Elastic wave dynamics

5. Elastic wave dynamics 

Suspend a metal ball from a fixed support using a rubber band and twist it many times around its vertical axis. When the ball is released, standing waves are formed on the rubber band. Investigate this phenomenon and study how the wave depends on relevant parameters.

۵. پویایی موج کشسان

یک گوی فلزی را با یک کش از یک تکیه‌گاه ثابت آویزان کنید و آن را چندین بار حول محور عمودی‌اش بپیچانید. وقتی گوی رها شود، روی کش امواج ایستاده تشکیل می‌شود. این پدیده را بررسی کنید و مطالعه کنید که موج چگونه به متغیرهای مرتبط بستگی دارد.

Flipo Flip

6. Flipo Flip 

A Flipo Flip toy can roll for multiple turns even though its shape is not circular. Investigate how its motion depends on parameters such as geometry and the initial release conditions.

۶. فلیپو فلیپ (چَپَکو)

اسباب‌بازی فلیپو فلیپ می‌تواند با وجود غیر دایره‌ای بودن شکلش، چندین بار غلت بزند. بررسی کنید که حرکت آن چگونه به متغیرهایی مانند هندسه و شرایط اولیه‌ی رهاسازی بستگی دارد.

Tennis racket theorem

7. Tennis racket theorem 

When an object with different principal moments of inertia about each axis is thrown while it rotates, it can suddenly start rotating around an axis different from the one it was initially rotating about. Investigate how the rotational motion of such an object is affected by relevant parameters during its free fall.

۷. قضیه‌ی راکت تنیس

وقتی جسمی -با مقادیر مختلف گشتاور لختی حول هر محور اصلی- در حال چرخش پرتاب می‌شود، می‌تواند ناگهان حول محوری غیر از محوری که ابتدا حول آن می‌چرخیده شروع به چرخش کند. بررسی کنید که حرکت چرخشی ِ چنین جسمی در حین سقوط آزاد چگونه تحت تأثیر متغیرهای مرتبط قرار می‌گیرد.

Invent Yourself: Paper Boomerang

1. Invent Yourself: Paper Boomerang

Make a returning boomerang from a sheet of paper by folding and/or cutting. Investigate how its motion depends on relevant parameters.

1. خودتان اختراع کنید: بومرنگ کاغذی

با تا کردن و/یا برش یک ورق کاغذی، یک بومرنگ بازگشتی درست کنید. بررسی کنید که چگونه حرکت آن به متغیرهای مربوطه بستگی دارد.

Lato Lato

3. Lato Lato

Attach a ball to each end of a string and connect the center of the string to a pivot. When the pivot oscillates along the vertical direction, the balls start to collide and oscillate with increasing amplitude. Investigate the phenomenon.

3. تق تقه

به هر انتهای یک ریسمان یک توپ وصل کنید و مرکز ریسمان را به یک محور متصل کنید. هنگامی که محور در جهت عمودی نوسان می‌کند، توپ‌ها شروع به برخورد کرده و با دامنه‌ی افزایشی، نوسان می کنند. این پدیده را بررسی کنید.

Shooting Rubber Band

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.

Magnetic Gear

10. Magnetic Gear

Take several identical fidget spinners and attach neodymium magnets to their ends. If you place them side by side on a plane and rotate one of them, the remaining ones start to rotate only due to the magnetic field. Investigate and explain the phenomenon.

۱۰. چرخ دنده مغناطیسی

چند اسپینر یکسان بردارید و آهنرباهای نئودمیومی به انتهای [پره‌های] آن‌ها وصل کنید. اگر آن‌ها را کنار هم روی یک سطح قرار داده و یکی از آن‌ها را بچرخانید، بقیه فقط به دلیل میدان مغناطیسی شروع به چرخش می‌کنند. این پدیده را بررسی کرده و توضیح دهید.

Pumping Straw

11. Pumping Straw

A simple water pump can be made using a straw shaped into a triangle and cut open at the vertices. When such a triangle is partially immersed in water with one of its vertices and rotated around its vertical axis, water may flow up through the straw. Investigate how the geometry and other relevant parameters affect the pumping speed.

