Задачі

Оригінальний файл з умовами задач можна знайти тут.

I. Паніка у диско!

Серед предметів, що ви отримали – диско-куля. Закріпіть її на штативі або іншим способом на деякій висоті у кімнаті, в якій ви працюєте. Після того, як куля закріплена, торкатися її не можна. Запропонуйте метод визначення діаметру цієї кулі.

II. Екзотичне вимірювання g.

Існує безліч способів вимірювання прискорення вільного падіння (деякі навіть передбачають використання антиматерії). Визначте експериментально g, обов’язково використовуючи шланг з набору отриманих вами предметів.

III. Чорна скринька.

Серед предметів, які ви отримали – чорна скринька. Що саме, якої форми і де саме всередині знаходиться у ній? Спробуйте дати не тільки якісну, а і кількісну відповідь. Для зручності на чорній скриньці намальовані координатні вісі, а їх перетин – початок координат. Заборонено відкривати чорну скриньку.

IV. Не тангенсом єдиним!

Так, так, ми знаємо, перше, що вам прийде у голову, читаючи цю задачу – це “тангенс фі”, але... Дослідіть рух неодимового (Nd2Fe14B) магніту вздовж алюмінієвої пластини. Визначте коефіцієнт тертя ковзання між ними.

V. Термічний опір.

Як відомо, термічним опором (К/Вт) називають відношення різниці температур плоских паралельних поверхонь тіла з деякого матеріалу до кількості тепла, яка проходить крізь нього за одиницю часу внаслідок явища теплопровідності. Наприклад, що більший термічний опір стін, тим менше тепла виходить з будинку взимку. У цій задачі необхідно експериментально порівняти надані листові матеріали за їх термічним опором, використовуючи наявне обладнання. Визначте, який з наданих зразків матеріалів має найбільший, а який - найменший термічний опір. Розв'язок має включати в себе не лише остаточну відповідь та розроблену методику експерименту, але і фізичне обґрунтування її коректності. Спробуйте дати не тільки якісну, а й кількісну відповідь.

VI. Константоміри.

278 років – це зовсім не кругла дата, але саме стільки у цьому році виповнюється формулі Ейлера. Використовуючи доступні вам вимірювальні пристрої, експериментально встановіть значення якомога більшої кількості констант, що присутні у формулі Ейлера. Не забудьте обґрунтувати точність, з якою ви встановили кожну з них.

VII. Азотний двигун.

Напевно ви бачили як швидко обертається тенісний м'ячик, якщо його наповнити рідким азотом. Дослідіть цей ефект. Що призводить до розкручування? Запропонуйте модель та оцініть реактивну тягу. Запропонуйте та перевірте геометрію сопел, при якій можна досягти максимальної швидкості. Правильну модель ще нікому в світі не вдалось побудувати, тому всі ідеї та дослідження є цінними.

Увага! Правила виконання задачі Азотний двигун!

Для виконання цієї задачі вам буде надано рідкий азот. Якщо ви закінчили обрахунки і готові тестувати ідеї на практиці, зверніться до організаторів і вам у ваш термос заллють 0,25л азоту. Усі подальші дії можна проводити лише у присутності судей чи представників організаторів.

• Забороняються дії з рідким азотом, не передбачені планом експерименту.

• Забороняється щільно закривати посудину з рідким азотом.

• Не можна опускати руки в термос, або торкатися предмета, щойно витягнутого з рідкого азоту. Використовуйте надані організаторами рукавички та щипці.

• Якщо сумніваєтеся, що можна робити, а що ні – краще проконсультуйтеся у організаторів або суддів.

• Порушення цих правил веде до негайної дискваліфікації всієї команди.

Що ви отримаєте у роздаткових матеріалах: описи задач, штатив, 2 мультиметра (не бійтеся підключати до них датчики, які ви отримали, у режимі mV), 2 датчики не скажемо чого (один з батарейкою, один без батарейки), чорна скринька, 2 м прозорого шлангу, диско-кулька, лазерна указка з батарейками, набір зразків різних матеріалів для дослідження у задачі 5, алюмінієва площина, 4 неодимових магніти, шматок пластиліну, м’ячики для пінг-понгу, дерев’яні прищіпки.

Після завершення олімпіади, будь-ласка, залиште усі предмети, які ви отримали, у коробці в аудиторії, в якій ви працювали.

Під час виконання роботи вам також можуть знадобитися: лінійки, транспортир, рулетка, скотч, висока прозора пляшка з-під води, мобільний телефон чи ноутбук, термос.