NYIFFF - Nyílthelyi Fifiqs Fiziqs Feladatok - Kreatív fizika csapatverseny
Kreatív fizika csapatverseny

Archívum: 2004

Fényképek

Felhívás

NYIFFF '04

A 12. NYIFFF ideje és helye:

Időpont: 2004. április 30 - május 2.
(péntek du. - vasárnap du.)
Helyszín: Szigliget, Szentes Városi Üdülőtábor

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

Díjazás
1. díj70.000 Ft
2. díj50.000 Ft
3. díj30.000 Ft

A pénzdíjaknál természetesen sokkal fontosabb a fizikus közösség erkölcsi elismerése!

Jelentkezési határidő:
2004. április 23. (péntek)

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

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.

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

Nyissátok az agyatokat, készüljetek a megmérettetésre:

NYIFFF-re fel!

Előfeladatok

  1. 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 2004. április 25-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.

  2. Hullámerőmű

    Építsetek hullámerőművet, amely a Balaton hullámainak energiáját alakítja elektromos energiává! Az erőműnek a parthoz közel, kb. 1 méter mély vízben kell működnie, kizárólag a tó hullámainak energiáját használhatja fel. A cél a legnagyobb teljesítmény elérése! A teljesítményt a zsűri a verseny helyszínén üzemelés közben méri. Az erőmű terheléséről nektek kell gondoskodnotok, a zsűri az azon eső átlagos feszültséget és áramot méri majd.

  3. Légpárna

    Fogjatok egy sima felületű műanyaglemezt (pl. egy bankkártyát), állítsátok merőlegesen nagyon sima, vízszintes asztallapra, és hagyjátok ledőlni! Megfigyelhetitek, hogy miután eldőlt, még egy picit tovább csúszik, majd letapad az asztallapra és megáll. Kísérletezzetek! Mérjétek meg, hogy mennyi ideig csúszik a műanyaglap az asztalon! (Egyáltalán hozzáér az asztalhoz csúszás közben?) Hogyan függ ez a lap tulajdonságaitól (simaságától, méreteitől stb.) Mi a jelenség magyarázata? Dogozzatok ki kvantitatív eredményeket adó elméletet a jelenségre, és vessétek össze a tapasztalattal! Eredményeitekről, méréseitekről készítsetek posztert (A2-es vagy A1-es méretben), ezt a verseny helyszínén kell majd bemutatnotok az érdeklődő zsűrinek. A posztert a leutazás során a vonaton kell leadni. A méréseitek és elméleti eredményeitek alapján készítsetek saját lapkát (tetszőleges anyagból, de azért merevnek kell lennie), amelyik a lehető leghosszabb ideig "csúszik". A helyszínen megrendezzük a "leghosszabb ideig csúszó lapkák versenyét", ahol az egyes csapatok lapkái összecsaphatnak egymással.

Helyi feladatok

I. Villámkérdések

  1. A Fizikai Enciklopédia elejére ki vannak gyűjtve a legfontosabb fizikai állandók. 100-ból kb. hány kezdődik 1-essel?

  2. Repülőgépről hátrafelé indított rakéta miért fordul vissza U alakban, és miért támadja meg a saját gépet (II. világháború után)?

  3. Pohár vízben jégdarabok úszkálnak, teljesen tele a pohár. Kicsordul, ha elolvad a jég?

  4. Ha alagutat ásnánk Budapest és Szigliget közé, amelyen keresztül gravitálva a leggyorsabban jutunk el ide, mennyi ideig tartana az út? (Tipp)

  5. Hogyan készül a Makaróni?

  6. Hogyhogy tudunk vonaton (ketrecben) mobilozni?

  7. Mondjatok olyan mechanikai rendszereket, amelyek klasszikus mozgása során nem a legkisebb hatás elve érvényesül!

  8. Az 1/x függvényt megforgatva egy tölcsért kapunk. Ennek térfogata véges, felülete végtelen. Hogy lehet, hogy tele tudjuk tölteni festékkel, de nem tudjuk lefesteni?

  9. Sztahanovot és Oblomovot munkába küldik azonos kezdősebességgel vasúti hajtányokon. Havazik. Sztahanov az indulás pillanatától kezdve oldalra söpri a hajtányra eső havat, Oblomov csak alszik. Ki fog hamarabb munkába érni?

