Kreatív fizika csapatverseny
NYIFFF '09
Fényképek
Felhívás
A 17. NYIFFF ideje és helye:
Időpont: |
2009. április 30 - május 3. |
| (csütörtök - vasárnap) |
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.)
Résztvételi díj
6.000 Ft/fő 5.000 Ft/fő. Szinte ingyen van, innen is
köszönjük a sok pályázati támogatást!
A résztvételi díjat személyesen a Magyar Fizikus
Hallgatók Egyesülete központi irodájában (Budapest XI. ker. Pázmány Péter
sétány 1/A, 2.106 szoba) lehet befizetni, vagy átutalással az egyesület
10102086-09639802-00000007 számlaszámra (a megjegyzés rovatba azt írjátok,
hogy "NYIFFF résztvételi díj .... csapat". Magányos harcosok és szurkolók a
csapatnév helyett a saját nevüket írják be.)
Nyeremény
A győztes csapat tagjait
felbecsülhetetlen értékű tisztelet és
megbecsülés fogja övezni egyetemi tanulmányaik alatt, sőt azután is.
Ezen felül:
1. díj: 50.000 Ft
2. díj: 30.000 Ft
3. díj: 20.000 Ft
Magányos Harcosok Klubja
Ha szeretnél eljönni, de nincs csapatod, jelentkezz a magányos harcos űrlap
kitöltésével! Beszervezünk 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 NYIFFF-szerű elméleti vagy kísérleti 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 2009. április 24-én, péntek
éjfélig 2009. április 28-án, kedd éjfélig kérjük elküldeni
a nyifff@ludens.elte.hu címre (ha hamarabb kész a feladat szövege, hamarabb is
elküldhetitek). 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. Ostromgép
Építsetek ostromgépet, mellyel egy standard kockacukrot a lehető legnagyobb
távolságra tudtok kilőni, ezáltal megostromolva Szigliget várát! A válságos
időkre való tekintettel energiaforrásként csak egy standard teamécses standard
lángja használható, eltekintve kisebb vezérlési műveletektől. Semmilyen külső
energiaforrás akár impliciten sem alkalmazható (pl. folyékony nitrogén,
felfújt lufi, stb.)
Leglényegesebb, hogy minél nagyobb legyen az elért távolság. Emellett
hasznos, ha az ostromgép pontos. Az ostromgép tíz percenként legalább egyszer
tudjon lőni.
3. Guvaszd a szemed! (feladat törölve)
Az emberi vizuális mélységészlelés számtalan jelenségen alapul. Ezek közül
néhány:
- relatív nagyság: a közelebbi tárgyak nagyobbnak látszódnak,
- relatív magassági helyzet: az egy síkban lévő tárgyak közül a távolabbi
a horizonthoz közelebb látszódik,
- atmoszférikus perspektíva: a távolabbi tárgyak "ködbe vesznek" -- kisebb
lesz a kontrasztjuk és színtelítettségük,
- textúragradiens: távolabbi tárgyak felületi részletezettsége kevésbé
látszódik,
- mozgásparallaxis: a mozgó megfigyelő az álló tárgyat mozogni látja, a
szögsebesség függ a mozgás sebességétől és a távolságtól,
- takarás: a közelebbi tárgy eltakarja a távolabbit,
- sztereolátás: a tárgyakat a két szem nem ugyanabban az irányba látja, a
két irány által bezárt szög függ a távolságtól.
Ezek közül az utolsó binokuláris, tehát mindkét szem szükséges hozzá, a többi
viszont monokuláris, egy szemmel is létrejön.
