Invent yourself

1. Invent yourself

A self-starting siphon can be made using a piece of rigid tubing bent into a specific shape. When the siphon is partially immersed in water, it begins siphoning water without the need for initial suction. Investigate how the relevant parameters, such as the geometry, affect the siphoning process.

۱. خودتان اختراع کنید

یک سیفون خود-راه‌انداز را می‌توان با استفاده از یک لوله‌ی صلب که به شکلی خاص خم شده است، ساخت. وقتی این سیفون تا حدی در آب فرو برده شود، بدون نیاز به مکش اولیه، سیفون کردن آب را آغاز می‌کند. بررسی کنید که چگونه متغیرهای مربوطه، مانند شکل هندسی، بر فرآیند سیفون‌کردن اثر می‌گذارند.

Oil flow

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.

Submerged crater

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.

Autumn coin

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.

Crystal Critters

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.

Travelling flame

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.

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.

Air Muscle

2. Air Muscle

Place a balloon inside a cylindrical net (as is sometimes used to wrap garlic) and inflate it. The net will expand and shorten. Investigate the properties of such a “muscle”.

2. ماهیچه‌ی بادی

یک بادکنک را داخل یک توری استوانه‌ای قرار دهید (همانطور که گاهی برای بسته‌بندی سیر استفاده می‌شود) و آن را باد کنید. توری باز شده و کوتاه خواهد شد. ویژگی‌های این "ماهیچه" را بررسی کنید.

Dripping Faucet

6. Dripping Faucet

A leaky faucet develops interesting dripping patterns, where the time between drops depends on the water flowrate. Investigate this phenomenon and study how it depends on relevant parameters.

6. چکه شیر آب

یک شیر آب که نشتی دارد، الگوهای چکیدن جالبی ایجاد می کند، که زمان بین قطره‌ها، به سرعت جریان آب بستگی دارد. این پدیده را بررسی کرده و وابستگی آن به متغیرهای مربوطه را مورد مطالعه قرار دهید.

Levitating Fluid

8. Levitating Fluid 

When a container partially filled with liquid is oscillated vertically and air is injected at the bottom of the container, the fluid can “levitate”. Investigate the phenomenon.

۸. مایع معلق

وقتی که ظرفی که تا حدی با مایع پر شده است به صورت عمودی نوسان نماید و هوا از پایین ظرف تزریق شود، مایع ممکن است "معلق" شود. این پدیده را بررسی کنید.

Rayleigh–Bénard convection

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.

Water Bottle Rocket

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.

Wailing Bowl

15. Wailing Bowl 

When you strike the side of a metal bowl containing some water, you can hear a characteristic sound. The sound changes when the water in the bowl is moving. Explain and investigate the phenomenon.

۱۵. کاسه‌ی نالان

هنگامی که به دیواره یک کاسه فلزی حاوی مقداری آب ضربه بزنید، صدای خاصی را می‌شنوید. با تکان خوردن آب در کاسه، صدا تغییر می کند. این پدیده را توضیح داده و بررسی کنید.

Wirtz Pump

16. Wirtz Pump 

A Wirtz Pump is a hollow spiral, mounted vertically. It is arranged such that one end dips below water once per revolution, while the other end (at the center of the spiral) is connected to a vertical tube. When rotated, it can be used to pump water to a great height. Explain this phenomenon and investigate how relevant parameters affect the pumping height.

۱۶. پمپ ویرتس

پمپ ویرتس یک مارپیچ توخالی است که به صورت عمودی نگه داشته شده است. این پمپ به گونه‌ای ساخته شده که یک انتهای آن در هر دور یک بار به زیر آب فرو می‌رود، در حالی که انتهای دیگر (در مرکز مارپیچ) به یک لوله عمودی متصل می‌شود. هنگام چرخش، می‌توان از آن برای پمپ کردن آب به ارتفاع زیادی استفاده کرد. این پدیده را توضیح داده و بررسی کنید که چگونه متغیرهای مربوطه بر ارتفاع پمپاژ تأثیر می‌گذارند.

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.