  10. Légelellenállás hatása a labda repülési idejére: több lesz vagy kevesebb?

  11. Miért nem egyformák a francia zászlón a csíkok szélességei?

  12. Elemek gyűrűje. Két átellenes pont között mérjük a feszültséget. Mennyit mutat a műszer?

  13. Mondjatok olyan szituációt, amikor két test közötti gravitációs erő csökken a távolságot csökkentve!

  14. Fejjel lefelé hogyan tud repülni egy repülő?

  15. Relativisztikus süti

  16. Töltött sík fölött töltött pontrészecske

  17. A Föld felszínét teljesen jég borítja. Egy pingvin az egyenlítőhöz közel nekifut (az egyenlítőre merőlegesen), és csúszik, csúszik. Milyen lesz a pályája?

  18. Lebegő golyó a tartályban. A tartályt gyorsítjuk, hol lesz ennek eredményeképpen a golyó?

II. Helyi kísérleti feladatok

  1. Fizika a fürdőszobában

    Határozzuk meg a gravitációs gyorsulás értékét egy fürdőszobában, a csapból kifolyó víz alakjából! (Vonalzót vihettek magatokkal.)

  2. Szappanbuborék

    Milyen vastag egy szappanbuborék? Mérjük meg (minél több módon)! Mennyi idő alatt pukkan el egy buborék, és miért? Mennyi idő alatt ereszt le egy szappanbuborék egy szívószálon keresztül? Elméleti jóslataitokat ellenőrizzétek mérésekkel! Végtelen sík szappanhártyán lyukat ütünk. Milyen gyorsan terjed a lyuk?

  3. Forgó edényben kiterjedt test

    Egy edényben egy golyó úszik a víz tetején. Hol fog elhelyezkedni, ha az edényt megforgatjuk? Miért? Függ-e a jelenség az úszó test alakjától? Végezzetek kísérleteket is!

  4. Vizes papír "hullámhossza"

    Mindenki tapasztalta már, hogy ha vizes lesz egy papírlap széle, megszáradás után hullámos marad. Mitől függ, hogy hullámosodik-e? Mi határozza meg a kialakuló hullámos minta hullámhosszát és amplitúdóját? Ezek alapján mi a jó stratégia, ha vizesek lesznek a jegyzeteid?

  5. Fraktál

    Plexi lemezek közé ragasztót nyomunk. Amikor a két lemezt szétszedjük, érdekes jelenséget tapasztalhatunk. Mérjétek meg a lemezeken lévő ragasztófoltok fraktáldimenzióját! Mi okozhatja a jelenséget? Beadás: vasárnap reggel 8

  6. Fényes csík a sarokban

    Egy szobában a falak találkozása mentén gyakran egy keskeny, fényes csík látható. Végezzetek méréseket papírlapokkal! Alkossatok a jelenség leírására 2 és 3 D elméleti modellt, amelyben a falak külső megvilágítása egyenletes! Számítsátok ki a fényességet végtelen nagy falakat feltételezve! Ezek alapján mi okozhatja a fényes csíkokat?

  7. Vízen futás

    Bizonyos rovar- és békafajok tudnak a víz tetején futni. Az ember nem. Mitől függ ez? Végezzetek kísérleteket a Balaton partján, és ezek alapján adjatok magyarázatot a kérdésre! Egy embernek mekkora teljesítményt kellene kifejtenie a vízen futáshoz?

  8. Felhő mérés

    Készüljetek fel egy véletlenszerű pillanatban kijelölt felhő repülési magasságának és méretének megmérésére!

  9. Papírtorony

    Építsetek minél magasabb építményt egyetlen A3-as lap és papírragasztó felhasználásával!

