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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
16. Saving Honey
When rotating a rod coated with a viscous liquid (e.g. honey), under certain conditions the liquid will stop draining. Investigate this phenomenon.
۱۶. نجات عسل
هنگام چرخاندن یک میله پوشش داده شده با مایع گرانرو (مثلا عسل)، تحت شرایط خاصی، ریزش مایع متوقف می شود. این پدیده را بررسی کنید.
1. Invent Yourself
Design a boat that moves only due to the periodical mechanical movements of its internal parts and which only interacts with the environment (air, water) through its stiff hull. Optimise the parameters of your boat for maximum speed.
1. خودتان اختراع کنید
قایقی اختراع کنید که تنها با حرکت مکانیکیِ تناوبیِ قطعاتِ داخلی اش حرکت کند و تنها از طریق بدنه ی سفت خود با محیط (هوا، آب) برهم کنش داشته باشد. متغیرهای قایق خود را برای بیشینه ی سرعت بهینه کنید.
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.
6. Irreversible Cartesian Diver
A simple Cartesian diver (e.g. an inverted test tube partially filled with water) is placed in a long vertical tube filled with water. Increasing the pressure in the tube forces the Cartesian diver to sink. When it reaches a certain depth, it never returns to the surface even if the pressure is changed back to its initial value. Investigate this phenomenon and how it depends on relevant parameters.
6. غواص دکارتی برگشت ناپذیر
یک غواص دکارتی ساده (مانند یک لوله آزمایشِ وارونه که تا قسمتی با آب پر شده) در یک لوله عمودی بلند که با آب پر شده قرار گرفته است. افزایش فشار در لوله [ی بلند] غواص دکارتی را وادار به غرق شدن می کند. وقتی [غواص دکارتی] به عمق مشخصی می رسد، دیگر هرگز به سطح باز نمی گردد، حتی اگر فشار [در لوله بلند] به مقدار اولیه خود برگردد. این پدیده و وابستگی آن به متغیرهای مربوطه را بررسی کنید.
9. Light Whiskers
When a laser beam enters a soap film at a small angle, a rapidly changing pattern of thin, branching light tracks may appear inside the film. Explain and investigate this phenomenon.
9. سبیل های نوری
وقتی پرتوی لیزر با زاویه ای کوچک به لایه نازک صابونی وارد شود، ممکن است الگوی سریعاً متغیری از رد نازک و منشعب نور داخل لایه نازک دیده شود. این پدیده را توضیح داده و بررسی کنید.
13. Sponge
A sponge will soak up water at a rate and in a quantity determined by various parameters. Investigate how effective a sponge is at drying a wet surface.
13. اسفنج
یک اسفنج، با سرعت و مقداری که با متغیرهای مختلفی تعیین می شود، آب را جذب می کند. بررسی کنید که یک اسفنج در خشک کردن سطح خیس چگونه موثر است.
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.