Vizsgáljatok meg kvalitatívan vagy kvantitatívan néhány itt
fölsorolt vagy egyéb jelenséget, amely szerepet játszik a
mélységészlelésben. Végezzetek méréseket és szükség esetén elméleti
számításokat; vizsgáljátok meg, hogy a távolságészlelés pontossága hogyan függ
a távolságtól, lehetőleg egy-egy jelenség esetén külön-külön, a többi jelenség
kizárásával; vizsgáljátok meg, melyik jelenségek esetén lehetséges, hogy egy
véges távolságban lévő tárgyat nem tudunk megkülönböztetni egy nagyon-nagyon
messzitől, és mekkora a legkisebb ilyen távolság. A mérési eredményeket
mutassátok be poszteren. Keressetek optikai csalódásokat: készítsetek rajzot,
grafikát, montázst, makettet, animációt, sztereoszkópot, olajfestményt vagy
hologramot, amely természetben nem látható vagy valószínűtlen konfigurációt
ábrázol, és a különböző jelenségek alapján az agy egymásnak vagy a valóságnak
ellentmondó távolságot észlel; vagy végtelennél távolabbi vagy negatív
távolságban lévő tárgyat ábrázol.
4. Emberi fizikatörténet
Mindenki ismeri a történetet, amikor Archimédesz kiugrott a fürdőkádból, és
azon csupaszon végigrohant Szirakuza főutcáján, bőszen kurjongatva: Heuréka!
Megtaláltam! Hogyaszongya: Minden vízbe mártott test, kisangyalom...
Arról persze nem szól a fáma, hogy mit keresett éppen aznap a fürdőkádban,
és hogy sok-sok egészséges fürdőzéssel eltöltött délután után miért pont
aznap jutott eszébe a felhajtóerő törvénye (a kilyukadt, vízzel lassan
megtelő, így súlyát növelő, de térfogatát nem változtató, végül elsüllyedő
gumikacsáról szóló híresztelések nem tekinthetők kellően megalapozottnak),
hogy mit szóltak törvényéhez és látványához a helyi tudománykedvelő polgárok
és polgárasszonyok, hogy végül is ki és milyen körülmények között húzta rá
örömtől és hidegtől reszkető meztelen testére a vizes lepedőt...
A tudománytörténet tele van hasonló félig ismert vagy csak félig
feldolgozott legendával. Ez tűrhetetlen! Miért nem tudjuk, mit érzett (és
mit mondott) Ohm, amikor először megnyalta a kénsavval töltött galvánelemet,
hogyan örült Madame Curie a harmadik rádium-atom megtalálásának, milyen
képet vágott Einstein, amikor először nem sikerült utólérnie a fénysugarat?
Miért titok, megette-e Newton azt a bizonyos almát, mit szólt Maxwell
felesége, amikor férjétől megtudta, hogy a mágneses mező rotációja nem csak
az áramsűrűségtől, hanem az eltolásvektor időderiváltjától is függ, és
miféle közlekedési táblákkal sikerült Bohrnak az elektronokat az atomban az
általa kijelölt pályákra kényszeríteni? Itt az ideje, hogy néhány sztorit
részletesebben is megismerjünk!
Válasszatok ki tehát három egy nevezetes
fizikatörténeti epizódot, felismerést, rácsodálkozást, forradalmat,
eget-földet rengető paradigmaváltást, és dolgozzátok fel a sztori emberi
vonatkozásait! Idézzétek fel a főszereplők és a szemtanúk
visszaemlékezéseit, szólaltassátok meg az utca emberét (ő, aki látta
Archimédeszt rohanni, és utánavitte a fürdőköpenyét...)! Szerezzetek be
eredeti rajzokat, ókori fotókat, magnófelvételeket, amelyek felidézik a Nagy
Felfedezés hangulatát! Gyűjteményeteknek természetesen az emberi
vonatkozások mellett hűen tükröznie kell az esemény tudománytörténeti
beágyazottságát és jelentőségét is.
Az összegyűjtött történeteket dolgozzátok fel poszter formában, bőséges
illusztrációkkal ellátva! Opcionális feladat: A legjellemzőbb
epizódot pedig adjátok elő öt perc hosszúságú jelenet formájában, melynek
előadásában vegyen részt az egész csapat (esetleg be lehet szervezni a
jelenlévő bölcsészlányokat is)!
