4. Oil flow
A thin layer of cooking oil on a flat metal surface flows outwards when heated. Investigate the phenomenon and its dependence on relevant parameters.
۴. جریان روغن
وقتی لایه‌ای نازک از روغن خوراکی روی یک سطح فلزی تخت گرم شود، به سمت بیرون جاری می‌شود. این پدیده و وابستگی آن به متغیرهای مرتبط را بررسی کنید.
10. Submerged crater
If you release sand or similar granular material in a container filled with water, the material will sink to the bottom and may form a crater-like structure. Explain and investigate the phenomenon.
۱۰. دهانه‌ی غرق شده
اگر شن یا مواد دانه‌ای مشابه را در یک ظرف پر از آب بریزید، مواد به ته ظرف فرو می‌روند و ممکن است ساختاری دهانه-مانند ایجاد کنند. این پدیده را توضیح داده و بررسی کنید.
12. Autumn coin
The motion of a coin falling to the bottom of a tank filled with liquid can be remarkably similar to the fluttering and tumbling of a falling autumn leaf. Investigate how the motion of the coin depends on relevant parameters.
۱۲. سکه‌ی پاییزی
حرکت یک سکه که به ته مخزنی پر از مایع سقوط می‌کند، می‌تواند به طرز قابل توجهی شبیه رقص و چرخش برگ پاییزی در حال سقوط باشد. بررسی کنید که حرکت سکه چگونه به متغیرهای مرتبط بستگی دارد.
14. Crystal Critters
Observe the evaporation of a drop of table salt solution on a warm hydrophobic surface. After the water evaporates, a variety of characteristic crystal shapes remain. Research and explain this phenomenon.
۱۴. موجودات کریستالی
تبخیر یک قطره محلول نمک خوراکی را روی سطح گرم و آب‌گریز مشاهده کنید. پس از تبخیر آب، مجموعه‌ای از اشکال کریستالی مشخص باقی می‌ماند. این پدیده را بررسی کرده و توضیح دهید.
16. Twisted spaghetti
When a bundle of spaghetti is twisted, it might withstand higher transverse (side) forces than a straight, untwisted bundle. Investigate the response of a twisted bundle to transverse stress and identify the optimal twist that maximises tolerance to transverse stress.
۱۶. اسپاگتی پیچ‌خورده
وقتی دسته‌ای از اسپاگتی (ماکارونی) پیچ داده می‌شود [به هم تابیده می‌شود]، ممکن است در برابر نیروهای عرضی (جانبی) بیشتری نسبت به دسته‌ی صاف و پیچ‌نخورده مقاومت کند. پاسخ یک دسته‌ی پیچ‌خورده به تنش عرضی را بررسی کنید و میزان پیچ بهینه‌ای را مشخص کنید که بیشترین تحمل در برابر تنش عرضی را فراهم می‌کند.
17. Travelling flame
A flame can propagate continuously around a ring-shaped trough containing a thin layer of flammable liquid. Investigate how the characteristics of this travelling flame depend on relevant parameters.
۱۷. شعله‌ی متحرک
شعله‌ای می‌تواند به طور پیوسته در اطراف یک کانال حلقه‌ای شکل که شامل لایه‌ای نازک از مایع قابل اشتعال است، منتشر شود. بررسی کنید که مشخصات این شعله‌ی متحرک چگونه به متغیرهای مرتبط بستگی دارد.
10. Rayleigh–Bénard convection
Uniformly and gently heat the bottom of a container containing a suspension of powder in oil (e.g. mica powder in silicon oil), cell-like structures may form. Explain and investigate this phenomenon.
۱۰. همرفت ریلی-بنارد
کف ظرفی حاوی سوسپانسیون پودر در روغن (مثلاً پودر میکا در روغن سیلیکون) را به طور یکنواخت و ملایم گرم کنید، ممکن است ساختارهای سلول مانندی تشکیل شود. این پدیده را توضیح داده و بررسی کنید.
14. Water Bottle Rocket
Pump air into a plastic water bottle partially filled with water. Under certain conditions, the bottle is launched and flies into the air. Investigate how the acceleration during lift-off depends on relevant parameters.
۱۴. موشک آبی
هوا را درون یک بطری پلاستیکی آب که تا حدی با آب پر شده است، پمپ کنید. تحت شرایط خاص، بطری پرتاب می‌شود و در هوا پرواز می‌کند. بررسی کنید که چگونه شتاب در حین پرتاب به متغیرهای مربوطه بستگی دارد.
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؟
12. Rice Kettlebells
Take a vessel and pour some granular material into it, for example, rice. If you dip e.g. a spoon into it, then at a certain depth of immersion, you can lift the vessel and contents by holding the spoon. Explain this phenomenon and explore the relevant parameters of the system.
