Zadania Turnieju Młodych Fizyków  2001

1. Silnik elektrostatyczny
Czy jest możliwe stworzenie silnika, który wykorzystuje energię pola elektrostatycznego? Jeśli tak, zaproponuj jego konstrukcję oraz oszacuj jego parametry.

2. Śpiewająca piła
Niektórzy potrafią grać na pile (typu rozpłatnicy). W jaki sposób osiągają oni różne wysokości dźwięków? Podaj ilościowy opis tego zjawiska.

3. Grający zakraplacz
Wykonaj muzyczny rezonator pokazany na rysunku. Zbadaj, jak wysokość wytwarzanego dźwięku zależy od różnych warunków. Czy można zaobserwować wzmocnienie zewnętrznych dźwięków? Jeśli tak, jak daje się to wyjaśnić?

4. Tańcząca klepsydra
Zbadaj przesypywanie się piasku w klepsydrze, która została umieszczona na drgającej podstawie.

5. Gumowa maszyna cieplna
Zbadaj przetwarzanie energii, jakie zachodzi w procesie odkształcania gumy. Zbuduj maszynę cieplną wykorzystującą gumę jako element roboczy i zademonstruj jej działanie.

6. Dyfrakcja fraktalna
Wytwórz, zademonstruj oraz przeanalizuj obrazy dyfrakcyjne struktur fraktalnych o różnych rzędach (rzędy dotyczą struktur fraktalnych).

7. Spękania
Podczas schnięcia roztworu krochmalu można zaobserwować powstawanie spękań. Zbadaj i wyjaśnij to zjawisko.

8. Szybkościomierz
Dwie elektrody wykonane z różnych metali są zanurzone w roztworze elektrolitu. Zbadaj zależność występującej między nimi różnicy potencjałów od względnego ruchu elektrod oraz ich kształtu.

9. Wylewanie
Zbadaj, w jaki sposób można możliwie jak najszybciej opróżnić butelkę napełnioną cieczą, nie używając zewnętrznych urządzeń technicznych.

10. Próżniowa pompka wodna
Zbuduj i zademonstruj wodną pompę strumieniową. Jakie najniższe ciśnienie daje się uzyskać za pomocą tej pompy?

11. Toczące się kule
Umieść dwie jednakowe kule na poziomej (prostoliniowej) rynnie o ściankach w kształcie litery „V” tworzących między sobą kąt prosty i wprowadź je w ruch toczny w kierunku ku sobie. Zbadaj i wyjaśnij ruch kul po zderzeniu. Wykonaj doświadczenia z różnymi rodzajami par kul i wyjaśnij ich rezultaty.

12. Reakcja
Sporządź wodny roztwór żelatyny (10 g żelatyny w 90 ml wody) podgrzewając go do temperatury 80^oC w łaźni wodnej i zmieszaj z roztworem jodku potasu. Roztwór ten wlej do probówki, a po ochłodzeniu na powierzchnię wytworzonego żelu nalej roztwór siarczanu miedzi. Znajdź fizyczne wyjaśnienie obserwowanego zjawiska.

13. Elektrolizer membranowy
W urządzeniu do elektrolizy zawierającym membranę, która całkowicie rozdziela przestrzeń między dwiema obojętnymi elektrodami, wartość pH  rozcieńczonego roztworu soli ulega znacznej zmianie po przeprowadzeniu elektrolizy. Przeanalizuj, jak ta różnica zależy od wielkości porów membrany.

14. Kapanie z nitki
Jeden koniec nici jest zanurzony w naczyniu z wodą. Drugi koniec zwisa w dół bez kontaktu z zewnętrzną ścianką naczynia. Przy spełnieniu pewnych warunków można zaobserwować krople na drugim końcu nici. Jakie to warunki?  Określ, jak czas ukazania się pierwszej kropli zależy od istotnych parametrów?

15. Pęcherzyki w polu magnetycznym
Zaobserwuj wpływ zmiennego pola magnetycznego (50 lub 60 Hz) na kinetykę bąbelków gazowych w naczyniu wypełnionym wodą. Bąbelki można wytwarzać przez wdmuchiwanie powietrza do wody.

16. Taśma samoprzylepna
Zbadaj i wyjaśnij zjawisko świecenia pojawiające się podczas odrywania samoprzylepnej taśmy od gładkiej powierzchni.

17. Sejsze
Sejsze jest to zjawisko występujące w długich, wąskich i głębokich jeziorach. Wskutek zmian ciśnienia atmosferycznego woda w jeziorze zaczyna się przemieszczać w taki sposób, że jej poziom na obu końcach jeziora ulega okresowym wahaniom o jednakowej wielkości, lecz przeciwnej fazie. Stwórz model, który będzie przewidywał okres takich drgań (w zależności od właściwych parametrów) i przetestuj jego słuszność.