A felesleges ismétlések és párhuzamosságok elkerülése céljából felmerülő
ötlet-kezdeményeiteket azonnal írjátok meg a Bölcs és Pártatlan Zsűrinek. A
Zsűri (természetesen mindennemű elfogultság nélkül) informálja a csapatokat
arról, hogy az általuk kiválasztott eseményt vagy szereplőt más csapat már
lefoglalta (a foglalásban kizárólag a bejelentkezés időrendje dönt), ezért
megkéri a csapatot, válasszon más szereplőt és/vagy más eseményt. Lehetséges
a szükségesnél több (legfeljebb öt) esemény és szereplő megnevezése is, ez
esetben a zsűri kihúzza a már foglaltakat, és bejegyzi a még szabad, és
ezennel lefoglalt eseményeket. (Nem elég annyit írni: "Einstein", és ezzel
egy gazdag életmű minden epizódjára igényt tartani - konkrétan meg kell
nevezni a feldolgozni kívánt tudománytörténeti eseményt is.) Ha az egyik,
korábban lefoglalt epizód helyett mégis másikat akartok feldolgozni, ezt is
írjátok meg a Zsűrinek, amely felszabadítja, és ezzel szabad prédává teszi
az ominózus eseményt.
A posztereket a NYIFFF központi előadótermében kell kiragasztani. Ugyanitt
lesz az opcionális színdarabok bemutatója is (kivéve, ha valamelyik
csapatnak műve előadásához szabad térre van szüksége).
Villámkérdések
-
A Drop Stop nevű borkiöntő segédeszköz egy vékony, hajlékony, rugalmas
fémlap, amelyet csővé hajtogatva kell a borosüveg szájába
helyezni. Ekkor kiöntés után nem folyik végig a csöpp az üveg nyakán,
sem a cső külsején. Miért?
-
Mutatunk egy álló, henger alakú, merev falú (üres) fogkrémestubust,
melyet a tetején lévő gomb megnyomásával lehet(ett) működtetni. A henger
belsejében alulról látható, hogy van egy körlap, működés közben ez halad
fölfelé. Kérdés: hogyan működik? A fogkrém a gomb lenyomásakor vagy
fölnyomásakor jön ki a tubusból? Az alsó lap a gomb megnyomásakor vagy
fölengedésekor mászik fölfelé?
Válasz: Elsőre azt feltételeztem, hogy egy rugó húzza föl az
alsó lapot. Azonban nem ez a helyzet: az alsó lap körül látható néhány
fémköröm, ezek a henger belső falának nyomódva biztosítják, hogy a lap
lefelé ne tudjon mozogni. A fölső gomb megnyomásával csökken a fogkrém
rendelkezésére álló térfogat, teljes lenyomás esetén kinyílik a lyukat
záró csap, ezért jön ki a fogkrém. A gombot elengedése után egy erős
rugó nyomja vissza, ekkor először záródik a lyuk, majd fölül megszűnik
a térfogatcsökkenés. A nyomáskülönbség hatására emelkedik meg az alsó
lap.
A fogkrém tehát a gomb lenyomásakor jön ki, az alsó lap az
elengedésekor jön föl.
-
A Celsius és a Reaumur-skálák szerint a víz fagyáspontja nulla fok, a
forráspontja 100 °C illetve 80 °R. Celsius eredetileg ettől különböző
skálát készített, milyet? Miért pont 80 fok a víz forráspontja a
Reaumur-skála szerint?
Válasz: Celsius 1742-ben olyan skálát készített, amely szerint
100 fok volt a víz fagyáspontja és nulla a forráspontja. Azért volt
szüksége hőmérsékleti skálát készíteni, mert kíváncsi volt a fagyás-
és forráspontok nyomástól való függésére. Korához képest pontos mérési
eredményeit cikkben publikálta, ekkor kezdték mások is használni a
skálát. Pár évvel később több más tudós, feltehetően egymástól
függetlenül, megfordították.