III. Főfeladatok

  1. Aranyhíd

    Ha tó mellett figyeljük a naplementét és fúj a szél, (valamint megfelelően romantikus a hangulat), a vízhullámokon megcsillanó napfényből aranyhíd képződhet. A hullámok milyen jellemzői határozzák meg a jelenséget?

    a) Hogyan függ az aranyhíd alakja a hullámok amplitúdójától, hullámhosszától, a megfigyelő szemmagasságától, a Nap magasságától? Egyáltalán mi a feltétele az aranyhíd kialakulásának?

    b) Ha sikerült meghatározni az aranyhíd alakját, próbáljátok meg leírni az intenzitáseloszlást is a belsejében.

    c) Mindezeket (ha az időjárási viszonyok megengedik) kísérletileg is ellenőrizzétek a Balaton esetében! (Megjegyzés: naplemente helyett előfordulhat, hogy érdemesebb a napfelkeltét figyelni.)
    Kapja: Üvegvágók

  2. Atomóra pontossága

    Megadjuk a régi és új atomórák vázlatát. Mennyivel pontosabb az új konstrukció? (A Cs 9,192,631,770 Hz-nek megfelelő átmenetét használják a másodperc definiálására.)
    Kapja: Alkohol Bajnokok

  3. Olimpia a Holdon

    Bush elnök a választási kampány hevében azt is megígéri, hogy nem csak holdbázist építenek, hanem a 2032-es olimpiát is a Holdon fogják tartani. El is kezdődik a tervezés. A ti feladatotok, hogy néhány sportág esetében előre megbecsüljétek a várható eredményeket. (Ne csak az ugró- és dobószámokra koncentráljatok!)
    Kapja: Duna deriváltja

  4. Hullahopp

    Elemezzük a hullahopp karikázás fizikáját! Modellezzétek az emberi testet adott nyílásszögű és sugarú csonkakúppal! Szükséges-e, hogy mozgassuk a testünket? Ha igen, hogyan kell mozgatnunk?
    Kapja: Bölcsek és Részrehajlók

  5. Ceruza a hegyén

    Becsüljük meg, meddig állhat egy ceruza a hegyén! Vizsgáljátok meg a kvantummechanikai határozatlanságból fakadó és a termikus fluktuációk hatását is!
    Kapja: Csavargók

  6. Felhőn áteső csepp

    Egy gömb alakú esőcsepp esik át egy felhőn, mely pici, egyenletesen elosztott, nyugalomban lévő cseppekből áll. Az esőcsepp bekebelezi az útjába kerülő cseppecskéket. Mennyi lesz a gyorsulása? Mi a helyzet a ritka felhő határesetével? Mennyire melegszik fel az esőcsepp?
    Kapja: Princípium

  7. Úszó farönk

    Van-e a hengeren kívül olyan alakú 0,5 g/cm3 sűrűségű farönk, amelyik minden helyzetébe forgatva úszik? És olyan, amelyik bármilyen sűrűségnél tudja ezt?
    Kapja: S.Ö.R.T.

  8. Kozmikus protonok

    Egy bizonyos energiaszint fölött drasztikusan lecsökken a kozmikus sugárzásban detektált részecskék száma. Ez azért van, mert az űrben száguldó töltött részecskék (protonok) ezen küszöbenergia fölött kölcsönhatnak a mikrohullámú háttérsugárzással, így a kezdeti energiájuktól függetlenül nagyjából ugyanakkora energiájúak lesznek. A domináns folyamat: gamma+p --> p+pi0. Határozzátok meg a küszöbenergiát és azt, hogy milyen éles az ebből adódó levágás! A küszöbenergia fölött milyen ennek a folyamatnak a hatáskeresztmetszete? Ezek alapján tipikusan milyen hosszú út alatt csökken le a protonok energiája?
    Kapja: Duplaplusszjók

IV. Egymásnak adott feladatok

  1. Törésmutató

    Kizárólag geometriai mérőeszközök felhasználásával és napfény segítségével mérjétek meg egy öntözőslagból kiáramló vízsugár törésmutatóját. (Kedvezőtlen időjárás esetén a mérés menetének leírása is elfogadható teljes megoldásként.) A vizet edényben felfogni, vagy mesterséges fényforrásokat használni tilos. A mérést végezzétek el legalább két különböző hullámhosszra!
    Kitűzte: Üvegvágók

  2. 2D építészet

    Lapos Lajos Lakásépítő két dimenzióban él, és megbízást kapott egy 5 emeletes lakóház építésére. A ház vázszerkezete a tervek szerint 3x5-os négyzetrács, melynek merevítéséhez olyan átlós merevítőket használhat, melyek egy egységnégyzet merevítésére szolgálnak, azaz hosszuk az egységnégyzet átlójának hossza.

