Kreatív fizika csapatverseny

Archívum: 2003

Felhívás

NYIFFF '03

A 11. NYIFFF helye és ideje:

Időpont:	2003. május 1-4.*
	(csütörtök du. - vasárnap du.)
Helyszín:	Szigliget, Szentes város Ifjúsági üdülője

* Különleges ajánlat: lehetséges már egy nappal korábban, április 30-án leutazni esti séta, borozás, strandolás céljából! Ezt jelezni kell a jelentkezési űrlapon (ld. lentebb), ebben az esetben 1000 Ft-tal magasabb a résztvételi díj.

A versenyre főiskolai / egyetemi hallgatók és doktoranduszok 3-5 fős csapatai jelentkezhetnek.
(Ha nincs csapatod, ld. lentebb a Magányos Harcosok Klubját.)

Díjazás
1. díj	50.000 Ft
2. díj	30.000 Ft
3. díj	20.000 Ft

A pénzdíjaknál természetesen sokkal fontosabb a fizikus közösség erkölcsi elismerése!

Jelentkezési határidő:
2003. április 23. (szerda)

Résztvételi díj
versenyzőknek:	6000 Ft *
szurkolóknak:	8200 Ft **

* A kedvezményes árban benne foglaltatik: szállás, napi három étkezés és egy Budapest-Szigliget vasúti utazás oda-vissza (diákkedvezménnyel). Aki nem kér vonatjegyet, annak 1000 Ft-tal kevesebb. A résztvételi díj a további támogatásoktól függően csökkenhet.
** Önköltségi ár. A szurkolók a versenyzőkkel azonos ellátásban részesülnek.

A jelentkezés kizárólagos módja: az innen letölthető megfelelő űrlapot kitöltve el kell küldeni a nyifff@ludens.elte.hu címre. Jelentkezési űrlap csapatok, magányos harcosok, illetve szurkolók részére.

A résztvételi díj befizetésére két lehetőség van:

Személyesen átadni a pénzt Dávid Gyulának a szobájában (ELTE Lágymányosi Campus, Pázmány P. stny. 1/A [Északi tömb], 2.72-es szoba) április 22-én (kedden) 12-17 óra között, 23-án (szerdán) 10-12 és 18-20 óra között. Jelezzétek emailben előre (nyifff@ludens.elte.hu), hogy mikor szándékoztok jönni.
A résztvételi díjat banki átutalással a 10800014-00000005-02928309 számlaszámra utalni, melyet a Citibank vezet, tulajdonosa Dávid Gyula. A megjegyzés rovatba ezt írjátok: "CSAPATNÉV: NYIFFF '03 résztvételi díj". Ezzel egyidőben küldjetek egy emailt a nyifff@ludens.elte.hu címre, melyben részletezitek, hogy kinek milyen összegű és típusú résztvételi díját küldtétek el.
Figyelem: Legkésőbb 2003. április 25-ig utaljatok pénzt a számlára, különben nem kapjuk meg időben.

ELŐZETES FELMÉRÉS: az előzetes jelentkezés lezárult, most már mindenkit arra kérünk, hogy hivatalosan jelentkezzen. Az előzetesen jelentkezettek között ingyenes résztvételt sorsoltunk ki, a szerencsés nyertes: Szilva Attila. Gratulálunk!

MAGÁNYOS HARCOSOK KLUBJA: ha valaki szeretne eljönni, de nincs csapata, jelentkezzen a nyifff@ludens.elte.hu címen! Vagy beszervezzük egy fogadókész csapatba, vagy ha több magányos harcos is jelentkezik, összekovácsolunk egy új csapatot.

SZURKOLÓK: természetesen nem csak versenyezők jöhetnek a NYIFFF-re, szívesen látjuk szurkolóikat is (barátok, rokonok, üzletfelek). Továbbá szeretettel várjuk az öreg fizikusokat, korábbi versenyzőket is (legyen a NYIFFF egy találkozási fixpont!), valamint bárkit, akinek felkeltette a verseny az érdeklődését, de nem tud vagy nincs kedve versenyezni.

Támogatók:
NYIFFF '03 Szponzori Testület

Szívesen várunk csatlakozókat a Szponzori Testületbe!

Bármilyen kérdés, probléma esetén email: nyifff@ludens.elte.hu

Nyissátok az agyatokat, készüljetek a megmérettetésre:

NYIFFF-re fel!