Reaumur 1731-ben alkoholos hőmérőt szerkesztett, a nulla pontot a víz
fagyáspontjához állította be, a fokokat pedig az alkohol 1/1000-es
térfogatnövekedéséhez jelölte be.
-
Mi a különbség a GMT (Greenwich-i Középidő) és UTC (Egyezményes
koordinált világidő) között?
Válasz: Az UTC időszabvány másodpercei pontosan SI-másodpercek,
atomórával mérik. A GMT időt a Föld forgása határozza meg. A Föld
forgási sebességének ingadozása miatt naponta +/- 3 ms-mal eltérhet az
atomórák által mért időtől. A két idő közötti eltérés soha nem lehet
nagyobb 0,9 másodpercnél, ezért időnként szükség van az UTC-be
szökőmásodpercek beiktatására. 1972-es bevezetése óta 24
szökőmásodperc volt
-
Mit hívunk régiesen "bújdosó"-nak?
Válasz: A bolygókat.
-
Miért lehetséges elfordulni a perdületmegmaradás ellenére? [a
tömegközéppont helye megmarad]
Válasz: A transzlációs szimmetriához kapcsolódó megmaradó
mennyiség a lendület, a forgási szimmetriához kapcsolódó pedig az
impulzus momentum. A lendület és tömegmegmaradásból adódik a
tömegközéppont helyének megmaradása. A tehetetlenségi nyomaték viszont
nem marad meg, így az "irány" sem. [lehetséges állandó tehetetlenségi
nyomatékkal is elfordulni:egy tengelyen lévő két különböző tárcsa
elforgatásával, majd a forgatás leállításával (egymáshoz képest azonos
relatív pozícióban), de ekkor csak látszólag - a szög-koordináta
ciklikussága miatt - jutunk a kiindulási helyzethez hasonló relatív
pozícióba.]
-
Miért ingadozik a súlyunk egy érzékeny mérlegen állva, ha teljesen
mozdulatlanul állunk is?
Válasz: A vérünket föl-le pumpálja a szívünk.
-
Miért cikáznak alacsonyan a fecskék zivatar előtt?
Válasz: Alacsony légnyomáskor a talajból páradús és illatos
levegő áramlik ki. Ezt kedvelik a rovarok, főként a szúnyogok. Őket
pedig a fecskék. A párás levegőtől el is nehezül a rovarok szárnya,
ezért rosszabbul és alacsonyabban röpködnek.
-
Miért emelkedgetnek a frissen elmosogatott, sima felületre szájjal lefele letett poharak? Mi történik később, amikor el akarjuk pakolni?
Válasz:A forró vízzel elmosogatott pohár fokozatosan felmelegíti
az alászorult levegőt, a túlnyomás emelgeti a poharat. Amikor azonos
hőmérsékletűvé válnak, onnantól kezdve a nyomás csökken, mert az üveg
hőtágulási együtthatója kisebb, mint a levegőé. Ezért odatapad a
felülethez, nehéz elvenni. A felülethez való légmentes illeszkedést a
pohár faláról lecsurgó víz biztosítja.
-
A nagyon régi tojás úszik a víz felszínén, a friss tojás
elmerül. Miért?
Válasz:A régi kiszáradtabb, a tompa végén levő légkamra nagyobb.
-
Ha a mozgó közlekedési eszközöket hűti a szembeszél, akkor miért izzanak
fel leszálláskor az űrhajók?
Válasz: Nagy sebességnél a súrlódási hő jóval nagyobb, mint a
legáramlat által elszállított.
-
Miért puhul meg az elöl hagyott keksz reggelre, és miért szárad meg a
kenyér?
