IYPT 2021

34 Міжнародний турнір юних фізиків і збірна команда школярів м. Харкова

Міжнародний турнір юних фізиків (International Young Physicists’ Tournament - IYPT) вважається одним з найскладніших наукових конкурсів в світі. Турнір проходить щорічно, починаючи з 1988 року, в різних країнах світу. У ньому беруть участь школярі старших класів, змагаючись в умінні вирішувати складні дослідницькі проблеми і відстоювати свої рішення у наукових дискусіях. Усі етапи змагань IYPT відбуваються на англійській мові. У багатьох країнах Міжнародному турніру юних фізиків передують національні турніри, переможці яких отримують право представляти країну на міжнародному рівні.

Черговий 34 Міжнародний турнір юних фізиків (https://www.iypt.org/) відбудеться цього року наживо. Турнір прийматиме Кутаїський міжнародний університет, Грузія, з 07 по 14 липня. Україну на турнірі представлятиме команда харківського ліцею № 161 «Імпульс». Команду до турніру готували заслужений учитель України, доктор фізико-математичних наук, доцент фізичного факультету ХНУ імені Василя Каразіна Захар Майзеліс і студент четвертого курсу фізичного факультету кафедри теоретичної фізики Григорій Овчаренко. Фінансова підтримка надійшла від Благотворительный фонд выпускников ФТФ.

Минулого року збірна команда школярів м. Харкова "Момент імпульсу" здобула срібні медалі на 33 Міжнародному турнірі юних фізиків (IYPT'2020), який пройшов в режимі онлайн з 4 по 8 вересня 2020 року.

Задачі турніру 2021: (English)

1. Придумай сам Сконструюйте човен, що рухається виключно за рахунок періодичного механічного руху внутрішніх частин, взаємодіючи з навколишнім середовищем (повітрям, водою) через жорсткий корпус. Оптимізуйте його параметри так, щоб він плив якомога швидше.

2. Магніти, що кружляють Закріпіть дискові магніти різного діаметру на обох кінцях циліндричної батарейки. Якщо покласти цей пристрій на алюмінієву фольгу, він почне здійснювати круговий рух. Дослідить, як цей рух залежить від істотних параметрів.

3. Датчик наближення

Нескладний індуктивний пасивний датчик здатний виявити феромагнітні предмети, що рухаються через його магнітне поле. Зберіть такий пристрій і дослідить його характеристики, в тому числі діапазон чутливості.

4. Швидкість вітру

Коли котушку, по якій протікає електричний струм, обдуває холодне повітря, її температура буде знижуватися. Дослідить, як це зниження температури залежить від швидкості вітру. З якою точністю можна вимірювати швидкість вітру таким методом?

5. Синхронізація свічок Поставивши поруч кілька свічок, можна спостерігати коливання їх полум'я. Взаємодіючи один з одним, два таких осцилятора можуть в результаті коливатися в фазі або протифазі, в залежності від відстані між ними. Поясніть і дослідить дане явище.

6. Неповоротний картезіанський водолаз Простий картезіанський водолаз (наприклад, частково заповнена водою перевернута пробірка) поміщається в заповнену водою довгу вертикальну трубу. Збільшення тиску в трубі змушує картезіанського водолаза йти на дно. Досягнувши певної глибини, водолаз вже не підніметься на поверхню, навіть якщо тиск повернеться до початкового значення. Дослідить це явище і його залежність від відповідних параметрів.

7. Рух намистини

Обруч обертається навколо вертикальної осі, що проходить через його діаметр. Маленька намистина катається по канавці на внутрішній поверхні обруча. Досліджуйте, від яких істотних параметрів залежить рух намистини.

8. Запобіжник

Короткий дріт може служити електричним запобіжником. Визначте, як різні параметри впливають на час перегоряння такого запобіжника.

9. Гілки світла

Якщо направити промінь лазера під малим кутом на мильну плівку, всередині плівки може з'явитися картинатонких розгалужених світових каналів, що швидко змінюється . Поясніть і дослідить це явище.

10. Шкереберть Якщо запустити кільце кататися в параболічної чаші, то можуть спостерігатися цікаві типи руху. Дослідить це явище.

11. Гітарна струна

До сталевої гітарної струни за допомогою електромагніту прикладають періодичну силу. Дослідить рух струни в околиці її резонансної частоти.

12. Маятник Вільберфорса

Маятник Вільберфорса - це пружина з підвішеним на ній вантажем. Вантаж на пружині може як гойдатися вгору-вниз, так і обертатися навколо вертикальної осі. Дослідить поведінку такого маятника і як рух залежить від істотних параметрів.

13. Губка

Швидкість всмоктування води губкою визначається різними параметрами. Дослідить ефективність губки в «висушуванні» вологої поверхні.

14. Динамічна гидрофобность

Коли крапля рідини налітає на поверхню, що рухається в горизонтальній площині, крапля може відбитися чи ні, в залежності від швидкості поверхні. Дослідить взаємодію між рухомою поверхнею і краплею рідини.

15. Відскік капсули

Куля, що падає на на тверду поверхню, ніколи не відскочить до первісної висоти, навіть якщо її закрутити. Однак об'єкти в формі капсули (наприклад, як у драже Tic Tac) можуть відскочити на більшу висоту. Дослідить це явище.

16. Ультразвуковий насос Капіляр, що занурений в ультразвукову ванну, працює як насос, здатний піднімати воду на значну висоту. Поясніть і дослідить це явище.

17. Ручний гелікоптер

Простий гелікоптер можна зробити, закріпивши гребний гвинт на кінці вертикальної палички. Якщо паличку розкрутити з досить високою швидкістю, а потім відпустити, іграшка злетить. Дослідить, як відповідні параметри впливають на її зліт і максимальну висоту підйому.