیلی شامل یک آهنربای قوی روی یک شیار [از جنس] غیرمغناطیس قرار داده شده اند. یک ساچمه استیلی دیگر به سمت ساچمه انتهایی غلطانده می شود و با آنها برخورد می کند. ساچمه ای که در انتهای دیگر قرار دارد به طرز شگفت آوری با سرعت بالا رانده می شود. مکان آهنربا را به منظور بیشترین اثر بهینه کنید.

Cutting the air

2. Cutting the air

When a piece of thread (e.g., nylon) is whirled around with a small mass attached to its free end, a distinct noise is emitted. Study the origin of this noise and the relevant parameters.

2. بریدن هوا

هنگامی که یک ریسمان (مثلا نخ نایلونی) که سر آزاد آن به یک وزنه متصل شده است، چرخانده شود، صدای مشخصی تولید می کند. منشاء این صدا و متغیرهای مربوطه را مطالعه کنید.

String of beads

3. String of beads

A long string of beads is released from a beaker by pulling a sufficiently long part of the chain over the edge of the beaker. Due to gravity the speed of the string increases. At a certain moment the string no longer touches the edge of the beaker (see picture). Investigate and explain the phenomenon.

3. یک رشته بلند از ساچمه، با کشیدن قسمت به اندازه کافی بلندی از زنجیره، روی لبه بشر، از آن رها می شود. به خاطر جاذبه، سرعت رشته افزایش پیدا می کند. در لحظه ای خاص، رشته دیگر با لبه بشر تماس ندارد (عکس را ببینید). این پدیده را بررسی کرده و توضیح دهید. 

Fluid bridge

4. Fluid bridge

If a high voltage is applied to a fluid (e.g. deionized water) in two beakers, which are in contact, a fluid bridge may be formed. Investigate the phenomenon. (High voltages must only be used under appropriate supervision — check local rules.)

4. پل مایع

اگر ولتاژ بالا به یک مایع (مثلا آب دی یونیزه) درون دو بشر که با هم در تماس هستند، اعمال شود، ممکن است یک پل آبی تشکیل شود. این پدیده را بررسی کنید.(ولتاژ بالا بایستی فقط تحت نظارت مناسب استفاده شود - قوانین محل خود را بررسی کنید)

Bright waves

5. Bright waves

Illuminate a water tank. When there are waves on the water surface, you can see bright and dark patterns on the bottom of the tank. Study the relation between the waves and the pattern.

5. امواج درخشان

به یک مخزن آب نور بتابانید. وقتی روی سطح آب امواج وجود داشته باشد، می توانید در کف مخزن الگوهای درخشان و تیره را مشاهده کنید. رابطه بین امواج و الگو را بررسی کنید.

Woodpecker toy

6. Woodpecker toy

A woodpecker toy (see picture) exhibits an oscillatory motion. Investigate and explain the motion of the toy.

6. اسباب بازی دارکوب

اسباب بازی دارکوب (عکس را ببینید) حرکتی نوسانی نمایش می دهد. حرکت اسباب بازی را بررسی کرده و توضیح دهید.

Drawing pins

7. Drawing pins

A drawing pin (thumbtack) floating on the surface of water near another floating object is subject to an attractive force. Investigate and explain the phenomenon. Is it possible to achieve a repulsive force by a similar mechanism?

7. پونزها

یک پونز شناور روی سطح آب نزدیک شیء شناور دیگر، تحت نیروی جاذبه قرار می گیرد. این پدیده را بررسی کرده و توضیح دهید. آیا با سازوکاری مشابه، می توان به نیروی دافعه دست یافت؟

Bubbles

8. Bubbles

Is it possible to float on water when there are a large number of bubbles present? Study how the buoyancy of an object depends on the presence of bubbles.

8. حباب ها

آیا شناور شدن روی آب، در حضور تعداد زیادی حباب، امکانپذیر است؟ مطالعه کنید که اثر قانون ارشمیدس بر روی یک جسم چگونه به حضور حباب ها وابسته است. 

Magnet and coin

9. Magnet and coin

Place a coin vertically on a magnet. Incline the coin relative to the magnet and then release it. The coin may fall down onto the magnet or revert to its vertical position. Study and explain the coin’s motion.

9. آهنربا و سکه

یک سکه را به صورت عمودی روی یک آهنربا قرار دهید. سکه را نسبت به آهنربا متمایل کرده و سپس رها کنید. ممکن است سکه روی آهنربا بیفتد یا به محل عمودی خود بازگردد. حرکت سکه را مطالعه کرده و توضیح دهید.

