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

NYIFFF '10

Fényképek

Felhívás

A 18. NYIFFF ideje és helye:

Időpont: 2010. április 30 - május 2.
(péntek - vasárnap)

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

Jelentkezés

Jelentkezni kizárólag itt, a megfelelő űrlap kitöltésével lehetséges:

Jelentkezési határidő: 2010. április 23.

Résztvételi díj

A részvételi díj versenyzők részére csupán 2000 Ft/fő.

ELŐJELENTKEZÉS: ha április 12-ig a csapat hiánytalanul jelentkezik, akkor a részvételi díj - hihetetlen, de így igaz - mindössze

1000 Ft/fő!

A jelentkezés az űrlap elküldése és a részvételi díj befizetése után a Zsűri visszaigazolásával (e-mail) válik véglegessé. Befizetett részvételi díjat nem áll módunkban visszatéríteni. Az előjelentkezési határidő utáni módosítás esetén a módosított csapattag(ok)nak a teljes részvételi díjat kell fizetni.

Díjazás

A fizikus közösség legmagasabb erkölcsi elismerése, továbbá jelentős összegű pénzjutalom.

Magányos Harcosok Klubja

Ha szeretnél eljönni, de nincs csapatod, jelentkezz a fenti 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. Részvételi díj szurkolók számára: 4000 Ft/fő.

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

Nyissátok az agyatokat, készüljetek a megmérettetésre:

NYIFFF-re fel!

a Bölcs és Pártatlan Zsűri

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 2010. április 26-án, hétfő 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. Építsetek vízzel hajtott kétéltű járművet!

Az energia vízből való kinyerése régóta izgatja az emberiséget. A fúziós erőmű néhány évtized múlva várható megvalósításáig sajnos erre eléggé limitáltak a lehetőségek, de ezen kereteken belül a NYIFFF-en résztvevő csapatok máris hozzájárulhatnak a jövő nagy eredményeihez. Ha az emberiség minden energiagondját nem is, de a járművek hajtóenergiájának problémáját már ma is meg tudjátok oldani tiszta vízzel! A vízzel hajtás olcsó, veszélytelen, emellett tökéletesen környezetbarát, nem termel füstöt és széndioxidot, a felhasznált vízzel pedig az utasok akár koccinthatnak is. Persze ha egy járművet vízzel üzemeltetünk, logikus, hogy közlekedjen is benne. Emellett persze az is célszerű, ha a szárazföldön tud haladni, mert nincs mindenütt Balaton. Egy ilyen szerkezet prototípusának megvalósítása a feladat.

Az általatok tervezett és megépített jármű tehát átalakítás nélkül legyen képes közlekedni szárazföldi terepen (többé-kevésbé egyenletes, vízszintes aszfaltúton) és vízi "terepen" (a szigligeti strandon, a Balaton kb. fél‒egy méter mély vízén úszva) egyaránt. A jármű egyetlen energiaforrása normál hőmérsékletű, a Balatonból merített, további manipulálásnak alá nem vetett folyékony víz gravitációs helyzeti energiája lehet, melyet az általatok készített szerkezet a jármű hajtására használ fel. A víz helyzeti energiája legfeljebb 3,14 Joule (= π J) lehet. A helyzeti energia alapszintjét a jármű legalsó pontjától számítjuk.

A járművek bemutatója (a helyi lehetőségek függvényében) május 1-jén szombaton előbb egy csoportos szárazföldi verseny, majd egy csoportos vízi verseny formájában történik. (Ha versenyre technikai okok miatt nem kerülhet sor, a zsűri egyenként vizsgálja meg és értékeli a résztvevő csapatok készítette járműveket.) Mindkét versenyen azt mérjük, hogy a kezdeti álló helyzetből indulva milyen messzire viszi el a fent megadott helyzeti energiájú víz a járművet.

A jármű két élte közötti váltás során semmilyen külső beavatkozás, mechanikai módosítás, átprogramozás, átkapcsolás vagy egyéb információ és/vagy energiaközlés nem megengedett; kivéve, hogy ki/behelyezzük a vízből/vízbe. (A ki/bemászás tudományát nem várjuk el a szerkezettől.) A versenyen a szárazföldi forduló után a járművek tankolás után újból 3,14 J vízenergiára feltankolva kezdik a vízi fordulót.

A kiértékelés és pontozás alapja a jármű által a két versenyszámban megtett út mértani közepe. A szerkezet ötletességéért, NYIFFF-szerűségéért, a megvalósítás esztétikumáért a zsűri különlegesen méltányolható esetben extra pontot adhat.