Előfeladatok

KIEGÉSZÍTÉSEKET LÁSD ALÁBB!

Használjuk ki az ellenfél szellemi kapacitását!

Könnyítsétek meg a bölcs és pártatlan zsűri feladat-konstruáló munkáját! Találjatok ki olyan feladatot, amelyet egy (a zsűri által megnevezett) másik csapatnak kell majd megoldania! Természetesen nektek is fel kell készülnötök a saját feladatotokból, mert a másik csapat megoldását velős és mélyenszántó, tömör és megsemmisítő szakmai bírálatban kell majd részesítenetek. A zsűri a feladat Nyifff-szerűsége, a megoldás és a bírálat színvonala alapján pontozza a feladatot kiötlő, illetve megoldó csapatot.
A kitűzésre javasolt feladatot legkésőbb négy nappal a verseny megkezdése előtt, azaz 2003. április 27-én, vasárnap este 20 óráig kérjük elküldeni a nyifff@ludens.elte.hu címre. A blöffök és felesleges szívatások elkerülése céljából kérjük, hogy mellékeljetek a feladathoz rövid megoldás-vázlatot - ebből a zsűri láthatja, hogy a kitűző csapat ténylegesen foglalkozott a problémával. A mércét meg nem ütő, nem Nyifff-szerű, esetleg korábban már előfordult feladatot a zsűri visszaküldi, és újat kér helyette.
TENGERALATTJÁRÓ

Építsünk tengeralattjárót! Hogy szerény állami költségvetésünket ne hozzuk zavarba, a szerkezetnek nem kell embert szállítania, irányíthatónak lennie vagy haladnia; viszont tengeralattjáró lévén le- és fel kell tudnia merülni. A hajónak kb. 40-50 cm mély vízben kell optimálisan működnie.
A csapatok által épített tengeralattjáróknak két feladatban kell jeleskedniük:
- Lemerülés, majd felmerülés adott idô után (definíciókat lásd alább).
  A zsűri által a helyszínen elôre közölt, 0.5-5 perc idôtartamra a víz alá kell merülnie a hajónak, majd irányítás és egyéb külsô behatás nélkül fel kell merülni. A cél az, hogy a hajó minél pontosabb idôzítéssel merüljön fel a víz felszínére. Az idôzítés pontosságát 3-4 'merítés' során fogjuk mérni. Az egyes merítések elôtt megengedett a beállítást szolgáló fizikai kontaktus, a lemerülés után nem.
- Többszöri le- és felmerülés.
  A hajónak mindenféle külsô segítség, irányítás vagy külsô behatás nélkül, saját erejébôl kell többször le- és felmerülnie. Cél, hogy a folyamatot minél többször ismételje meg.
Definíciók (ezekről nem nyitunk vitát):
- Lemerülés az, amikor a hajó attól merül el a vízben, hogy a sűrűsége nagyobb a vízénél. A hajónak nem feltétlenül kell feneket érnie, de ha azt megteszi, és nem látszik ki belôle semmi a vízbôl, akkor a feltételt teljesíti.
- Felmerülés az, amikor a hajó sűrűsége kisebb a vízénél, tehát úszik. Ekkor semmilyen része nem érhet feneket.
Annak érdekében, hogy a hajók ne vesszenek el, kössetek hozzájuk egy, a csapat címerét viselô bóját vékony, a működés során soha meg nem feszülô cérnával.
HOMOKÓRA

Milyen pontos egy homokóra? Végezzetek méréseket a zsűri által kiadott standard homokórán (illetve akár saját magatok által beszerzett vagy készített homokórákon is), és méréseiteket hasonlítsátok össze az általatok kidolgozott elmélet jóslataival! Annak további igazolására, hogy az elmélet helyes, illetve hogy a szükséges paramétereket belôjétek, végezzetek további méréseket. Mérjétek meg például, hogyan függ a teljes lepergés ideje a gravitáció nagyságától, a homokóra hossztengelyének a függôlegessel bezárt dôlésszögétôl. Hogyan függ a lepergés sebessége a felsô részben levô homok mennyiségétôl?
Mérési eredményeiteket foglaljátok össze egy poszteren, amit a Szigligetre való érkezés után kell kiállítanotok. A poszter legyen tömör, áttekinthetô, hivatkozhat egyéb forrásokra is (tanulmány, mérési jegyzôkönyv, cikk). Az egyéb irodalom egy példányát kérjük a poszter mellé akasztani.
A zsűri által biztosított standard homokórát a versenyre való hivatalos jelentkezésetek (és a részvételi díj befizetése) után személyesen vehetitek át.