Rocking bottle

10. Rocking bottle

Fill a bottle with some liquid. Place it on a horizontal surface and give it a push. The bottle may first move forward and then oscillate before it comes to rest. Investigate the bottle’s motion.

10. بطری جنبان

یک بطری را با مقداری مایع پر کنید. آن را روی یک سطح افقی قرار داده و هل دهید. ممکن است بطری ابتدا به جلو رانده شود و سپس قبل از آن که ساکن شود به نوسان درآید. حرکت بطری را بررسی کنید.

Flat flow

11. Flat flow

Fill a thin gap between two large transparent horizontal parallel plates with a liquid and make a little hole in the centre of one of the plates. Investigate the flow in such a cell, if a different liquid is injected through the hole.

11. جریان تخت

فاصله باریک بین دو صفحه بزرگ شفاف که به صورت افقی به موازات هم قرار داده شده اند، را با مایع پر کنید و یک سوراخ کوچک در مرکز یکی از صفحات ایجاد نمایید. جریان در این سلول، اگر مایع متفاوتی از سوراخ تزریق شود، را بررسی کنید

Lanterns

12. Lanterns

Paper lanterns float using a candle. Design and make a lantern powered by a single tea-light that takes the shortest time (from lighting the candle) to float up a vertical height of 2.5 m. Investigate the influence of the relevant parameters. (Please take care not to create a risk of fire!)

12. فانوس

فانوس های کاغذی با استفاده از شمع پرواز می کنند. با استفاده از توان یک شمع وارمر، فانوسی طراحی کرده و بسازید که در کمترین زمان ممکن (از زمان روشن شدن شمع) به ارتفاع 2.5 متری برسد. اثر متغیرهای مربوطه را بررسی کنید. (لطفا مراقب خطر آتش سوزی باشید!) 

Misty glass

13. Misty glass

Breathe on a cold glass surface so that water vapour condenses on it. Look at a white lamp through the misted glass and you will see coloured rings appear outside a central fuzzy white spot. Explain the phenomenon.

13. شیشه مه گرفته

به سطح شیشه سردی بدمید تا بخار آب روی آن بنشیند. از شیشه مه آلود به یک لامپ سفید نگاه کنید، حلقه های رنگی را مشاهده خواهید کرد که دور هاله سفید ظاهر شده اند. این پدیده را بررسی کنید.

Granular splash

14. Granular splash

If a steel ball is dropped onto a bed of dry sand, a “splash” will be observed that may be followed by the ejection of a vertical column of sand. Reproduce and explain this phenomenon.

14. پاشیدن دانه ها

اگر یک گوی استیلی روی بستری از شن خشک سقوط کند، "پاشیدن" مشاهده خواهد شد که ممکن است همراه با جهش ستونی عمودی از شن باشد. این پدیده را بازتولید کرده و توضیح دهید.

Frustrating golf ball

15. Frustrating golf ball

It often happens that a golf ball escapes from the hole an instant after it has been putted into it. Explain this phenomenon and investigate the conditions under which it can be observed.

15. توپ گلف ناامیدکننده

بسیاری از اوقات، توپ گلف بلافاصله پس از اینکه به داخل سوراخ می افتد، از آن بیرون می جهد. این پدیده را توضیح داده و شرایطی که در آن این اتفاق می تواند مشاهده شود را بررسی کنید.

Rising bubble

16. Rising bubble

A vertical tube is filled with a viscous fluid. On the bottom of the tube, there is a large air bubble. Study the bubble rising from the bottom to the surface.

16. حباب بالارونده

یک لوله عمودی با یک مایع گرانرو (ویسکوز) پر شده است. در انتهای پایینی لوله، یک حباب بزرگ هوا وجود دارد. بالا رفتن حباب از پایین تا سطح [مایع] را مطالعه کنید.

Ball in foam

17. Ball in foam

A small, light ball is placed inside soap foam. The size of the ball should be comparable to the size of the foam bubbles. Investigate the ball’s motion as a function of the relevant parameters.

17. توپ توی کف صابون

یک توپ کوچک و سبک داخل کف صابون قرار داده شده است. اندازه توپ بایستی قابل مقایسه با اندازه حباب های کف باشد. حرکت توپ را به عنوان تابعی از متغیرهای مربوطه بررسی کنید.