Helyi kísérleti feladatok

A bemutatandó feladatok bemutatása azt jelenti, hogy a zsűri legalább két tagját odahívjátok a kísérlet helyszínére, és jelenlétükben végzitek el a kísérletet, mérést. Ez persze nem pótolja az egyes feladatoknál megkövetelt jegyzőkönyv elkészítését és beadását!

1.Kötélépítés

Építsetek 1 db A4-es papírlap felhasználásával minél erősebb, legalább 42 cm hosszú kötelet! A papírlap bárhogyan manipulálható, vágható, téphető, hajtogatható, stb., de új anyag (pl. víz, ragasztó) nem kerülhet a kötélbe. Az épített kötél mindkét végére igazi kötéldarabokat erősítsetek, az erőmérés elvégzése céljából. Az igazi kötelet a zsűri biztosítja. A két rögzítési pont távolsága a papírkötélen legalább 42 cm kell hogy legyen. A két igazi kötél szabad végeire kössetek hurkokat! A Zsűri a két hurkot fogja növekvő húzóerővel terhelni, elszakadásig. (A kötelet elszakadtnak tekintjük, ha irreverzibilis hosszváltozást szenved, vagy kibomlik az igazi kötelek rögzítése, vagy a végén a hurok. Az igazi kötél elszakadása esetén a Zsűri az ekkor alkalmazott erőt tekinti a csapat által készített kötél max. terhelhetőségének. A csapat több kísérleti kötélpéldányt is készíthet, de a végleges objektumok kizárólag a zsűri által adott színes papírlapokból (3 db) készülhetnek. A méréseket ezeken foguk végrehajtani. Ha több konstrukciót is bemutattok, a legjobbat pontozzuk.

Bemutatási határidő: vasárnap éjjeli 02 óra.
A feladat max. pontszáma: 30

2. Vízkiöntés

A magatokkal hozott fél literes műanyag Coca-Colás palackot töltsétek színültig vízzel! Ezután minél rövidebb idő alatt az összes vizet szedjétek ki az üvegből! Olyan módszert használjatok, amely során az palack nem szenved irreverzibilis változást., azaz a kísérlet ugyanazzal a palackkal megismételhető! Az előzetes próbálkozások és a kísérleti bemutató a tábor területén vagy közvetlen környékén, nyílt helyen, (javaslat: focipálya, erdő) történjenek. A kísérletekről videofelvétel készül. A pontozás a vízkiszedés ideje alapján történik. Rossz pont, ha marad víz az üvegben.

Bemutatási határidő: szombat déli 12 óra
A feladat max. pontszáma: 20

3. Szivárvány

Csináljatok szivárványt! Minél szebbet, kontrasztosabbat, minél nagyobb ívűt! Mutassátok be a zsűrinek, és fényképezzétek is le!

Bemutatási határidő: vasárnap reggel 09 óra
A feladat max. pontszáma: 15

4. Transzcendens egyenlet megoldása

Keressétek meg a

p sh (x) = x

egyenlet zérustól különböző megoldását, ahol 0< p <1 . A megoldáshoz használható eszközök: egy gemkapcsokból készített lánc, egy vonalzó vagy szabócentiméter és egy olyan régi típusú zsebszámológép, ami csak a négy alapműveletet tudja. A zsűri minden csapatnak egy doboz gemkapcsot ajándékoz a feladat végrehajtásához. Dolgozzátok ki az algoritmust, és teszteljétek néhány p értékre! Ezután hívjátok oda a zsűri két tagját, akik egy új p értéket adnak nektek, majd megvárják, amíg a jelenlétükben elvégzitek a szükséges méréseket és számításokat, végül pedig prezentáljátok az egyenlet megoldását (két, rosszabb esetben egy tizedes pontossággal). Az eljárásról és a számításról utóbb jegyzőkönyvet kell készíteni.

Bemutatási határidő: vasárnap éjjel 02 óra
A feladat max. pontszáma: algoritmus 15, számítás 10

5. Hold

Mérjétek meg a Hold fázisát! (Ez alatt az a 0 és 1 közötti szám értendő, mely a látszó megvilágított terület és a teliholdkori látszó terület hányadosa.) Az eredményt százalékban kérjük kifejezni. Adjátok meg pontosan azt az időpontot, amire a mérés vonatkozik! Pótkérdés: a két telihold közötti időszak hányadrészénél tart a Hold a mérés pillanatában?