Válasz: A kekszben a sok cukor és só higroszkópos hatású; a sűrű
tésztában a hajszálcsövek meg is tartják. A kenyérben kevés a cukor és
só, a lyukacsos tésztája pedig könnyen szárad.
-
Mi az a vakfolt? Melyik irányban található? Hogyan lehet látványosan
megtalálni?
Válasz: egy villogó kerékpárlámpát nagyon határozottan látunk
periférikusan is, ezzel jobban észlelhető az eltűnés, mint egy
változatlan tárgy figyelésével.
Gömbvillám
-
Egy nagy lombikból éppen kiöntöttük a tömény sósavat, most tisztára
szeretnénk mosni. Minden kiöntés után 1 ml folyadék marad a lombikban a
falára tapadva. Egy liter víz áll rendelkezésre a kimosásához. Egy
lépésben valamennyi vizet töltünk a lombikba, azt összekeverjük a benne
található folyadékkal, majd kiöntjük. Legalább milyen koncentrációjú lesz
a legutolsó öblítés után a lombik falán maradt folyadék?
Válasz: V = 1 l, v = 1 ml, c0 = 1. Elfogadható a
megoldás azzal az egyszerűsítő feltétellel is, hogy minden lépésben
ugyanannyi vízzel öblítjük a lombikot. Ha n lépésben mossuk ki a
lombikot, a végső koncentráció
c = c0 [ v / (v + V/n) ]n = c0 [ 1 + V/(vn) ]-n ≥ c0 e-V/v = e-1000 ≈ 10-434 .
A számtani-mértani közép közötti egyenlőtlenséggel amúgy könnyen
belátható, hogy rögzített számú lépés esetén akkor járunk a legjobban,
ha egyforma részekre osztjuk a rendelkezésre álló vizet.
-
Egy motorcsónak folyásiránnyal szemben halad a Dunán. Az időegységre
vonatkoztatott fogyasztása a sebességével négyzetesen arányos. Milyen
sebességgel kell a folyóhoz képest haladnia, hogy a parton adott
távolságot a lehető legkevesebb üzemagyag fölhasználásával tegye meg?
Válasz: Jelölje a Duna folyásának sebességét u , a
motorcsónak sebességét v > u, a fogyasztása
legyen α
v2 . Ekkor a parton megtett útra
vonatkoztatott fogyasztása α
v2 / (v - u) , melynek
globális minimuma v ∈ (0, ∞) -ben v = 2u
-nál van.
-
Egy csonka kúp alakú poharat teletöltünk vízzel, majd egy műanyag lappal
lefedjük, úgy, hogy a víz és a lap között ne legyen levegő. Ezután az
egészet megfordítjuk, és letesszük az asztalra. Kérdés: Milyen nehéz
legyen a pohár, hogy a víz ne folyjon ki belőle (alóla)?
Válasz: a trükk, hogy egy súlytalan pohár ha teljesen vízbe merül,
akkor lebeg (persze a falvastagság 0), így a szükséges súly
megegyezik annak a vízmennyiségnek a súlyával, ami a pohár felett lenne,
ha azt épp ellepné a víz...
Válasz-másként: a víz a pohárra és az asztalra összesen épp a
súlyával hat (per def). Az asztalra kifejtett erő a pohár szájának a
felülete szorozva a hidrosztatikai nyomással (+légköri, de éppen az hat a
pohárra kívülről is). Tehát a pohárra a kettő különbségével hat, ami
éppen: a pohárszáj alapú, pohár magasságú henger minusz a pohár
térfogatának megfelelő víz súlya. Tehát legalább ennek megfelelő súlyú
pohár szükséges.
-
Régen a Földet korong alakúnak képzelték. Számoljuk ki, mekkora lenne a felületi sűrűsége, ha valóban korong lenne, méghozzá végtelenül vékony!