۱۲. دَمبل برنجی
ظرفی بردارید و مقداری مواد دانه ای -مثلا برنج- در آن بریزید. اگر مثلا یک قاشق را در آن فرو کنید، در عمق مشخصی از فرو رفتن، می توانید ظرف و محتویات آن را توسط قاشق بلند کنید. این پدیده را توضیح داده و متغیرهای مربوط به این سیستم را بررسی کنید.
13. Ponyo’s Heat Tube
A glass tube with a sealed top is filled with water and mounted vertically. The bottom end of the tube is immersed in a beaker of water and a short segment of the tube is heated. Investigate and explain the periodic motion of the water and any vapour bubbles observed.
۱۳. لوله حرارتی پونیو
یک لوله شیشه ای که سر آن آب بندی شده، با آب پر شده و به صورت عمودی نگه داشته می شود. انتهای پایین لوله در یک بشر آب غوطه ور می شود و به قسمت کوچکی از لوله گرما داده می شود. حرکت تناوبی آب و هرگونه حباب بخار مشاهده شده را بررسی کرده و توضیح دهید.
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.
17. Arrester Bed
A sand-filled lane results in the dissipation of the kinetic energy of a moving vehicle. What length is necessary for such an arrester bed to entirely stop a passively moving object (e.g. a ball)? What parameters does the length depend on?
۱۷. بستر گیرانداز
یک مسیر پر از شن و ماسه منجر به اتلاف انرژی جنبشی یک خودروی در حال حرکت می شود. چه طولی برای چنین بستر گیراندازی لازم است تا یک جسم متحرک منفعل (مثلاً یک توپ) را کاملاً متوقف کند؟ این طول به چه متغیرهایی بستگی دارد؟
5. Bimetallic Oscillator
A simple electric oscillator can be made using a bimetallic contact-breaker. Investigate the relevant parameters that affect the frequency of such an oscillator.
۵. نوسان ساز دو فلزی
یک نوسان ساز الکتریکی ساده را می توان با استفاده از یک قطع کن کوئل دو فلزی ساخت. متغیرهای مربوطه که بر فرکانس چنین اسیلاتوری تأثیر می گذارد را بررسی کنید.
7. Three-Sided Dice
To land a coin on its side is often associated with the idea of a rare occurrence. What should be the physical and geometrical characteristics of a cylindrical dice so that it has the same probability to land on its side and one of its faces?
۷. تاس سه طرفه
اینکه یک سکه از کناره اش روی زمین قرار بگیرد، اغلب با ایده ی یک اتفاق نادر ارتباط داده می شود. یک تاس استوانه‌ای باید چه ویژگی‌های فیزیکی و هندسی داشته باشد تا احتمال فرود آمدن روی کناره و یکی از وجوه آن یکسان باشد؟
15. Boycott Effect
If particles are suspended in a liquid that has a lower density than the particles, the particles will settle to the bottom of the container. The rate of settling can be affected by tilting the container that holds the liquid. Explain this phenomenon and investigate the effect of relevant parameters.
۱۵. اثر بویکات
اگر ذرات در مایعی معلق باشند که چگالی کمتری نسبت به ذرات دارد، ذرات در کف ظرف ته نشین می شوند. سرعت ته نشینی را می توان با کج کردن ظرفی که مایع را در خود نگه می دارد تحت تأثیر قرار داد. این پدیده را توضیح داده و تأثیر متغیرهای مربوطه را مورد بررسی قرار دهید.
4. Wind Speed
Let an electric current flow through a coil. When cold air flows over the coil, the coil’s temperature will decrease. Investigate how the temperature drop depends on the wind speed. What is the accuracy of this method of measuring the wind speed?
4. سرعت باد
از یک سیم پیچ جریان الکتریکی بگذرانید. وقتی جریان سرد هوا از سیم پیچ می گذرد، دمای سیم پیچ کاهش می یابد. چگونگی وابستگی افت دما به سرعت باد را بررسی کنید. دقت این روشِ اندازه گیریِ سرعت باد چقدر است؟
5. Synchronised Candles
Oscillatory flames can be observed when several candles burn next to each other. Two such oscillators can couple with each other, resulting in in-phase or anti-phase synchronisation (depending on the distance between the sets of candles). Explain and investigate this phenomenon.
5. شمع های همگام
وقتی تعداد زیادی شمع در کنار یکدیگر روشن باشند، شعله های نوسانی را می توان دید. دو عدد از این نوسانگرها می توانند با یکدیگر جفت شده و منجر به همگامی همفاز یا با فاز مخالف (بسته به فاصله دسته های شمع از یکدیگر) شوند. این پدیده را توضیح داده و بررسی کنید.