KIEGÉSZÍTÉSEK AZ ELŐFELADATOKHOZ
Utolsó módosítás: 2003. április 22.

A bölcs és pártatlan zsűri megtárgyalta az előfeladatokkal kapcsolatban a csapatoktól beérkezett kérdéseket, és a következő döntéseket hozta:

TENGERALATTJÁRÓ

Ha a feladat eredeti szövegezéséből nem lett volna világos, most újból leszögezzük, hogy a két részfeladatot (időre merülés, illetve többszöri le- és felmerülés) UGYANANNAK a technikai szerkezetnek kell végrehajtania. A két feladat között természetesen át lehet állítani, át lehet programozni stb., de alapjában egyetlen tengeralattjárót kell építenetek.

HOMOKÓRA

Eddig még egyetlen csapat sem nevezett be hivatalosan, nem fizette be a részvételi díjat, ezért még senki sem vehette át a zsűri által kiosztandó standard homokórát. Így nem okozott kínos pillanatokat az sem, hogy a zsűri máig nem tudta beszerezni nevezett szerkezeteket. De ami késik, az nem múlik (azt csak az idő teszi, a homokóra által mérhető sebességgel). A zsűri mindent megtesz a pillanatnyilag hiánycikknek számító standard homokórák beszerzése és a benevező csapatokhoz történő eljuttatása érdekében. Mindez persze nem akadályozhatja meg a nevezni kívánó csapatokat saját speciális homokórájuk megépítésében, azonban el kell utasítanunk azt a felmerült javaslatot, hogy egyáltalán ne legyen standard homokóra, elégedjünk meg a saját építésűekkel. Érdeklődve várjuk a MINDKÉT (vagy még több) homokórán végrehajtott mérések eredményeit (meg persze a szebbnél szebb, információdús posztereket).

TOVÁBBI KÉRDÉSEK ÉS VÁLASZOK

Kerdes: A pártatlan zsűritől azt is szeretnénk megtudni, hogy a poszter esetében milyen nyelven lehet publikálni, illetve idegennyelvű publikációk, hivatkozások, ..., esetén az eredeti szöveget, a hiteles fordítást, vagy mindkettőt kell mellékelni?

Valasz: a poszter nyelve magyar legyen. Pont. Ha sok energiatok van, melle lehet akasztani az angol valtozatot is. A hivatkozasokat eredeti nyelven, fenymasolatban kerjuk mellekelni. A zsuri erti az angol, nemet, orosz es roman nyelvu publikaciokat. Az ezektol eltero eredeti nyelvu hivatkozasokhoz kerjuk a hiteles magyar forditast is. A tobbi csapattal (es persze a zsurivel) szemben baratsagos gesztusnak tekintenenk, ha - az angol kivetelevel - a fent emlitett tobbi idegen nyelvu publikacio magyar forditasat is mellekelnetek.

Kerdes: A csapat szeretné bejegyeztetni a "..." ... betűkkel írt nevet a tengeralattjárójára, illetve a homokórához a "..." és "..." szavakat, továbbá az ... logót (...) a homokórához. Amennyiben ezek már foglaltak, akkor erről visszajelzést kérünk.

Valasz: a fizikusok kozul egyedul Albert Einstein foglalkozott szabadalmi ugyekkel. A bolcs es partatlan zsuri nem tekinti magat Einsteinnel azonos sulycsoportban levonek, ezert a fenti kerdesekre nem kivan reagalni. Ezert mindenki olyan nevet es logot ad tengeralattjarojanak es homokorajanak, amilyet akar. Bennunket az sem zavar, ha tobb csapat ugyanazt a nevet hasznalja. A lenyeg ugyanis nem a nev, hanem az, hogy mukodjon a szerkezet.

Kerdes: Videkiek vagyunk, postazzatok el nekunk a standard homokorat!

Valasz: A postai viszonyokat ismerve erre nem merunk vallalkozni. Tudtok uvegcsereppel idot merni? Viszont ha telefonon felveszitek a kapcsolatot a zsurivel, megbeszelhetjuk, hogy az egyik vonat mozdonyvezetojenek kezebe nyomjuk a standard homokorat tartalmazo csomagot, ti pedig a palyaudvaron atvehetitek. Irjatok meg a mobilszamotokat!

