Ping Pong Rocket

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؟

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.

The Soap Spiral

12. The Soap Spiral

Lower a compressed slinky into a soap solution, pull it out and straighten it. A soap film is formed between the turns of the slinky. If you break the integrity of the film, the front of the film will begin to move. Explain this phenomenon and investigate the movement of the front of the soap film.

۱۲. مارپیچ صابونی

یک اسلینکی فشرده شده را در محلول [آب و] صابون فرو ببرید، آن را بیرون بیاورید و عمودی نگه دارید. یک فیلم صابونی بین مارپیچ های اسلینکی تشکیل می شود. اگر [قسمتی از] فیلم [صابونی] را بترکانید، جلوی فیلم شروع به حرکت می‌کند. این پدیده را توضیح داده و حرکت جلوی فیلم صابونی را بررسی کنید.

Ruler Trick

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.

Wet Scroll

15. Wet Scroll

Gently place a piece of tracing paper on the surface of water. It rapidly curls into a scroll and then slowly uncurls. Explain and investigate this phenomenon.

۱۵. طومار مرطوب

اگر یک تکه کاغذ کالک را به آرامی روی سطح آب قرار دهید، به سرعت لوله می‌شود و سپس به آهستگی باز می‌شود. این پدیده را توضیح داده و بررسی کنید.

Cushion Catapult

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.

Fractal Fingers

1. Fractal Fingers

The effect of fractal fingering can be observed if a droplet of an ink-alcohol mixture is deposited onto diluted acrylic paint. How are the geometry and dynamics of the fingers influenced by relevant parameters?

۱. انگشتان فراکتال

اگر قطره ای از مخلوط جوهر و الکل بر روی رنگ اکریلیک رقیق شده قرار گیرد، اثر انگشت فراکتال قابل مشاهده است. هندسه و دینامیک انگشتان چگونه تحت تأثیر پارامترهای مربوطه قرار می گیرند؟

Faraday Waves

7. Faraday Waves 

A droplet of less viscous liquid floating in a bath of a more viscous liquid develops surprising wave-like patterns when the entire system is set into vertical oscillation. Investigate this phenomenon and the parameters relevant to the production of stable patterns.

۷. امواج فارادی

یک قطره مایع با گرانروی کمتر که در یک حمام مایع با گرانروی بیشتر شناور است، زمانی که کل سیستم در نوسان عمودی قرار گیرد، الگوهای موج مانند شگفت انگیزی ایجاد می کند. این پدیده و متغیرهای مرتبط با تولید الگوهای پایدار را برررسی کنید.

Upstream Flow

10. Upstream Flow 

Sprinkle light particles on a water surface. Then allow a water stream to be incident on the surface from a small height. Under certain conditions, the particles may begin to move up the stream. Investigate and explain this phenomenon.

۱۰. جریان بالادست

ذراتی سبک را روی سطح آب بپاشید. سپس اجازه دهید یک جریان آب از ارتفاع کم به سطح [آب] بریزد. تحت شرایطی خاص، ذرات ممکن است شروع به حرکت به سمت بالای جریان بکنند. این پدیده را بررسی کرده و توضیح دهید.

Ponyo’s Heat Tube

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.

Jet Refraction

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.

Thermoacoustic Engine

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.

Invent Yourself

1. Invent Yourself

Create a non-invasive device that determines the direction of fluid flow inside an opaque pipe. Optimise your device so that you can measure the smallest flow possible.

۱. خودتان اختراع کنید

یک ابزار غیرتهاجمی بسازید که جهت جریان مایع را در یک لوله کدر تعیین کند. ابزار خود را به گونه ای بهینه نمایید که بتوانید کوچک ترین جریان ممکن را اندازه گیری نمایید.

Unsinkable Disk

4. Unsinkable Disk

A metal disk with a hole at its centre sinks in a container filled with water. When a vertical water jet hits the centre of the disc, it may float on the water surface. Explain this phenomenon and investigate the relevant parameters.

۴. دیسک غرق نشدنی

یک دیسک فلزی با سوراخی در مرکز آن در ظرفی پر از آب فرو می‌رود. هنگامی که یک جت آب عمودی به مرکز دیسک برخورد می کند، ممکن است [دیسک] روی سطح آب شناور شود. این پدیده را توضیح داده و متغیرهای مربوطه را بررسی نمایید.

Equipotential Lines

8. Equipotential Lines

Place two electrodes into water, supply a safe voltage and use a voltmeter to determine electric potential at various locations. Investigate how the measured equipotential lines deviate from your expectations for different conditions and liquids.

۸. خطوط هم پتانسیل

دو الکترود را در آب قرار دهید، یک ولتاژ ایمن را تامین کرده و از یک ولت سنج برای تعیین پتانسیل الکتریکی در مکان های مختلف استفاده کنید. بررسی کنید که چگونه خطوط هم پتانسیل اندازه گیری شده برای شرایط و مایعات مختلف با انتظارات شما تفاوت دارند.

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.

Droplet Explosion

10. Droplet Explosion

When a drop of a water mixture (e.g. water-alcohol) is deposited on the surface of a hydrophobic liquid (e.g. vegetable oil), the resulting drop may sometimes fragment into smaller droplets. Investigate the parameters that affect the fragmentation and the size of the final droplets.

۱۰. انفجار قطره

هنگامی که قطره ای از مخلوط آب (مثلاً آب-الکل) روی سطح یک مایع آبگریز (مثلاً روغن نباتی) قرار می گیرد، قطره حاصل ممکن است گاهی اوقات به قطرات کوچکتر تقسیم شود. متغیرهای موثر بر تکه تکه شدن و اندازه قطرات نهایی را بررسی کنید.

Strange Motion

12. Strange Motion

Sprinkle small floating particles on the surface of water in a bowl. Bring a strong magnet above and near to the water surface. Explain any observed motion of the particles.

۱۲. حرکت عجیب

ذرات کوچک شناور شونده را روی سطح آبِ داخل یک کاسه بپاشید. یک آهنربای قوی را در بالا و نزدیک سطح آب بگیرید. هر حرکتی که در ذرات مشاهده می کنید را توضیح دهید.