IYPT или Турнир юных физиков 2020 - новые задачи для юных исследователей!

Опубликованы задачи турнира юных физиков 2020 года. Самое время начать выбирать! А если вы всё ещё не знаете, что такое ТЮФ, то пора знакомится!

ТЮФ - это лично-командное состязание школьников старших классов в умении решать сложные исследовательские и научные проблемы, убедительно представлять свои решения, отстаивать их в научных дискуссиях - физических боях.

Очень зрелищная и полезная штука!

Внизу вы можете увидеть список задач, предложенных комиссией турнира для исследования в 2020 году.

The list of problems below. I wish good luck to all of young physicists from all countries!
Желаю всем начинающим физикам успехов в новом сезоне! Своё мнение по задачам и турниру можно оставлять внизу.
IYPT 2020 problems list

1. Invent Yourself

Design an instrument for measuring current using its heating
effect. What are the accuracy, precision and limits of the
method?
Перевод:
Разработайте прибор для измерения тока, использующий тепловой закон Джоуля-Ленца. Определите систематическую и случайную погрешность, а также границы применимости метода измерений.

2. Inconspicuous Bottle

Put a lit candle behind a bottle. If you blow on the bottle from
the opposite side, the candle may go out, as if the bottle was
not there at all. Explain the phenomenon.
Перевод:
Поставьте горящую свечу за бутылкой. Если подуть на бутылку, свеча может потухнуть, как если бы бутылки не было. Объясните данное явление.

3. Swinging Sound Tube

A Sound Tube is a toy, consisting of a corrugated plastic tube,
that you can spin around to produce sounds. Study the
characteristics of the sounds produced by such toys, and how
they are affected by the relevant parameters.
Перевод:
Звуковая труба — это игрушка из гофрированной пластиковой трубки. Если её вертеть, можно воспроизвести звуки. Изучите создаваемые звуки и влияние существенных параметров на их свойства.

4. Singing Ferrite

Insert a ferrite rod into a coil fed from a signal generator. At
some frequencies the rod begins to produce a sound.
Investigate the phenomenon.
Перевод:
Поместите ферритовый стержень внутрь катушки, подключённой к генератору сигналов. На некоторых частотах стержень начнёт издавать звук. Исследуйте явление.

5. Sweet Mirage

Fata Morgana is the name given to a particular form of mirage.
A similar effect can be produced by shining a laser through a
fluid with a refractive index gradient. Investigate the
phenomenon.
Перевод:
Фата-моргана — название одного из видов миражей. Подобный эффект можно наблюдать, пропуская луч лазера через жидкость с переменным показателем преломления. Исследуйте это явление.

6. Saxon Bowl

A bowl with a hole in its base will sink when placed in water.
The Saxons used this device for timing purposes. Investigate
the parameters that determine the time of sinking.
Перевод:
Миска с отверстием в дне утонет, если её положить на воду. Саксы использовали такое устройство для измерения времени. Исследуйте параметры, определяющие время затопления.

7. Balls on a String

Put a string through a ball with a hole in it such that the ball
can move freely along the string. Attach another ball to one
end of the string. When you move the free end periodically,
you can observe complex movements of the two balls.
Investigate the phenomenon.
Перевод:
Проденьте нить через отверстие в шарике так, чтобы шар мог свободно двигаться вдоль нити. Другой шар прикрепите к концу нити. При периодических движениях свободного конца нити можно наблюдать сложные траектории движения системы двух шаров. Исследуйте данное явление.
IMHO this problem is very similar to Lagging Pendulum 2016, but with additional degree of freedom.

8. Soap Membrane Filter

A heavy particle may fall through a horizontal soap film without
rupturing it. However, a light particle may not penetrate the
film and may remain on its surface. Investigate the properties
of such a membrane filter.
Перевод:
Тяжёлая частица падает сквозь горизонтальную мыльную плёнку, не разрушая её. Лёгкая частица, напротив, остаёться на поверхности. Исследуйте свойства «плёночного фильтра».

9. Magnetic Levitation

Under certain circumstances, the “flea” of a magnetic stirrer
can rise up and levitate stably in a viscous fluid during stirring.
Investigate the origins of the dynamic stabilization of the “flea”
and how it depends on the relevant parameters.
Перевод:
При некоторых условиях якорь магнитной мешалки может подняться и устойчиво висеть в вязкой жидкости, продолжая вращаться. Исследуйте причины динамической устойчивости якоря.

