โจทย์การแข่งขันฟิสิกส์สัประยุทธ์ระดับชาติ ประจำปีพุทธศักราช 2569

ข้อที่ 1. รังสรรคตนเอง: กาลักน้ําทํางานเอง (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 needfor initial suction. Investigate how the relevant parameters, such as the geometry, affect the siphoning process.

สร้างกาลักน้ำที่เริ่มทํางานได้ด้วยตัวเอง โดยใช้ท่อที่ดัดให้เป็นรูปร่างเฉพาะ เมื่อจุ่มบางส่วนของกาลังน้ำนั้นลงไปในน้ำ น้ำจะขึ้นมาเอง โดยไม่จำเป็นต้องดูดในตอนเริ่มต้น จงสืบเสาะพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องที่ส่งผลต่อกระบวนการดูดน้ำของกาลักน้ำ เช่น รูปร่างของท่อ

ข้อที่ 2. การหน่วงทางไฟฟ้า (Electrical damping)

A magnet suspended by a spring will display simple harmonic motion when displaced. If themagnet oscillates within a coil connected to
a resistor, its motion will be damped. Investigate the factors that affect the damping.

แม่เหล็กที่แขวนไว้ที่ปลายสปริงจะเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายเมื่อถูกดึงหรือดันออกจากตำแหน่งเดิม หากแม่เหล็กนั้นสั่นอยู่ภายในขดลวดที่ต่ออยู่กับตัวต้านทาน การเคลื่อนที่ของแม่เหล็กจะถูกหน่วง จงสืบเสาะปัจจัยที่ส่งผลต่อการหน่วงนี้

ข้อที่ 3. น้ำมันลื่นไหล (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.

ชั้นบาง ๆ ของน้ำมันปรุงอาหารที่อยู่บนพื้นผิวโลหะเรียบ จะไหลกระจายออกรอบด้านเมื่อถูกให้ความร้อน จงสืบเสาระปรากฏการณ์นี้ พร้อมทั้งระบุพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้อง

ข้อที่ 4. พลศาสตร์ของคลื่นยืดหยุ่น (Elastic wave dynamics)

Suspend a metal ball from a fixed support using a rubber band and twist it many times around its vertical axis. When the ball is released, standing waves are formed on the rubber band. Investigate this phenomenon and study how the wave depends on relevant parameters.

ใช้เส้นยางแขวนลูกบอลโลหะจากจุดตรึง แล้วบิดเส้นยางรอบแกนดิ่งหลายรอบ เมื่อปล่อยลูกบอล จะเกิดคลื่นนิ่งบนเส้นยาง จงสืบเสาะปรากฏการณ์นี้ พร้อมทั้งศึกษาว่าคลื่นที่เกิดนี้ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องอย่างไร

ข้อที่ 5. ฟลิโป-ฟลิป (Flipo Flip)

A Flipo Flip toy can roll for multiple turns even though its shape is not circular. Investigate how its motion depends on parameters such as geometry and the initial release conditions.

ของเล่นฟลิโป-ฟลิป แม้ว่ารูปร่างจะไม่เป็นวงกลม แต่สามารถกลิ้งต่อเนื้องได้หลายรอบ จงสืบเสาะว่าการเคลื่อนที่ของฟลิโป-ฟลิป ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ เช่น รูปทรงเรขาคณิต และเงื่อนไขเริ่มต้นในการปล่อยอย่างไร

ข้อที่ 6. ปล่องภูเขาไฟใต้น้ำ (Submerged crate)

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.

หากปล่อยทรายหรือวัสดุที่เป็นเม็ดคล้ายทรายลงในภาชนะที่บรรจุน้ำ วัสดุนั้นจะจมลงสู่ก้นภาชนะ และอาจก่อตัวเป็นโครงสร้างคล้ายปล่อยภูเขาไฟ จงอธิบายและสืบเสาะปรากฏการณ์นี้

ข้อที่ 7. เครื่องแยกแสงเอกรงค์แสนหวาน (Sweet minochromator)

Pass linearly polarised white light through a column of sugar solution. When transmitted light is observed through a polariser it may appear coloured. Rotate the polariser, and the transmitted light colour may change. Construct such a sweet monochromator and optimise for the narrowest light wavelength bandwidth.

ฉายแสงขาวที่ถูกโพลาไรซืเชิงเส้น ผ่านก้นภาชนะทรงกระบอกใสที่บรรจุสารละลายน้ำตาล เมื่อสังเกตแสงที่ผ่านออกมาจากสารละลายผ่านแผ่นโพลารอยด์ แสงนั้นอาจปรากฏเป็นสีเมื่อหมุนแผ่นโพลารอยด์ สีของแสงที่ผ่านออกมาอาจเปลี่ยนไป จงสร้างเครื่องแยกแสงเพื่อให้ได้แถบความยาวคลื่นแสง (แบนด์วิดท์ของความยาวคลื่น)

ข้อที่ 8. ไม้บรรทัดขับร้อง (The siging ruler)

When a ruler is clamped at one end and struck, it oscillates and emits a characteristic sound. Investigate how the sound depends on relevant parameters.

เมื่อจับยึดปลายไม้บรรทัดด้านหนึ่งให้อยู่กับที่แล้วเคาะที่ปลายอีกด้านหนึ่ง ไม้บรรทัดจะสั่นและเกิดเสียงที่มีลักษณะเฉพาะออกมา จงสืบเสาะว่าเสียงนี้ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องอย่างไร

ข้อที่ 9. เปลนิวตันชนิกแม่เหล็ก (Magnetic Newton' s cradle)

Repulsing, non-touching magnets are used instead of colliding balls to make a new type of Newton's cradle. The new cradle can act in
a similar way to a regular cradle, but can also exhibit other interesting behaviour. Explain and study the movement of this magnetic cradle.

เปลนิวตันแบบใหม่ที่ใช้แม่เหล็กที่ไม่สัมผัสกัน ผลักกันแทนลูกบอลที่ชนกัน สามารถแสดงพฤติกรรมคล้ายเปลแบบเดิมได้ นอกจากนี้ ยังสามารถแสดงพฤติกรรมอื่นที่น่าสนใจได้อีกด้วย จงอธิบายและศึกษาการเคลื่อนที่ของเปลแม่เหล็กนี้

ข้อที่ 10. สปาเก็ตตีบิวเกลียว (Twisted spaghetti)

When a bundle of spaghetti is twisted, it might withstand higher transverse (side) forces than a straight, untwisted bundle. Investigate the response of a twisted bundle to transverse stress and identify the optimal twist that maximises tolerance to transverse stress.

มัดของสปาเก็ตตีที่ถูกบิด อาจทนต่อแรงตามขวางได้มากกว่ามัดของสปาเก็ตตีที่ไม่ถูกบิด จงสืบเสาะการตอบสนองมัดของสปาเก็ตตีที่ถูกบิดต่อความเค้นตามขวาง และหาการบิดที่เหมาะสมที่สุดที่ทำให้สามารถทนต่อความเค้นตามขวางได้สูงสุด