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 یک فضای کوچک برای هم اندیشی علمی، گسترش فرهنگ پژوهشی و استفاده از نظرات دانش آموزانی است که از نظر جغرافیایی با هم فاصله دارند.

در این وبلاگ هر سوال را در مطلبی جداگانه قرار دادم تا بتوان آن را مستقلا بررسی کرد. باعث افتخار خواهد بود اگر شما هم در قسمت "نظرات" دستاوردها و تفکرات خود را به اشتراک بگذارید (می توانید نام مدرسه و شهر خود را در انتهای متن بنویسید). امیدواریم دانش آموزان فعال و خلاق در درک مفاهیم مرتبط با هر مسئله به ما کمک کنند.

به دنبال پروژه های جالب در مبحثی خاص هستید؟ از بخش کلمات کلیدی کمک بگیرید.

استفاده از مطالب این وبلاگ با ذکر منبع بلامانع است.

آخرین نظرات

۱۶ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «تکانه برخورد و الاستیسیته» ثبت شده است

3. Rigid Ramp Walker 

Construct a rigid ramp walker with four legs (e.g. in the form of a ladder). The construction may begin to ‘walk’ down a rough ramp. Investigate how the geometry of the walker and relevant parameters affect its terminal velocity of walking.

۳. واکر سراشیبی

یک واکر صلب بسازید که چهار پایه داشته باشد (مثلاً به شکل یک نردبان). سازه ممکن است شروع به "پایین رفتن" از یک سطح شیبدار ناهموار کند. بررسی کنید که هندسه واکر و متغیرهای مربوطه چگونه بر سرعت حد راه رفتن تأثیر می‌گذارند.

4. Shooting Rubber Band 

A rubber band may fly a longer distance if it is non-uniformly stretched when shot, giving it spin. Optimise the distance that a rubber band with spin can reach.

۳. شلیک کش لاستیکی

یک نوار لاستیکی، اگر در هنگام شلیک به طور غیریکنواخت کشیده شده و موجب چرخش آن دور خودش شود، ممکن است مسافت بیشتری را طی کند. فاصله‌ای که یک نوار لاستیکی با چرخش می‌تواند به آن برسد را بهینه کنید.

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؟

14. Ruler Trick

Place a ruler on the edge of a table, and throw a ball at its free end. The ruler will fall. However, if you cover a part of the ruler with a piece of paper and repeat the throw, then the ruler will remain on the table while the ball will bounce off it. Explain this phenomenon, and investigate the relevant parameters.

۱۴. ترفند خط کش

یک خط کش روی لبه میز قرار دهید و یک توپ را در انتهای آزاد آن پرتاب کنید. خط کش سقوط خواهد کرد. با این حال، اگر قسمتی از خط کش را با کاغذ بپوشانید و پرتاب را تکرار کنید، خط کش روی میز باقی می‌ماند در حالی که توپ از آن پس می‌جهد. این پدیده را توضیح داده و متغیرهای مربوطه را بررسی کنید.

16. Cushion Catapult

Place an object on a large air cushion and drop several other objects in such a way that the first object is catapulted away. Investigate how the exit velocity depends on relevant parameters.

۱۶. منجنیق بالشتکی

یک شی را روی یک بالشتک بزرگ بادی قرار دهید و چند جسم دیگر را به گونه‌ای رها کنید که شی اولی، پرتاب شود. بررسی کنید که چگونه سرعت خروج، به متغیرهای مربوطه بستگی دارد.

8. Euler’s Pendulum 

Take a thick plate of non-magnetic ma­terial and fix a neodymium magnet on top of it. Suspend a magnetic rod (which can be assembled from cylindrical neo­dy­mium magnets) underneath it. Deflect the rod so that it touches the plate only with highest edge and release it. Study the motion of such a pendulum under various conditions.

۸. آونگ اویلر

یک صفحه ضخیم از مواد غیرمغناطیسی برداشته و یک آهنربای نئودمیومی را روی آن بچسبانید. یک میله مغناطیسی (که می تواند از آهنرباهای استوانه ای نئودمیومی ساخته شود) زیر آن آویزان کنید. میله را منحرف کنید تا فقط با لبه بالایی اش صفحه را لمس کند و آن را رها کنید. حرکت چنین آونگی را در شرایط مختلف مطالعه کنید.

Amazing Magnetic Pendulum | Magnet oscillations - YouTube

14. Jet Refraction 

A vertical jet can be refracted when passing through an in­cli­ned sieve with a fine mesh. Propose a law for such re­fraction and investigate relevant parameters.

۱۴. انکسار جت

یک جت عمودی هنگام عبور از یک غربال شیبدار با توری ظریف می تواند شکسته شود. یک قانون برای چنین انکساری پیشنهاد داده و متغیرهای مربوطه را بررسی کنید.

PDF) Flow "reflexion" and " refraction" on perforated wall

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؟

11. Balls on an Elastic Band

Connect two metal balls with an elastic band, then twist the elastic band and put the balls on a table. The balls will begin to spin in one direction, then in the other. Explain this phenomenon and investigate how the behaviour of such a “pendulum” depends on the relevant parameters.

11. توپ روی نوار الاستیکی

دو توپ فلزی را با یک کش لاستیکی به هم وصل کنید، سپس کش لاستیکی را بچرخانید و توپ ها را روی میز قرار دهید. توپ ها شروع به چرخش در یک جهت و سپس در جهت دیگر خواهند کرد. این پدیده را توضیح داده و بررسی کنید که چگونه رفتار چنین "آونگی" به متغیرهای مربوطه بستگی دارد.

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.


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.

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.

8. Soap Membrane Filter

A heavy particle may fall through a horizontal soap film without rupturing it. However, a light particle may not penetrate the film and may remain on its surface. Investigate the properties of such a membrane filter.

8. صافی غشای صابونی

یک ذره ی سنگین ممکن است بدون ترکاندن یک لایه ی نازک صابونی افقی، از آن بگذرد. با این حال، یک ذره ی سبک ممکن است در لایه نفوذ نکند و ممکن است روی سطح آن بماند. ویژگی های این گونه صافی غشایی را بررسی کنید.

14. Falling Tower

Identical discs are stacked one on top of another to form a freestanding tower. The bottom disc can be removed by applying a sudden horizontal force such that the rest of the tower will drop down onto the surface and the tower remains standing. Investigate the phenomenon and determine the conditions that allow the tower to remain standing.

14. برج سقوط
قرص های یکسان روی یکدیگر چیده شده اند تا یک برج ساده را تشکیل دهند. با اعمال یک نیروی افقی ناگهانی می توان قرص پایینی را برداشت به گونه ای که باقی برج روی سطح سقوط کند و برج ایستاده بماند. این پدیده را بررسی کنید و شرایطی که به برج اجازه ی ایستاده ماندن می دهد را تعیین نمایید. 

1.Invent Yourself

Construct a simple seismograph that amplifies a local disturbance by mechanical, optical or electrical methods. Determine the typical response curve of your device and investigate the parameters of the damping constant. What is the maximum amplification that you can achieve?

1. خودتان اختراع کنید

با روش های مکانیکی، اپتیکی یا الکتریکی، یک لرزه نگار ساده بسازید که یک اختلال محلی را تقویت نماید. منحنی پاسخ نوعی دستگاهتان را مشخص کنید و متغیرهای ثابت میرایی را مورد بررسی قرار دهید. بیشترین مقدار تقویتی که می توانید به دست بیاورید چقدر است؟