Задачи для XXIV Российского и XV Международного
Турниров Юных Физиков.
- Тепловая машина.
Высокий стеклянный цилиндр заполняется наполовину горячей водой, затем, аккуратно, холодной.
В него опускается небольшая ампула, содержащая несколько капель эфира или спирта, закрытая резиновым
колпачком от медицинской пипетки. Опишите наблюдаемые процессы. Как меняется движение ампулы со
временем?
- Паутина.
Нить паутины выглядит как нить ожерелья. Какие причины обуславливают такую форму нити?
Проведите эксперименты для исследования основных параметров.
- Порхающие краски.
Почему полотнище флага колеблется на ветру? Исследуйте экспериментально структуру потоков
воздуха вблизи флага. Опишите его поведение.
- Дымка.
Цвет удаленного леса кажется не зеленым, а дымчато-голубым. Каково минимальное расстояние,
на котором можно заметить этот эффект и как на него влияют погодные условия?
Возможно ли увидеть лес серым?
- Водомерка.
Известно, что небольшие несмачиваемые тела могул плавать по поверхности воды, благодаря эффекту
поверхностного натяжения. Сконструируйте плот, основанный на этом принципе, расчитайте и изучите
его статические и динамические характеристики.
- Транспортный поток.
Время от времени дорожное движение на автомагистрали неожиданно останавливается и возобновляется
без видимых причин. Постройте модель для объяснения этого процесса.
- Ток в жидкости.
Часто говорят "электрический ток течет". Единственная ли это аналогия между электрическим током и
течением жидкости? Исследуйте теоретически и экспериментально другие аналогии между этими явлениями.
- Заряженный песок.
Тонкий, сухой кварцевый песок высыпается через короткую тонкую трубку в конический металлический сосуд,
соединенный с электрометром. Исследуйте поведение потока песка при заполнении сосуда.
Что изменится при облучении песка УФ-лампой?
- Хроматография.
Поместите каплю окрашенного раствора на фильтровальную бумагу. Опишите количественно наблюдаемые эффекты.
- Звуковой автомобиль.
Сконструируйте и продемонстрируйте устройство, способное двигаться под действием звука. Исследуйте его свойства.
- Равновесие.
Заполните стакан с водой так, чтобы образовался выпуклый мениск. Осторожно поместите шарик дла
настольного тенниса на поверхность воды. Исследуйте и объясните устойчивость равновесия шарика.
Повторите эксперименты с другими жидкостями и сравните полученные результаты.
- Электропроводность.
Как можно измерить электропроводность солевых растворов не используя прямого контакта измеряющих
электродов с раствором? Проанализируйте задачу и продемонстрируйте устройство.
- Вращающийся шар.
Поместите стальной шарик диаметром 2-3 см на горизонтальную поверхность. Предложите и сконструируйте
устройство, позволяющее раскрутить шарик вокруг вертикальной оси с максимальной угловой скоростью.
Механический контакт устройства с шариком исключается.
- Рваный парус.
Исследуйте зависимость эффективности паруса ( например коэффициент тяги) от степени перфорированности.
Какую тягу можно получить используя рыболовную сеть в качестве паруса?
- Воздушный пузырь.
Наполненное водой часовое стекло переверните так, чтобы под стеклом остался пузырь воздуха радиусом 1-2 см.
Вводите спирт на край пузыря через тонкую трубку, подбирая скорость потока так, чтобы наблюдать
ритмические пульсации пузыря. Исследуйте феномен и объясните его.
- Эластичный маятник.
Исследуйте и опишите поведение физического маятника, у которого вместо жесткого стержня в качестве
подвеса используется пружина или эласчтичный бинт.
- Битва бутылок.
Возьмите две открытых бутылки кока-колы и ударьте вертикально друг о друга.
Спустя короткое время из одной из них напиток будет бурно вытекать. Исследуйте и объясните наблюдаемые
эффекты.
|