10. Conducting Lines

A line drawn with a pencil on paper can be electrically
conducting. Investigate the characteristics of the conducting
line.
Перевод:
Нарисованная карандашом на бумаге линия проводит ток. Исследуйте электрические характеристики такой линии.

11. Drifting Speckles

Shine a laser beam onto a dark surface. A granular pattern
can be seen inside the spot. When the pattern is observed by
a camera or the eye, that is moving slowly, the pattern seems
to drift relative to the surface. Explain the phenomenon and
investigate how the drift depends on relevant parameters.
Перевод:
Посветите лазером на тёмную поверхность. Внутри светового пятна вы увидите зернистый узор. Если наблюдать его при помощи медленно движущейся камеры или глаза, узор будет двигаться относительно поверхности. Объясните это явление и исследуйте, как движение зависит от существенных параметров.

12. Polygon Vortex

A stationary cylindrical vessel containing a rotating plate near
the bottom surface is partially filled with liquid. Under certain
conditions, the shape of the liquid surface becomes polygonlike. Explain this phenomenon and investigate the
dependence on the relevant parameters.
Перевод:
У дна неподвижного цилиндрического сосуда, частично заполненного водой, расположена вращающаяся пластина. При некоторых условиях поверхность жидкости принимает форму, похожую на многоугольную. Объясните и исследуйте данное явление.

13. Friction Oscillator

A massive object is placed onto two identical parallel
horizontal cylinders. The two cylinders each rotate with the
same angular velocity, but in opposite directions. Investigate
how the motion of the object on the cylinders depends on the
relevant parameters.
Перевод:
Поместите массивное тело на два одинаковых параллельных горизонтальных вала, вращающихся с одной скоростью, но в разные стороны. Исследуйте, как движение тела зависит от существенных параметров системы.

14. Falling Tower

Identical discs are stacked one on top of another to form a
freestanding tower. The bottom disc can be removed by
applying a sudden horizontal force such that the rest of the
tower will drop down onto the surface and the tower remains
standing. Investigate the phenomenon and determine the
conditions that allow the tower to remain standing.
Перевод:
Положите одинаковые диски друг на друга. Получится устойчивая башня. Резко подействовав на нижний диск, можно вытолкнуть его так, что остальная башня приземлится и устоит. Исследуйте это явление и определите условия, при которых башня останется стоять.

15. Pepper Pot

If you take a salt or pepper pot and just shake it, the contents
will pour out relatively slowly. However, if an object is rubbed
along the bottom of the pot, then the rate of pouring can
increase dramatically. Explain this phenomenon and
investigate how the rate depends on the relevant parameters.
Перевод:
Если просто трясти солонку или перечницу, то их содержимое высыпается довольно медленно. Скорость высыпания можно увеличить, если начать тереть их по дну каким-нибудь предметом. Объясните это явление и исследуйте, как скорость высыпания зависит от существенных параметров.

16. Nitinol Engine

Place a nitinol wire loop around two pulleys with their axes
located at some distance from each other. If one of the pulleys
is immersed into hot water, the wire tends to straighten,
causing a rotation of the pulleys. Investigate the properties of
such an engine.
Перевод:
Наденьте нитиноловую пружину на два параллельных несоосных шкива. Если теперь один из шкивов поместить в горячую воду, то пружина, сокращаясь, начнёт вращать шкивы. Исследуйте параметры такого двигателя.

17. Playing Card

A standard playing card can travel a very long distance
provided that spin is imparted as it is thrown. Investigate the
parameters that affect the distance and the trajectory.
Перевод:
Обычная игральная карта может пролететь довольно большое расстояние, если закрутить её при броске. Исследуйте параметры, влияющие на дальность и траекторию полёта.



Желаю всем начинающим физикам успехов в новом сезоне! Своё мнение по задачам и турниру можно оставлять внизу.
I wish good luck to all of young physicists from any country!

Друзья! Я очень благодарен вам за то, что вы интересуетесь моими работами, ведь каждый пост на сайте даётся очень непросто. Я буду рад любому отклику и поддержке с вашей стороны.