Válasz: 2,3*1010 kg/m2 lett a vége. Ha
azt mondjuk, hogy ez egy véges vastagságú korong, melynek sűrűsége
megegyezik az átlagos Földsűrűséggel (5500 kg/m3), akkor kijön,
hogy kb. 4200 km vastag kell legyen. Egyébként elég simán kijön a
"gravitációs Gauss-törvénnyel", csak a ponttöltések meg tömegpontok között
fellépő erők alakját kell összehasonlítani.
Becslés
-
Mennyivel lassul évszázadonként a Föld forgásideje?
Válasz: (A szoláris nap) kb. 1,7 ms-mal lesz hosszabb
évszázadonként, ebből 2,3 ms-ért felelős az apály-dagály és -0,6 ms-ért
a gleccserek olvadása/keletkezése miatti közvetlen és közvetett (alattuk
lévő kőzet emelkedése, kőzetanyag vándorlása) hatások.
-
Az Amerikai Egybesült Államokban hány embert szállítottak a mozgólépcsők
összesen 2004-ben (multiplicitással számolva)?
Válasz: 90 milliárd embert (több, mint 30000 mozgólépcső).
-
Hány gramm oxigént használ föl egy 80 kilós nyugvó ember egy óra alatt?
Válasz:1 MET (metabolic equivalent) definíció szerint egy nyugvó
ember testtömegre vonatkoztatott oxigénfelhasználási üteme, az irodalmi
adat 3,5 mL/(kg·min) normálállapotú oxigén. A kérdésre a válasz 22
gramm.
-
Milyen gyorsan keringenek az LHC-ben a protonok? Becsüljétek meg a
protonok Lorentz faktorát, vagy esetleg az 1-v/c egytől való
eltérését.
Válasz: 7 TeV, azaz gamma=7450 [1,121E-6 J = 7
TeV=(gamma-1)*m*c^2, ahol m= 1,672E-27], illetve
1-v/c=1-sqrt(1-1/gamma^2)=9E-9
-
Becsüljétek meg az LHC-beli protonnyaláb átmérőjét az ütközési pontban
(ahol legjobban fókuszált)!
Válasz: 16 μm
-
Átlagosan hányszor kell feldobni egy érmét, hogy 8 fejből álló
összefüggő sorozatot kapjunk?
Válasz: 510-szer. N-es sorozathoz szükséges átlagos dobásszám
2^(N+1)-2. Tehát 2^9-2=510. [De választhatunk más N-et is.]
-
Mennyi a világon nyomtatásba került információ multiplicitással
számolva?
Válasz: 1.6 x 1018 bit
Helyi kísérleti feladatok
1. Gyertyaelfújó gép
Készítsetek olyan eszközt, melynek segítségével egy standard mécses
standard lángját a lehető legnagyobb távolságból el tudjátok fújni!
Az egyetlen megkötés, hogy az eszköz a használata során nem táplálható
a 230V-os hálózatról. A távolságmérésnél a mécses és az eszköz
bármely része közti legkisebb távolságot nézzük. Az elkészült
szerkezetek a péntek délutáni távolsági gyertyaelfújó versenyen
kerülnek megmérettetésre.
2. Hamupipőke
Válogassátok szét a zsűri által biztosított sárgaborsó-lencse
keveréket. A válogatási módszerre semmilyen megkötés nincs, de a zsűri
előtt reprodukálhatónak kell lennie. A zsűri a szétválogatás sebessége
és a válogatás után kapott részek tisztasága alapján értékeli az
eljárásokat.
A kidolgozott eljárást mutassátok be a zsűrinekés készítsetek
jegyzőkönyvet, melyben tárgyaljátok a szétválogatás elvi hátterét.
3. Hangsebesség
Mérjétek meg a hang levegőbeli sebességét és becsüljétek meg a mérés
pontatlanságát. Próbáljatok meg több módszerrel is mérést végezni és
hasonlítsátok össze az eredményeket. Mérési módszereitekről
készítsetek jegyzőkönyvet!