Kerdes: Csapatunk sajat homokorat keszitett, es mar rengeteg meresi eredmenyunk van, 3 cikket publikaltunk a mar meglevo adatainkkal, de meg nem jutott el hozzank a zsuri standard homokoraja. Elfogadja a zsuri az igy kapott eredmenyeinket, vagy ha megkapjuk a homokorat, mindent ujra kell majd mernunk a standard homokoran?

Valasz: Nem szuksegszeru az osszes, mar meglevo merest ujra elvegezni. Azt azonban kerjuk, hogy a feladat szovegeben szereplo nehany (nem tul hosszadalmas) meresi feladatot (pontossag, gravitacio- es dolesszog-fugges) mindenkeppen vegezzetek el a standard homokoran is. A zsuri pozitivan ertekel minden olyan egyeb homokoran elvegzett merest, ami reprodukalhato eredmenyeket ad es kozelebb visz minket a jelenseg(ek) megertesehez. A standard homokorak mult heten elkeszultek, nevezeskor atvehetok. A nevezes ervenyes, ha a szukseges adminisztrativ felteteleket a csapat teljesiti, valamint bizonyitja, hogy eleget tud tenni anyagi kotelezettsegeinek (pl. megjelenik egy csapattag, es befizeti a sajat reszveteli dijat)

Helyi feladatok

I. Villámkérdések

Villám

Hogyan lehet, hogy a Nap koronája melegebb, mint a Nap felszíne?
Japán atomhulladék-baleset: a munkások halványkék villanást láttak (azok is, akik nem néztek oda). Hogyan lehet?
Henger alakú harang hangját milyen irányban lehet hallani? És belül?
Miért nem csinál párát télen a felszalló repülő ?
Gyorsan pörög egy bolygó saját gravitaciós terében. Behorpad-e?
Tipp: vastag, 50Hz-es távvezetéken milyen vastag rétegben folyik az áram a szkin-effektus miatt?
Hogyan keletkeznek az aszfalton púpok?
Néha tisztan látható egy villám, de nem halljuk a hangját; ez hogyan lehet?
Mélyhűtőbe egyszerre teszünk egy jégkocka-tartóba meleg és hideg vizet. Miért a meleg fagy meg hamarabb?
Miért sercegnek a távvezetékek?
Mitől lesz átlátszó a jég? Hogyan készül a reklámfilmekben látható, gyönyörűen átlatszó jég?
Mi történik vasaláskor?
Miért van az, hogy egy gumiszalag felmelegszik, ha kinyújtjuk, és lehül, ha összehúzódik?
Fémtükorről fény verődik vissza; a felülettől n*lambda távolságban viszont az interferencia miatt a térerősség, ezzel a Poynting-vektor nulla. Hogyan jut akkor el az energi a tükörig, es hogy verődik vissza?
Mi történt Pakson?
Miért nem párásodik be az autó üvege, ha mosószeres vízzel letöröljük?
Ellopott 300 év: hogyan lehetne bizonyítani, hogy Nagy Károly és kora nem az 1000 körül élt szerzetesek kitalálmánya?
Tipp: A Pluto kaotikus pályán mozog; mekkora a Ljapunov ideje?

Gömbvillám

Hogy áll be egy bolygó légkörének nyomásprofilja? A légkört csak a bolygófelszín melegíti és a konvekció hozza egyensúlyba (azaz fent egyre hidegebb van, egesz a 0 K fokos űrig)
Milyen magas lehet a Földön egy hegy? hát a Marson?
Mekkora a mágneses térerő egy tekercs legvégénél középen?
Van-e akkora vízcsepp, ami külső hőközlés vagy belső energiájának csökkenése nélkül is képes elpárologni, pusztán a felületi feszültség miatt? Milyen érdekes hosszúság dimenziójú mennyiség becsülhető így?
Szűk részen felgyorsul a tóból kifolyó víz. Milyen irányúak lesznek a hullámok a kifolyásnál?
Honnan jön a radon a levegőbe? Miért van több radon a levegőben nyáron, mint télen? Miért éjjel, mint nappal?
Csészében kávé van. Alulról ütögetjük, a hangmagasság változik. Miért?

