Slovenské znenie úloh pre 29. ročník Turnaja Mladých Fyzikov 2015/2016
V krajských kolách sa použijú úlohy 1, 2, 4, 7, 8, 11 a 17.
V celoštátnom kole budú v slovenčine prezentované úlohy 3, 6, 9, 12, 13, 15 a 16, ostatné budú prezentované v angličtine.
1. Vynájdite sa
Skutočne náhodné čísla sú veľmi hodnotné a vzácne. Vymyslite, vyrobte a otestujte mechanické zariadenie na výrobu náhodných čísiel. Zistite, do akej miery je produkovaná náhodnosť zabezpečená voči manipulácii.
2. Omeškané kyvadlo
Kyvadlo pozostáva z pevnej nite a závažia. Ak bude uchytenie kyvadla krúžiť po horizontálnej kružnici, závažie môže za istých podmienok krúžiť po kružnici z menším polomerom. Preskúmajte pohyb a stabilné trajektórie závažia.
3. Akustická šošovka
Fresnelove šošovky so sústredenými kruhmi sa bežne používajú v optických aplikáciách, avšak podobný princíp sa dá využiť aj na sústredenie akustických vĺn. Vymyslite a vyrobte akustickú šošovku a preskúmajte jej vlastnosti, napríklad zosilnenie, ako funkciu relevantných parametrov.
4. Skákalka
Hoďte veľmi pružnú loptičku do priestoru medzi dvoma platňami. Loptička sa začne odrážať a za istých okolností sa môže odraziť aj späť k vám. Preskúmajte pohyb loptičky a parametre, ktoré ho ovplyvňujú, vrátane orientácie platní.
5. Ultrahydrofóbna voda
Postavte nádobu s mydlovou vodou na reproduktor alebo iný zdroj vibrácií. Pri vibráciách môžu malé kvapky na povrchu zostať po dlhý čas. Preskúmajte a vysvetlite tento jav.
6. Elektrický včelí plást
Nad vodorovný kovový povrch poliaty olejom pripevníme zvislo ihlu. Ak na ihlu a povrch privedieme konštantné vysoké napätie, na povrchu kvapaliny sa vytvorí bunková štruktúra. Preskúmajte a vysvetlite tento jav.
7. Fontána s horúcou vodou
Sčasti naplňte Mohrovu pipetu horúcou vodou. zakryte vrch pipety prstom a obráťte ju. Uvidíte fontánu striekajúcu zo špičky. Preskúmajte parametre určujúce výšku fontány a zoptimalizujte ich pre dosiahnutie čo najvyššej fontány.
8. Magnetický vlak
Na oba konce tužkovej batérie pripevníme gombíkové magnety. Ak sústavu umiestnime do medenej cievky tak, že sa magnety cievky dotýkajú, „vlak“ sa pohne. Vysvetlite jav a preskúmajte parametre ovplyvňujúce rýchlosť a výkon vlaku.
9. Vlny na vode
Vytvorte vlnu na vode pomocou vertikálne kmitajúceho horizontálne uloženého valca. V závislosti od frekvencie a/alebo amplitúdy kmitov sa bude javiť, že voda prichádza alebo odchádza od valca. Preskúmajte tento jav.
10. Kruhy svetla
Prúd kvapaliny dopadá na podložku. Ak miesto dopadu osvetlíme laserovým lúčom, môžeme okolo prúdu pozorovať kruhy svetla (pozri obrázok). Preskúmajte tieto kruhy a ich závislosť od relevantných parametrov systému. 
11. Kotúľanie sa po disku
Na otáčajúci sa vodorovný disk položke ľahký okrúhly objekt (napr. obruč, disk či guľôčku). Môže sa stať, že sa objekt bude po disku pohybovať bez toho, aby z neho spadol. Vysvetlite, ako rôzne typy pohybov závisia od relevantných parametrov.
12. Van der Pauweho metóda
Vodivosť materiálu je možné zmerať nezávisle na tvare vzorky, ak má vzorka iba jeden súvislý okraj (je bez dier). Za akých okolností môžeme použiť takúto metódu? Preskúmajte a vysvetlite, čo sa zmení v prípade, ak má vzorka diery.
13. Papierový zverák
Zoberte dve podobné knihy v mäkkej väzbe a preložte cez seba vždy niekoľko strán. Stlačte knihy k sebe, chyťte za chrbty a pokúste sa ich rozdeliť. Preskúmajte parametre určujúce, kedy knihy dokážete oddeliť.
14. Citlivý plameň
Horľavý plyn (napríklad propán) prúdi nahor z tenkej trysky cez jemnú kovovú mriežku umiestnenú asi 5 cm od trysky. Nad mriežkou plameň zapálime. Za istých okolností bude plameň veľmi citlivo reagovať na zvuky. Preskúmajte jav a relevantné parametre.
15. Bezkontaktné meradlo
Vymyslite a vyrobte optické zariadenie, ktoré využije laserové ukazovátko na bezkontaktné meranie hrúbky, indexu lomu a iných vlastností tabule skla.
16. Frisbee víry
Sčasti ponorte platňu kolmú na povrch vody a vodorovne ju potiahnite. Na povrchu vody vznikne pár vírov, ktoré za istých okolností môžu putovať po povrchu na dlhé vzdialenosti. Preskúmajte parametre ovplyvňujúce pohyb a stabilitu vírov.
17. Bláznivé kufre
Pri ťahaní dvojkolesového kufra sa môže stať, že sa začne kymácať zo strany na stranu tak silno, až sa prevrhne. Preskúmajte tento jav. Je možné potlačiť intenzitu kymácania správnym zbalením batožiny?
Z anglického originálu schváleného dňa 5.7.2015 IOC IYPT preložil Martin Plesch, korigoval František Kundracik.
Súbory na stiahnutie
| Názov súboru | Veľkosť súboru | Akcia |
|---|
| Problems_2016.pdf | 172 kB | Stiahnuť |
| Úlohy_TMF.pdf | 121 kB | Stiahnuť |
| 