4. Fraktáldimenzió
Mérjétek ki egy tekercs WC-papír fraktáldimenzióját - egy gyári
gurigáét is, és egy kézzel feltekertét is. Hogyan függ az eredmény a
kézi feltekerés "minőségétől"? Az eredményről készítsetek
jegyzőkönyvet!
5. Reológia
Ha egy tökéletesen rugalmas hengert benyomva ovális keresztmetszetűre
torzítanánk (pl.: kézbefogva az ujjainkkal, két átellenes oldalon
összenyomva, azaz némileg belapítva), majd elengednénk, akkor kirúgna,
túllendülne az eredeti alakján, és ide-oda rángatózna (örökké,
legalábbis ha vákuumban és súlytalanságban lebeg). Ha egy tekercs WC-
papírt nyomunk össze, az nem így fog viselkedni. A rugalmastól eltérő
viselkedésekkel foglalkozik a reológia. Néhány főbb reológiai jelenség:
a kúszás: állandó erőhatás alatt időben változó deformáció, a
legegyszerűbb alakú ilyen viselkedésre vezető anyagi egyenlet a σ = U ε
+ V dε/dt , ahol σ az erő/feszültség/efféle, ε a megnyúlás/
deformáció/efféle, U rugalmassági állandó, V egy reológiai
anyagállandó;
a relaxáció: állandónak tartott deformáció fenntartásához az idő
függvényében egyre kisebb erő kell, ilyen viselkedést biztosít pl. a σ
+ T dσ/dt = U ε + V dε/dt anyagi egyenletben a T -vel arányos tag;
a képlékenység: az erőhatásra deformálódó test az erőhatás megszűnte
után nem nyeri vissza eredeti alakját (maradó deformáció lép fel).
Tanulmányozzátok az összenyomott és elengedett WC-papírtekercs
alakváltozásának reológiai jellegzetességeit: fellép-e kúszás, és
fellép-e képlékenység. Milyen egyszerű alakú anyagi egyenlettel
írhatnánk le közelítőleg a tekercs kirúgását az idő függvényében?
(A tekercs körtől eltérő alakját, deformáltságát elegendő egy skalár
mennyiséggel jellemezni.) Milyen "anyagszerkezeti" magyarázat tehető a
megfigyelt reológiai viselkedések mögé? Eredményeiteket írásban adjátok
le.
6. Közegellenállási erő
Vizsgáljátok kísérletileg a tekercs WC-papírra ható közegellenállási
erőt, ha a szimmetriatengelyére merőlegesen mozog a levegőhöz képest.
Feltételezve, hogy az erő nagysága C A ρ vp alakú (ahol C egy
konstans, A a tekercs mozgásirányra merőleges felülete, ρ a levegő
sűrűsége, v a tekercs sebessége a levegőhöz képest, p pedig egy
dimenziótlan állandó), határozzátok meg C és p értékét.
Eredményeiteket ismertessétek a zsűrivel, tömören, írásos formában.
(mérési elrendezés rövid leírása, mért adatok, grafikonok)
7. Ütközési szám
Mérjétek ki a két tekercs WC-papír rugalmatlan ütközését jellemző
ütközési számot. (Ütközéskor a tekercsek szimmetriatengelyei
párhuzamosak legyenek, a tekercsek relatív sebessége pedig e tengelyekre
merőleges.) Hogyan kapcsolódik ez a feladat az előző kettőhöz?
Eredményetekről készítsetek jegyzőkönyvet.
8. Feltekerőgép
Tekerjetek le egy tekercs wc-papírt, egyenes vonalban szakadás nélkül.
Készítsetek eszközt, amely segítségével minél gyorsabban fel tudjátok
tekerni a talajra fektetett WC-papírt. Az eredménynek egy ismét
letekerhető, hengerszerű tekercsnek kell lennie, melynek alakja
belefoglalható egy 15 cm élhosszúságú kockába. A letekerhetőséget a
zsűri a tekercs domboldalon való legurításával ellenőrzi.