۱۱. پمپ نِی

یک پمپ آب ساده را می‌توان با استفاده از نی که به شکل مثلث درآمده و در راس‌ها برش خورده، ساخت. وقتی که چنین مثلثی از سمت یکی از رئوس خود، کمی در آب وارد شود و حول محور عمودی‌اش بچرخد، ممکن است آب از طریق نی به بالا جریان پیدا کند. بررسی کنید که هندسه و سایر متغیرهای مربوطه چگونه بر سرعت پمپاژ تأثیر می‌گذارند.

Oscillating Sphere

2. Oscillating Sphere

A light sphere with a conducting surface is suspended from a thin wire. When the sphere is rotated about its vertical axis (thereby twisting the wire) and then released, it starts to oscillate. Investigate how the presence of a magnetic field affects the motion.

۲. کره نوسانی

یک کره سبک با سطح رسانا از یک سیم نازک آویزان شده است. وقتی که کره حول محور عمودی خود بچرخد (در نتیجه سیم را بپیچاند) و سپس آزاد شود، شروع به نوسان می کند. بررسی کنید که حضور میدان مغناطیسی چگونه بر این حرکت تأثیر می گذارد.

Oscillating Screw

9. Oscillating Screw 

When placed on its side on a ramp and released, a screw may experience growing oscillations as it travels down the ramp. Investigate how the motion of the screw, as well as the growth of these oscillations depend on the relevant parameters.

۹. پیچ نوسانی

هنگامی که یک پیچ به پهلو روی سطح شیب دار قرار گرفته و رها شود، ممکن است در حین حرکت به سمت پایینِ سطح شیب دار، نوسانات فزاینده ای را تجربه کند. بررسی کنید که حرکت پیچ و همچنین رشد این نوسانات چگونه به متغیرهای مربوطه بستگی دارد.

Pancake Rotation

15. Pancake Rotation 

Place a few balls in a round container. If you move the container around a vertical axis, the balls can move co-directionally with the movement of the container, or they can move in the opposite direction. Explain this phenomenon and investigate how the direction of movement depends on re­le­vant parameters.

۱۵. چرخش پنکیک

چند توپ را در یک ظرف گرد قرار دهید. اگر ظرف را حول یک محور عمودی حرکت دهید، توپ ها ممکن است هم جهت با چرخش ظرف یا در جهت مخالف حرکت کنند. این پدیده را توضیح داده و بررسی کنید که چگونه جهت حرکت [توپ ها] به متغیرهای مربوطه بستگی دارد.

Arrester Bed

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؟

Ring on the Rod

3. Ring on the Rod

A washer on a vertical steel rod may start spinning instead of simply sliding down. Study the motion of the washer and investigate what determines the terminal velocity.

۳. حلقه روی میله

یک واشر روی یک میله فولادی عمودی ممکن است به جای آنکه به سادگی به سمت پایین سر بخورد، شروع به چرخیدن کند. حرکت واشر را مطالعه کنید و  چیزی که تعیین کننده ی سرعت انتهایی است را بررسی کنید.

Water Spiral

9. Water Spiral

If a stream of liquid is launched through a small hole, then under certain conditions it twists into a spiral. Explain this phenomenon and investigate the conditions under which the spiral will twist.

۹. مارپیچ آب

اگر جریانی از مایع از طریق یک سوراخ کوچک پرتاب شود، در شرایط خاصی به یک مارپیچ تبدیل می شود. این پدیده را توضیح دهید و شرایطی را بررسی کنید که در آن مارپیچ می پیچد.

Balls on an Elastic Band

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.

Candle Powered Turbine

13. Candle Powered Turbine

A paper spiral suspended above a candle starts to rotate. Optimise the setup for maximum torque.

۱۳. توربین شمعی

یک مارپیچ کاغذی که بالای یک شمع آویزان شده است، شروع به چرخش می کند. چیدمان را برای حداکثر گشتاور بهینه کنید.

Circling Magnets

2. Circling Magnets

Button magnets with different diameters are attached to each end of a cylindrical battery. When placed on an aluminium foil the object starts to circle. Investigate how the motion depends on relevant parameters.

2. آهنرباهای چرخنده

آهنرباهای قرصی شکل با قطرهای مختلف به دو سر یک باطری استوانه ای متصل شده اند. وقتی این وسیله روی یک فویل آلومینیومی قرار داده شود، شروع به دور زدن می کند. بررسی کنید که این حرکت چگونه به متغیرهای مربوطه وابسته است.

Spin Drift

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.