II. Elméleti és kísérleti feladatok

Gáton átbukó víz
Enyhén lejtő mederben víz folyik (pl. folyó). A víz útjában gát áll, keresztbe a folyás irányára. A gát fölött a víz átfolyik. A gát előtt a vízszint a gát felé haladva esik. Milyen alakú görbe ez? Hogyan függ a gáttól távoli vízszint magassága (h az ábrán) a vízhozamtól? A méréseket elmélettel támasszátok alá.
Unistabil vizespohár
Unistabil az a pohár, ami a klasszikus kivitelezéssel ellentétben a beletöltött víz mennyiségétől független, egyedül a pohárra jellemző univerzális szögnél borul el, mikor az asztalt megdöntjük. A pohár talpa sík, boruláson azt értjük, ha a pohár talpának síkja elválik az asztaltól.
a) Konstruáljatok ilyen poharat (elméletben)!
b) Lehet-e szimmetrikus a pohár alakja? (90 fok vagy kisebb szögű elforgatásra nézve.) Ha igen, állhat-e úgy, hogy a szimmetriatengelye merőleges az asztalra?
c) Ha igen, lehet-e az objektum merev test?
Szivattyú
Egy vízzel teli műanyag pohár áll egy ugyanolyan másik, felfordított poháron. Mellettük egy harmadik ugyanolyan, üres pohár az asztalon. Juttassátok át a víz minél nagyobb részét az alsó pohárba 1 óra alatt egy olyan szivattyúval, ami nem tartalmaz semmiféle folyadékot (pl. vizet sem). A szivattyút a beüzemeléshez szükséges 4-5 másodpercig kezelhetitek, ezalatt kell a poharak környékén elhelyezni is; a továbbiakban nem szabad a működést befolyásolni.
Fourier-trafó
Építsetek mechanikai mozgást mérő Fourier-transzformátort, ami a zsűri által biztosított, kb. 5-10 cm amplitúdójú, 10-20 mp hosszúságú, egyszer lezajló, 1 dimenziós mechanikai jelet Fourier-transzformálja, és a végállapotban az eredményt leolvashatóvá (vagy legalábbis nagyon gyorsan számolhatóvá) teszi! A relatív frekvenciafelbontás 0.1 vagy jobb legyen, 0.3-3 Hz tartományban. A műszer terhelő ellenállása legyen kicsi: egy 100 g tömegű testen ne okozzon jelentős mozgásállapot-változást.
Vízsugár elektromos térben
Elektromosan töltött test közelében egy vékonyan folyó vízsugár elhajlik. Mennyire? Feltételezve, hogy a víz tökéletes vezető, számoljátok ki, mennyivel tolódik el a lecsurgás helye az elektromos tér hatására. Igazoljátok mérésekkel jóslataitokat. Mennyi idő alatt sül ki az elektromos teret előállító test? Mekkorának becsülitek ez alapján a levegő vezetőképességét?
Ruhacsomó-szifon
Két pohár között egy darab papírt vagy rongyot átvezetve a magasabb vízszintű pohárból átszivárog a folyadék az alacsonyabb vízszintűbe. Hogyan függ az átszivárgás sebessége a vízszintkülönbségtől illetve a pohár peremének magasságától? Elméletileg is próbáljatok becslést adni, ellenőrizzétek, helyes-e az elmélet. Érdemes nemcsak az átszivárgás sebességét mérni, hanem pl. bonyolultabb, több pohárból álló rendszerek egyensúlyát, stb.
Várhegy
Mérjétek meg, milyen magasan van a Balaton vízszintje fölött a Szigligeti Vár!
Levegő
Becsüljétek meg nagyságrendileg a levegő molekuláinak méretét! Feltételezhetitek a kinetikus gázelmélet helyességét valamint a levegő sok-sok tulajdonságát mérhetitek (sűrűség, kompresszibilitás, hangsebesség, viszkozitás, hővezetés, folyékony levegő sűrűsége, diffúziós együttható, nyomásgradiens a Föld felszínén, etc.). Viszont nem tekinthettek ismertnek egyetlen természeti állandót sem. Próbáljatok kidolgozni több független mérési eljárást, legalább az egyiket végezzétek is el! A zsűri értékes pontok ellenében segítséget adhat. Nem teljesen kidolgozott, elvi méréseket is adhattok.