A jegyzőkönyv beadási határideje: vasárnap reggel 8 óra
A feladat max. pontszáma: 25

6. Dobókockahasáb

Ha egy dobókocka egyes oldalakra esésének valószínűségei p1, p2, stb, akkor az információelmélet szerint dobásonként -Σi pi log2(pi) bit információt generálhatunk a kockával. Vizsgáljátok meg, hogy egy (a * a * b) oldalú négyzetes hasábot használva "dobókockaként", dobásonként mennyi információ generálható! Mekkora a 6-os vagy 1-es dobás valószínűsége az a/b arány függvényében, illetve hogy függ a generálható információmennyiség ettől az aránytól? Végezzétek kísérleteket a zsűri által biztosított standard dobóhasábokkal, és hasonlítsátok össze a mérési eredményeket az általatok végzett elméleti számításokkal! Készítsetek jegyzőkönyvet, amely tartalmazza az elméleti számításokat, a mérési eredményeket és azok kiértékelését!

A jegyzőkönyv beadási határideje: szombat éjfél, 24 óra
A feladat max. pontszáma: 30

7. Fiktív állat

A Naprendszer adott égitestjére tervezzetek olyan - minél fejlettebb - állatot, mely ott él, és a tápláléklánc csúcsán van! Adjatok róla minél részletesebb és sokoldalúbb leírást! Minden csapat sorsolással kapja meg a maga égitestjét, sorsolás péntek este a Villámkérdések után. A tervezett állatotokról szombaton 20 órakor egy konferenciát tartunk, ahol 5 perces előadás során kell bemutatnotok az állatot. Az előadáshoz legfeljebb 1 ívnyi csomagolópapírra előre megrajzolt ábrát használhattok.

Javasolt szempontok (nem kell mindegyikkel foglalkozni, csak amit érdekesnek és jellemzőnek találtok az adott állatra):

Bemutató: szombat 20 órakor, minikonferencián.
A feladat max. pontszáma: 42

8. Fareológia

Oldalirányba térítsünk ki egy (lehetőleg levelek nélküli, kb. egyenes) ÉLŐ faágat: csillapított rezgést fog végezni. Csillapít egyrészt a levegő okozta közegellenállás, másrészt a faág anyagának rugalmasságtanon túli, disszipatív, ún. reológiai viselkedése. Utóbbit a Kelvin-modellel jellemezve - a reológiai fékezőerő arányos a kitérés sebességével - határozzátok meg a modellben szereplő arányossági tényezőt! Mit vártok és mit tapasztaltok, hogyan függ ez az ág hosszától és keresztmetszetétől? A kísérletezést a tábor területén kívül (például a tábor fölötti erdős részben) végezzétek! A kísérletek során a faágakat letörni, a fákban maradandó sérülést vagy alakváltozást okozni TILOS!

A módszer bemutatásának határideje: szombat déli 12 óra
Jegyzőkönyv beadási határideje: szombat 24 óra
A feladat max. pontszáma: 40

További versenyszámok

Most mutasd Φ!

Fizikai fogalmak elmutogatása a csapatnak a Most mutasd meg! szabályai szerint (beszélni, betűket mutogatni nem szabad). A csapat egyik tagja mutogat, a többieknek kell kitalálni a fogalmat. A többi csapat elrabolhatja a megoldást. Az egy fogalom mutogatására szánt időt korlátozzuk.

A játékra szombaton este, a vacsora és a Fiktív állatos konferencia után kerül sor.
Max. pontszám: fogalmanként 6 pont.

Bölcsészlány

A B&P Zsűri erőt és fáradságot nem kímélve prezentál a versenyzők számára egy fizikában nem képzett, ám a fizika iránt érdeklődő bölcsészlányt. Neki kell elmagyarázni egy vagy két (a csapat által húzott) fizikai fogalmat. Egy fogalom elmagyarázására öt perc áll a rendelkezésetekre. A magyarázatot egy vagy több csapattag vezetheti elő. Rajzolni lehet, de nem illik, képleteket használni nem szabad. A zsűri a fizikai fogalom lényeges vonásainak tényleges bemutatását, fontosságának érzékeltetését, a magyarázat laikusok számára is érthető voltát, az előadás érdekes és érdekfeszítő voltát értékeli, valamint azt, mennyire sikerült a bölcsészlányban felkelteni „a fizika a legszebb és legérdekesebb tudomány” érzését, illetve ellenkezőleg, mennyire sikerült vele megutáltatnotok a fizikát. Kérjük, a bemutató után adjátok le a csapat névjegyét és az elmagyarázott fogalom hivatalos megnevezését a bölcsészlánynak.