9. Gyöngyírás
Minden csapat kap egy-egy fontos régészeti leletet, amely mezonpotámiai
gyöngyírással az ókori angol ábécé egy betűjét rejti. A Mezonpotámia
virágzásakor használt angol ábécé megegyezik a mai angol ábécével (a
latin (arab) írásmód ékezet nélküli betűi).Fejtsétek meg a
gyöngyírás titkát és közöljétek a kiolvasott betűt a zsűrivel.
Találgatni nem lehet, csak egyetlen megfejtési próbálkozást fogadunk el. A
zsűri a csapatokat a megfejtés gyorsasága alapján értékeli.
10. Torony
Építsetek minél magasabb tornyot, mely (stabil végállapotában)
kizárólag a zsűritől e célra kapott tekercsnyi barack színű WC-
papírból áll. A tekercs közepében levő keményebb kartonpapírhengert
("csont") nem szabad felhasználni. A torony stabil állását csak a
vízszintes talajon való támaszkodás biztosíthatja. A toronynak legalább
egy percig stabilan kell állnia.
11. Hiszem, ha látom
Kétségtelen, hogy a Nap látható fényt is sugároz – kísérletileg
igazoljátok, hogy a sugárzásnak vannak nem látható (infravörös vagy
ultraibolya) komponensei is!
12. Békaugró verseny
A zsűritől kapott minta-béka tanulmányozása után dolgozzatok ki receptet
egy, kizárólag egyetlen A4-es papírlapból álló ugróbéka
elkészítésére. A csapatok békái a békák természetes közegében, a
vízparton - azaz szombat délután a szigligeti strandon - távolugró
versenyben mérik össze erejüket. A versenybékátokat a magatokkal vitt
recept alapján a strandon kell elkészíteni, közvetlenül a verseny előtt,
a zsűritől kapott szabvány A4-es papírlapból, negyed órán belül.
13. Homokfigura-másoló
Készítsetek segédeszközt, melynek segítségével a zsűri által
készített, kb. 10 cm méretű homokképződményt a lehető legpontosabban le
tudjátok másolni! A másolás során az eredeti példányban nem eshet
semmiféle kár. A kidolgozott másolási folyamat bemutatására a szigligeti
strandon kerül sor.
14. Lélekvesztő
Építsetek olyan hajót mely alaphelyzetben úszik a vízen, de melyet
könnyűszerrel el tudtok süllyeszteni ostromgépetek segítségével
(természetesen kockacukor lövedéket használva). A zsűri az
elsüllyesztési kísérletek előtt egy félórás tesztúsztatás során
ellenőrzi a hajók 'vízállóságát'.
A hajók úsztatására és elsüllyesztésére a szigligeti strandon kerül
sor.
15. Eszkimóhajó
Készítsetek eszkimóhajót! Ennek definíciója: felborítható, de magától
visszatér alaphelyzetébe. Felborítás definíciója: A hajótól egy
méterre álló ember által keltett hullámok hatására a hajó víz alatti
legalsó pontja a vízfelszín fölé kerül. A hajót kézzel meglökni, vagy
víz fröcskölésével felborítani tilos. A hajó bemutatására a szigligeti
strandona kb. egyméteres vízben kerül sor.
Résztvevők, eredmény
1. |
Alsace |
439 pont |
|
2. |
Eldin +1 jegy |
362 pont |
|
3. |
Last minute |
208 pont |
|
Díjak
1. díj: 50.000 Ft
2. díj: 30.000 Ft
3. díj: 20.000 Ft
Különdíjak
???
Zsűri
Béky Bence,
Dávid Gyula,
Fülöp Tamás,
Lajkó Miklós, ???
Szervezők (MAFIHE)
???
Szurkolók
???