III. Csapatok által egymásnak kitűzött feladatok

Hártya
1) Adott egy R2 sugarú körgyűrűre kifeszített szappanhártya, melynek közepére R1 sugarú, G súlyú körlapot helyezünk. Milyen alakú lesz a hártya, mennyit süllyed a korong, mennyi a maximális súly adott geometria mellett, amikor még stabil a rendszer?
2) Vizsgáljuk kísérletileg egy olyan gumihártya besüllyedését, aminek a közepét F erő húzza! Kis deformációk esetén milyen a h(F) függvény?
Kitűző: I+epsilonF
Megoldó: Szlartibartfaszt
Mosdókagyló
Jelenség: Engedjük meg a csapot a mosdóban és figyeljük meg a mosdókagylóban a víz folyását. Azt tapasztaljuk, hogy a víz egy része "visszafelé" kezd el folyni, azaz felfelé. Ezenkívül az is megfigyelhető, hogy a "vízfolyás" határa jó közelítéssel parabola. (Olyan jó közelítéssel, mint amilyen jó közelítéssel sík a mosdókagyló kérdéses része, de aki nem hiszi, tegyen a vízsugár útjába egy kemény síklapot.)
Feladat: Tanulmányozzuk az imént leírt jelenséget! Kezdetben hajtsunk végre egy egyszerű modellkísérletet. Vegyünk egy félkör keresztmetszetű csatornát (pl. felvágott kólásüveg). Ezután vizsgáljuk egy ferdén becsapódó vízsugár esetén a csatorna két oldalának vízhozamát a becsapódási szög függvényében. A mérések elvégzése után keressünk egy egyszerű elméleti modellt, amellyel a jelenség viszonylag jól magyarázható. Az itt szerzett tudásunkkal felvértezve magyarázzuk meg a víz "visszafolyását" és mondjuk meg milyen paraméterektől függ a "visszafelé" folyó víz mennyisége, ill. milyen körülmények között jöhet létre a tapasztalt parabolaalak!
Kitűző: Elmebajnokok
Megoldó: Venator
Lilliput
Gondoljátok végig, mi történne, ha egy embert arányosan átméreteznénk (gondoljatok Guliverre Lilliputban es Brobdingnagben)? Milyen tényezők szabnának határt az átméretezésnek, ha kikötjuk, hogy életképes maradjon (vagy mit kellene megváltoztatni egy kis emberben ahhoz, hogy életképessé váljék)? Ha lehetséges lenne az átméretezés, mi akadályozná a normális emberekkel való együttélést? Bónuszkérdés: Miért voltak Tolkien hobbitjai falánkok?
Kitűző: Üvegvágók
Megoldó: I+epsilonF
Jupiter és Szaturnusz
Mérjük meg a Jupiter és a Szaturnusz átmérőjét! Mostanában tavasszal szépen látszik napnyugta után a (kora)esti égen a Jupiter és a Szaturnusz. Közismert tény, hogy szabad szemmel úgy lehet megkülönböztetni a bolygókat a csillagoktól, hogy a bolygók fénye nem szcintillál, míg a csillagoké igen. A jelenség oka, hogy a bolygók -- noha pontszerűnek látjuk őket -- kiterjedtek, így a fényük több légköri cellán halad át, és az egyes cellákban lévő turbulenciák miatt keletkezett szcintilláció kiátlagolódik. A földi világító tárgyak (gyk. este a közvilágítás fényei) távolból szintén szcintillálnak, hasonló okok miatt. Nyilván, ha közeledünk egy ilyen fényforráshoz, nő a látszólagos átmérője, azaz a szcintilláció gyengül. Érdekes továbbá, hogy a bolygók, szintén véges átmérőjük miatt, nem pillanatszerűen tűnnek el egy földi tárgy -- pl. egy ház fala -- mögött, hanem véges idő alatt. Hasonlóan, ha a fejünket mozgatjuk akkor, mikor az adott bolygó a ház fala mellett van, a bolygó nem hirtelen tűnik el. Tudjuk, hogy a Szaturnusznak van gyűrűje, melyre ráadásul mostanában (plusz-mínusz egy-két év) látunk rá a legnagyobb szögben.