    a) Takarékos Tamás Tanácsadó azt javasolja, hogy használjanak minimális számú merevítőt. Segítsünk nekik! Minimálisan hány merevítőre van szükség ahhoz, hogy a vázszerkezet, mint rúd- csukló szerkezet önmagában merev legyen a talajhoz való kapcsolódástól, mint határfeltételtől függetlenül?

    b) Látomásos Lázár Látványtervező 3 álmot látott a napokban. Mindegyik álmában megjelent neki a toronyház különböző stílusos vázszerkezettel, melyek a mellékelt ábrán vannak rekonstruálva. A tervezőiroda munkatársai hajlanak arra, hogy kövessé a látványtervező vízióit, de ellenőrizniük kell, hogy merevek-e a szerkezetek. Segítsünk nekik!

    c) Szikla Szilárd Szilárdságtechnikus ragaszkodik a biztonsághoz, szerinte olyan kell legyen a vázszerkezet, ami abban az esetben is merev marad, ha netalán valamelyik átlos merevítőt valami baj éri. Egy ilyen biztonságos szerkezetnek minimálisan hány átlós merevítőt kell tartalmaznia?

    d) Merengő Melinda Megrendelő azonban az utolsó pillanatban megváltoztatja a megrendelést, és inkább egy 4x4-es háztömböt szeretne. Arról is van elképzelése, hogy hogyan nézzen ki, a mellékelt ábrán vázolta a javaslatait. Vajon melyik a legbiztonságosabb?

    Ha a 3 lehetőség közül a legbiztonságosabbat választják, mennyi a valószínűsége annak, hogy két darab átlós merevítő meghibásodása esetén még mindig merev marad az épület? Mennyivel nő ez a valószínűség, ha még egy átlós merevítőt beraknak valamelyik, meg merevítetlen egységnégyzetbe? Függ-e attól ez a valószínűség, hogy hova helyezik az átlós merevítőt?

    Állításaidat bizonyítsd, és próbálj meg általános választ találni az nxm-es esetre!
    Kitűzte: Duplapluszjók

  3. Egyensúlyozás

    Próbáljunk meg függőleges helyzetben a tenyerünkön egyensúlyozni egy ceruzát (úgysem fog sikerülni). Ugyanezt egy hosszabb vonalzóval már könnyen megtehetjük. Mitől függ az eredményesség? Hogyan függ a kritikus rúdhossz a reakcióidőtől? (A reakcióidőt kiválóan lehet kialvatlansággal és/vagy sörrel befolyásolni.) Próbáljatok meg elméleti magyarázatot is adni!
    Kitűzte: S.Ö.R.T.

  4. Világító gáz

    Egy sötét szoba közepén R=0,1 méter sugarú üveggömb található, benne 1 gramm nátriumgázzal. A tartályt 10 méter távolságról nézzük, miközben emeljük a tartály hőmérsékletét. Becsüljük meg azt a hőmérsékletet, amelyen a gázt látni kezdjük!
    Kitűzte: Csavargók

  5. Vezető

    Tervezzünk egy kábelt, minél nagyobb Pmax egyenáramú teljesítmény átvitelére. A teljes vezeték maga egy fajta vezető és egy fajta szigetelő anyag kombinációjából áll, hosszirányban mindig ugyanolyan keresztmetszettel. Egyszerűsítsük azzal a helyzetet, hogy a kábel külső felülete földelt (földpotenciálú vezető-burokkal van körülvéve); a kábelben pedig csak egy irányban folyik áram (az áram valahol máshol tér vissza, földpotenciálon.) A kábelnek adott maximális hőleadása van (W, W/m). A használt vezető anyag adott vezetőképességű (rho), a szigetelő adott átütési szilárdságú (E0, V/m; ennél nagyobb sehol nem lehet a térerősség a szigetelőben). A kábel egy adott keresztmetszetű vezető burokban fut...

    a) ... legyen ez például R sugarú kör. Milyen legyen a szigetelő/ vezető rendszer elrendezése a kábelen belül? Egyszerű dimenzióanalízisből adódik, hogy Pmax = alfa * sqrt(W/rho) * E0 *R^2. Mondjunk olyan elrendezést, ahol alfa > 1/3. Keressük meg alfa maximumát, és mutassuk meg, hogy milyen drót-elrendezés tartozik hozzá!