Akció: szombat folyamán folyamatosan, reggeli utántól éjfélig.
Max. pontszám: fogalmanként 20 pont.

Kommunikáció

A feladatot szombat délután, a strandon kell megoldani. Kérjük a csapatokat, készüljenek fel az egybites aszinkron kommunikációra. Egy bit: színes papírlap felmutatása vagy nem felmutatása. Az akciót a lap forgatása, lengetése, arcjáték vagy hangeffektusok nem kísérhetik. A csapat két tagja az adó (egy kódol, egy mutogat), a többi a vevő. Átviendők: vektorgrafikus ábrák. Példákat alább mutatunk. Az átvitelre rendelkezésre álló idő max 20 perc.

Max. pontszám: fogalmanként 50 pont.

Egymásnak kitűzött feladatok

Csavar

Adott egy meghajlított fémdrót és egy fém anyacsavar, amely fel van fűzve a drótra. A drót két végpontját összekötő hungarocell darabot vízszintesen tartva határozzuk meg a drót és az anyacsavar közti csúszási súrlódási együtthatót!

Használható eszközök:

A mérések és számítások elvégzéséhez TÉNYLEG csak a felsorolt eszközöket használhatjátok!

Megjegyzés: A drót alakját nem szabad megváltoztatni vagy a hungarocellről leszerelni. A drót által meghatározott görbe bármely pontjához illesztett kör sugara sokkal nagyobb mint a drót teljes hossza.

Kitűzte: Bolyai-SOKK
Kapja: Kvarkangyalok

Motor

A kis törpék a tavaszi törp-kupaktanácson eldöntötték, hogy le akarják körözni az angol törpcsapatot a pázsitnyíró versenyen és motoros kaszát készítenek. A törpfőnök túl költségesnek találta a motoros kaszák előállitását, így nem egyezett bele az új kaszák készítésebe. Azonban öt elszánt kis törp elhatározta, hogy bejárják a törpfalu környékét és a talált tárgyakból összeállítanak egy motort. Ha be tudják bizonyítani, hogy az általuk készített motor elég nagy hatásfokkal működik, akkor a törpfőnököt meg tudják győzni, hogy támogassa őket.

A törpök a fáradtságos keresgélés során a következő tárgyakat találták a környéken: egy nagy gyufásdobozt tele gyufákkal, 3 befőttesgumit, két 4,5 V-os laposelemet, 3 gémkapcsot, egy 5 cm hosszú szeget, 1 m damilt, gyantát, alufóliát, vékony rézdrótot és átlátszó ragasztószalagot. Mivel ezek az eszközök még mindig nem voltak elegendők a motor előállitásához, Elektrotörptől kölcsönkértek két permanens mágnest, cint, forrasztópisztolyt valamint a nagy becsben tartott multiméterét. Ezek az eszközök elegendők kell legyenek egy olyan motormodell elkészítéséhez, amelynek hatásfokát lemérve a törpfőnök meggyőződhet róla, hogy a törpök nagy eséllyel indulhatnak a pázsitnyíró versenyen.

A csapat feladata, hogy a motort elkészítse és lemérje annak hatásfokát.

Kitűzte: KASZA
Kapja: Alsace

Buborék

Vizsgáljátok a folyadékban (pl. szénsavas ásványvíz, sör) keletkező gázbuborékokat! Milyen erők hatnak a buborékokra? Mekkora egy sima, vízszintes felületen növekvő buborék mérete, amikor leválik a felületről? Függ-e a méret a felület anyagától? Mik okozzák a sörben is gyakran látható buborékcsatornákat? (sok kis buborék, amelyek egy pontból indulnak ki, és olyan, mintha egy fonálra lennének felfűzve) Hogyan lehetne a buborékok erejének felhasználásával "örökmozgót" csinálni?

A kitűző csapat egy üveg buborékos ásványvízet biztosít.

Kitűzte: STB
Kapja: KASZA

Túró

A kvarkangyalok, ahogy a nevük is mutatja, szeretik a túrót (németül: Quark). Éppen ezért szeretnének erről a mennyei eledelről minél többet tudni. Ahhoz, hogy a legfinomabb összeállítást hozhassák össze, szükségük lenne a tejtermék reológiai tulajdonságainak ismeretére. A tökéletes krémtúró elkészítésének érdekében végezzetek méréseket, amikben a sűrűség- és viszkozitás hőmérséklettől való függését vizsgáljátok. A mérésekhez szükséges alapanyagot az angyalok fogják szolgáltatni, a mérés mikéntjét a csapatra bízzuk.