A fenti tények felhasználásával próbáljuk mindenféle csillagászati műszer nélkül (azaz szabad szemmel) megmérni a fenti két bolygó átmérőjét minél pontosabban (gyk. ívmásodperc pontossággal), továbbá határozzuk meg a Szaturnusz gyűrűjének átmérőjét is (és azt, hogy a csillagokhoz képest merre áll). Hasonlítsuk továbbá össze a szcintillációs módszerrel kapott becsléseket (és modelleket) a másik módszerrel kapott eredményekkel!
Kitűző: Duplaplusszjók
Megoldó: Üvegvágók
Bicikli
Határozzuk meg, milyen mértékben gyorsíthat és fékezhet a bicikli, melynek tömegközéppontjának magasságát nem, csak helyzetét tudjuk bizonyos határok között változtatni! A tapadási súrlódási együttható a két kerékre megegyezik.
a) Adott dőlésszögű lejtőn illetve emelkedőn mekkora maximális gyorsulás érhető el a hátsó (meghajtott) kerék kipörgése nélkül? És ha elsőkerék-meghajtású lenne? Miért elsőkerék-meghajtású mégis a legtöbb autó?
b) Milyen maximális gyorsulással tudunk fékezni (ismét általános lejtőszög és tömegközéppont-helyzet mellett) az első vagy a hátsó féket külön-külön vagy együtt használva? Mikor csúszik meg az első kerék és mikor emelkedik meg a hátsó az első fék használata közben?
Kitűző: Szlartibartfaszt
Megoldó: Elmebajnokok
Űrbázis
Douglas Adamstől tudjuk, hogy van egy Vendéglő a Világ végén, Cseh Tamástól pedig azt, hogy az ember a jég hátán is megél. Kicsiny naprendszerünk széle felé található az Európa hold, ami jó közelítéssel a világ végén van, s jéggel is bőven el van látva.
Az expedíció feladata megtervezni egy tudományos kutató állomást a hold felszínére, mellyel például a Napból jövő neutrínóáramot tervezik mérni. Hova építsék a bázist, hogy a mérést, na és persze a kutatók fizikai épségét ne nagyon zavarják a meteorok, a napszél, kozmikus sugárzás, stb.?
Mekkora detektort érdemes építeniük, hogy jól mérhessék a neutrínókat? Tudják-e majd mérni a neutrínó-oszcillációt? Mérhető lehet a Jupiter árnyékolása?
Az Európa egy kellemes hold, mivel sok rajta a vízjég. Szeretnénk, ha légköre is lenne. Nem kell nagy hőség, s rettenetes nyomás, de azért legyen akkorra a nyomás, mint a Földön 4000 méter magasan. Milyen módon hoznák létre a légkört, s hogyan biztosítanák, hogy meleg legyen? Mennyire tudnák fokozni a meleget? Ha erőművet építenek, és beindul a felszínen az ipari termelés, a felszabaduló gázok miatt megjelenhet az üvegházhatás. Tetszőleges légkört feltételezve legfeljebb mekkora lehet a maximális hőmérséklet növekedés a felszínen emiatt?
A légkör nyilván nem lenne stabil. Mennyi idő alatt szökne el a légkör? Ha az Európát borító 40 km jégből folyamatosan lehet pótolni a légkört, akkor mennyi ideig tartható fenn egy stabil légkör? Elhagyná-e a Jupiter-rendszert a hold elszökött légköre?