    b) Általánosítsuk a problémát tetszőleges külső keresztmetszetre; hogy néz ki a drót-elrendezés például négyzet külső keresztmetszet esetén? Milyen a drótrendszer erősen konkáv alakzatnál (pl. mint a fánk keresztmetszete)? Adjunk (pl. mérnökök által érthető) "receptet" arra, hogy hogyan kell az elrendezést megkonstruálni!
    Kitűzte: Bölcsek és Részrehajlók

  6. Mozgó töltés

    Vegyünk két egymásra merőleges vezető félsíkot. A Q töltés az ezekre merőleges síkban v sebességgel mozoghat.A félsíkokat egy árammérő műszerrel kötjük össze.

    a) Adjatok meg a műszeren mérhető áramot az idő függvényében, ha alfa meredekségű egyenesen mozog a töltés az (x0,y0) pontból.

    b) Adjatok meg olyan pályát, amin mozgatva a töltést konstans (nem nulla, időtől független) áram folyik át a műszeren. Adjátok meg az áramerősséget!

    c) Léteznek-e olyan pályák amelyeken mozgatva a töltést nem folyik áram?! Ha igen, hogy néznek ki?
    Kitűzte: Princípium

  7. Vákuumbuborék és fényrobbanás

    A földönkívüli kémek egy gömb alakú űrhajóval érkeztek bolygónkra. A légkörben lebegő járművükről méréseket végeztek, és megállapították, hogy az űrhajójuk környezetében meglehetősen nagy tartományban a légkör nyomású, és hőmérsékletű. Miután felfedezték, hogy a Budapesti Intergalaktikus Kémelhárító Alakulat (BIKA) észlelte őket, menekülőre fogták, és sebességgel hazatértek. Csak némi fényrobbanást és egy R sugarú vákuumgömböt hagytak maguk után a levegőben. Írjuk le a vákuumgömb bezáródását! (Határozzuk meg a levegő nyomását leíró függvényt!) Mit hall az eseményből egy távoli megfigyelő, ha az igen ritka fényrobbanás jelenségét végigaludta volna?
    Kitűzte: Duna deriváltja

  8. Y kötél

    Egy kötéből formázzatok fordított Y-t! A fels? végét rögzítsétek, majd az Y két végét rezgessétek meg. Ha elég ügyesek vagytok, akkor a két szár interferenciájának eredményeképpen az Y közepén található csomó helyben marad. A felső kötéldarab mégis mozgásban van. Hogyan lehetséges ez?
    Kitűzte: Alkohol Bajnokok

Résztvevők, eredmény

1-2. Bölcsek és részrehajlók [ELTE] 374 pont
Brúder Éva, Mizera Ferenc, Varga Dezső
1-2. Duplaplusszjók [ELTE/BME] 374 pont
Cziegler István, Gáspár Merse Előd, Juhász Péter, Kocsis Bence
3. Üvegvágók [Babes-Bolyai, Kolozsvár] 295 pont
Biró István, Borbély Sándor, Horvát Szabolcs Endre, Nemes Incze Péter, Rosenzveig Tiberiu
4. Alkohol Bajnokok [SZTE, Szeged] 254 pont
Makai András, Sarlós Ferenc, Szállás Attila, Varga Attila
5. Duna deriváltja [BME] 248 pont
Balogh László, Lajkó Miklós, Nádor Csaba, Varga István
6. S.Ö.R.T [BME] 246 pont
Béky Bence, Kövesárki Péter, Patay Gergely, Temesvári Tamás
7. Principium [ELTE] 198 pont
Ábrahám Balázs, Kovács István, Lájer Katalin Mária, Simon Zsolt, Vajda Péter
8. Csavargók [Babes-Bolyai, Kolozsvár] 159 pont
Barabás Szende, Forgács István, Kálai András, Sánta Szabolcs, Sumi Róbert
Zsűri
Dávid Gyula, Egri Győző, Kormos Márton, Kőműves Balázs, Sexty Dénes, Végh Dávid
Infrastrukturális szervező
Harangozó József
Special Guest
Serényi Tamás
Szurkolók
Farkas Zénó, Szókovács Róbert, Diószeghy Zoltán, Sóti Gergely, Léphaft Áron, Jámbor Emília, Totó

További anyagok