Kitűzte: Kvarkangyalok
Kapja: Tour de Flash

Mindenki másképp csinálja!!!

Kísérletezzétek ki mi a legmenőbb stratégia a klasszikus székfoglalós játékban 1, 2 …N−1 szék esetén, ahol N a játékosok száma. (A klasszikus székfoglalós játék lényege, hogy a N−1 széket egy körben elhelyezünk, és a résztvevők a székek körül haladnak körbe, amíg szól a zene, majd mikor leáll a zene, megpróbálnak leülni egy-egy székre. Akinek nem jut szék, az kiesik a játékból, és a játék megy tovább N−2 székkel.) Résztvevőnként különböző stratégiát kövessetek (pl. szék mellett totyogó majd átugró, másik fenekében matató, maga körül hadonászó−közben helyteremtő stb.). Végezzetek több mérést és állapítsátok meg, hány szék esetén mi a nyerő stratégia!

A számotokra legideálisabbnak tűnő stílusokat teszteljétek tovább, úgy hogy egy csapattag a vizsgált stílusban játszik, a többi pedig referenciaként egyenletes léptekkel halad körbe.

A nyerő stratégiát, stratégiákat szöveggel és grafikonnal (a grafikon lehet hely-idő, sebesség-idő, szögsebesség-idő vagy bármi más, ami jól mutatja a mozgás jellegét, illetve a nyerési valószínűséget) magyarázzátok el és mutassátok be!

Kitűzte: Digitális Stirling motor
Kapja: Bolyai-SOKK

Matematikai állandók

Találjatok ki és valósítsatok meg minél több fizikai mérést vagy elemi („kétkezi”) matematikai módszert, aminek segítségével minimális számolás után meghatározhatók az alábbi matematikai konstansok közelítő értékei:

π – Ludolf-féle szám ( ≈ 3.1415…)
e – Euler-féle szám ( ≈ 2.71828…)
φ – aranymetszés száma ( ≈ 1.618…)

Kitűzte: Alsace
Kapja: Digitális Stirling motor

Résztvevők

Csapatok

STB Gábor Attila BME fiz MSc 1.
Herein András BME fiz MSc 1.
Szíjártó Rita BME fiz MSc 1.
Tóta Ádám BME fiz MSc 1.
KASZA Kelemen Jenő Babes-Bolyai, Kolozsvár, fiz 2.
Felházi Zoltán Babes-Bolyai, Kolozsvár, fiz 2.
Asztalos Örs Babes-Bolyai, Kolozsvár, fiz 2.
Újvári Szeréna Babes-Bolyai, Kolozsvár, fiz 1.
Mertz Gábor Babes-Bolyai, Kolozsvár, fiz 3.
Bolyai-SOKK Sándor Bulcsú Babes-Bolyai, Kolozsvár, fiz 2.
Csiki Boróka Mária Babes-Bolyai, Kolozsvár, fiz 2.
Péter Zsombor Babes-Bolyai, Kolozsvár, fiz 2.
Bakos Katinka Babes-Bolyai, Kolozsvár, fiz 1.
Varga Levente Babes-Bolyai, Kolozsvár, fiz 2.
Tour de Flash Lukács Katalin ELTE csill 6.
Tuzson Gergely ELTE fiz BSc 1.
Varga József ELTE csill dokt 1.
Verebélyi Erika ELTE csill dokt 1.
Digitális Stirling motor Tóth Zsolt ELTE fiz BSc 2.
Kőfaragó Mónika ELTE fiz BSc 2.
Bakó Tamás ELTE fiz BSc 1.
Radnai Tamás ELTE fiz BSc 2.
Kvarkangyalok Almády Balázs BME fiz BSc 1.
Horváth Balázs BME fiz BSc 1.
Kátai András BME fiz BSc 1.
Nagy Károly BME fiz BSc 1.
Siska Veronika BME fiz BSc 1.
Alsace Szécsényi István ELTE fiz 5.
Markó Gergely ELTE fiz 5.
Kómár Péter ELTE fiz 5.
Mones Enys ELTE fiz 5.

A Bölcs és Pártatlan Zsűri

Balogh László, Dávid Gyula, Fülöp Tamás, Lajkó Miklós, Pál András, Varga Dezső

A Mafihe szervezői

Lakatós Dóra, Balog Dániel, Tóth Bálint

Szurkolók

Backhausz Ágnes, Csiszár Ágnes, Csiza Beáta, Szász István Szilárd, Serényi Tamás