Bónuszkérdés a zsűritől:
Űrhajóval le akarunk szállni az Európára a Föld felől közeledve. Mi módon érdemes optimális energiafelhasználással az Európát megközelíteni?
Kitűző: Venator
Megoldó: Duplaplusszjók

IV. Főfeladatok

S-hullám kötélen
Egy függőlegesen lógó kötélen hullám terjed lefelé, amint az ábrán latható.
a) Tételezzétek fel, hogy a kötél vége nem gyorsul. Mekkora a hullám terjedési sebessége? Rajzoljátok fel a kötelerőt a kötél hossza mentén! Gyorsul-e a kötél a visszahajló részen? Hogyan változik a visszahajló rész hossza (h)?
b) Bizonyítsátok be, hogy van olyan speciális megoldás, mikor az a) pont feltételezése teljesül.

Megoldó: I+epsilonF
Vasúti kocsi kanyarellenállása
Egy vasúti kocsi zérus gördülési ellenállással haladhat egy egyenes sínszakaszon. Viszont nincs differenciálműje, a kanyarban erővel kell húzni.
a) Mekkora a húzóerő?
b) Rajzoljátok fel a kocsi kerekeire ható erőket, és mutassátok meg, hogy ezek eredője kiadja a húzóerőt.
Megoldó: Elmebajnokok
Surlódási Magnus-effektus
Hozzávalók:
1 db vízszintes asztalfelület
1 db bontatlan fémdobozos kukoricakonzerv

Elkészítés:
Tegyük a konzervet talpával az asztalra, es pörgessük meg nagy szögsebességgel függőleges tengelye körül, egyúttal adjunk neki vízszintes irányú kezdősebességet is. Azt tapasztaljuk, hogy a konzerv elkanyarodik a kezdeti haladási irányhoz képest, mégpedig épp ellenkező irányba, mint ahogy az iskolában tanult Magnus-effektus jósolja.

Magyarázzátok meg a jelenséget, készítsetek rá modellt, és vizsgáljátok meg, hogyan befolyásolják az effektust a fizikai paraméterek (súrlódási együttható, a henger tömege, átmérője, magassága) valamint a kezdeti sebesség es szögsebesség. A számolást könnyítendő, kössük ki, hogy a kukoricakonzerv csak a kerületén érintkezik az asztallappal.
Megoldó: Venator
A fül irányérzékenysége
Mérjük meg az emberi fül irányérzékenységét. Hogyan függ ez a geometriától és a hullámhossztól? Miért? Milyen fizikai paraméterekből következtet végülis az agy az irányra?
Megoldó: Szlartibartfaszt
Radioaktív elem
Béta-bomló réteget kenünk egy lemezre. A kibocsátott elektronok egy része eléri a szemben levő lemezt, tehát elektromosan feltölti: így építhetünk telepet űrhajókba. Mekkora a hatásfoka, ha a lemezek közel vannak egymáshoz és nagy a felületük? 50keV-es béta-elektronokkal mekkora a legjobb hatásfokú telep feszültsége? Mennyi ideig, milyen teljesítménnyel működhet (feltéve, hogy a radioaktív réteg csak 1mm vastag)? Találjatok ki más (nem feltétlenül lemez jellegű) elrendezést, aminek a lehető legjobb a hatásfoka! Közelítheti-e ez a 100%-ot?
Megoldó: Üvegvágók
Pattogó labda
Egy kemény labdát vagy golyót (pl. üveggolyót) kemény felületre ejtünk, a labda rugalmasan pattogni kezd. Hányat pattan, mire megáll? Írjátok le a mozgását! Elméleti eredményeiteket mérésekkel ellenőrizzétek! Mérjétek meg a labda rugalmas együtthatóit. Hogyan függenek ezek a deformáció nagyságától? Hogyan függ az ütközési szám a sebességtől?
Megoldó: Duplaplusszjók

Résztvevők, eredmény

1.	Duplaplusszjók [ELTE/BME]	395 pont
	Cziegler István, Gáspár Merse Előd, Kocsis Bence, Pál András, Patay Gergely
2.	Üvegvágók [Babes-Bolyai, Kolozsvár]	383 pont
	Borbély Sándor, Horvát Szabolcs Endre, Illyés László, Nemes Incze Péter, Rosenzveig Tiberiu
3.	Elmebajnokok [SZTE, Szeged]	365 pont
	Farkas Balázs, Makai András, Mező Tamás, Sarlós Ferenc, Varga Attila
4.	I+epszilonF [BME]	328 pont
	Geresdi Attila, Pallos Péter, Pápai Tivadar, Siroki László
5.	Szlartibartfaszt [BME]	257 pont
	Béky Bence, Botka Bea, Kövesárki Péter
6.	Venator [BME/ELTE]	195 pont
	dr. Ábrahám Balázs, Antal Ágnes, Karcsai Balázs, Völgyes Dávid

Zsűri

Dávid Gyula, Egri Győző, Mizera Ferenc, Varga Dezső, Vukics András

Infrastrukturális szervező

Szőts Miklós

Dokumentátor

Farkas Zénó

Szurkolók

Andrasek Viktória, Bíró Eszter, Brúder Éva, Hajdú Gábor, Lammel Miklós, Major Márton, Mészáros Attila, Molnár Julianna, Nagy Andrea, Sallay Zoltán, Szabó Kinga, Vaspál Veronika

További anyagok

Részletes eredmény