سوالات مسابقه بین المللی فیزیکدانان جوان تیرماه ۱۳۸۹  (July 2010 ) وین . اتریش 

 ۱) توپ( تفنگ )الكترومغناطيس

مي توان از سيم پيچي براي پرتاب يك توپ كوچك استفاده كرد. براي تامين انرژي سيم پيچ از خازن استفاده مي شود. اين وسيله را با يك خازن با ولتاژ حداكثر 50 v بسازيد. پارامترهاي مربوطه و حداكثر سرعت توپ را مورد تحقيق قرار دهيد.

۲ ) تعليق قطره (طرح های نورانی)

يك قطره ي آب را در انتهاي پايين لوله در حالت عمودي آويزان كنيد. قطره را با استفاده از يك اشاره گر ليزري روشن كنيد و الگوي ايجاد شده در روي صفحه نمايش را مشاهده كنيد. ساختار طرح را بررسي كرده و توضيح دهيد.

۳ ) توپهاي فلزي

تصادم دو گلوله بزرگ فولادي با ورق هاي نازك (به عنوان مثال كاغذ) که درمسیر بين آن دو گلوله فولادی قرار گرفته میتواند، موجب سوختن کاغذ شود و يك سوراخ در ورقه كاغذ ايجاد كند. اين اثر را براي مواد مختلف مورد تحقيق قرار دهيد.

۴ ) حباب صابون

بوسيله يك حلقه سيم دايره اي يك لايه نازك صابوني ايجاد كنيد. حباب صابون هنگامي كه يك جسم باردار در كنارش قرار بگيرد تغيير شكل مي دهد. تحقيق كنيد كه تغییر شکل حباب چگونه به مكان و نوع بار بستگي دارد؟

۵ ) توري

توسط يك توري پلاستيكي، انتهاي باز یک ظرف استوانه اي شكل محتوي آب را بپوشانيد. روي توري را نیز بپوشانيد وظرف را وارونه كنيد. بعد از برداشتن پوشش روي توري، حداكثر اندازه حفره هاي توري چقدر باشد تا آب از آن نريزد؟

۶ ) يخ

يك سيم كه وزنه هايي به دو انتهاي آن متصل هستند را روي يك قالب يخ قرار دهيد. سيم مي تواند از ميان يخ عبور كند بدون اينكه آن را برش دهد . اين پديده را بررسي كنيد.

۷ ) دو فلاسك

دو فلاسك مشابه ( يكي خالي و يكي حاوي آب) هر دو با يك لوله ي انعطاف پذير به مخزن آب پايين تر وصل هستند. فلاسكها تا دمای 100 درجه سانتیگراد گرم مي شوند و اين درجه حرارت براي مدتي باقي مي ماند . پس از توقف گرما دادن فلاسك ها شروع به سرد شدن مي كنند وآب درون آنها كشيده مي شود. تحقيق و بيان كنيد كه در كدام لوله آب زودتر بالا مي رود و در كدام يك ارتفاع نهايي بيشتر است؟ چگونه اين اثر به زمان گرما دادن وابسته است؟

۸ ) راهنما ی نور مايع

يك ظرف شفاف با يك مايع پر شده است (مثل آب) . يك باريكه آب به خارج ظرف جريان پيدا مي كند. منبع نوري را طوري قرار دهيد به طوريكه پرتو افقي وارد باريكه آب شود.(تصوير را مشاهده كنيد) تحت چه شرايطي باريكه آب مانند يك راهنماي نوري عمل مي كند؟

۹ )  آب چسبناک

هنگامي كه يك استوانه افقي در جريان عمودي آب قرار مي گيرد جريان مي تواند سطح دايره شكل استوانه را دنبال كند و سطح جانبي استوانه را قبل از جدا شدن از استوانه طي كند. اين پديده را توضيح دهيد و پارامترهاي مربوط را بررسي كنيد.

۱۰ ) سطح آرام

هنگامي كه باد روي سطح آب مي رود مي توان امواج را مشاهده كرد . اگر آب با لايه هايي از روغن پوشيده مي شود. امواج در سطح آب كاهش مي يابند اين پديده را مورد تحقيق قرار دهيد.

۱۱ ) شن و ماسه

هنگام راه رفتن ، شن و ماسه خشك نرم تر از شن و ماسه ي مرطوب حس مي شود. با اين وجود شن و ماسه حاوي مقدار قابل توجهي آب دوباره نرم مي شود. پارامترهاي موثر بر نرمي شن و ماسه را مورد بررسي قرار دهيد.

۱۲ ) حوله مرطوب

وقتي كه يك حوله ي مرطوب را تكان دهيم ممكن است صداي مثل ضربه ايجاد كند. اين اثر را مورد تحقيق قرار دهيد كه چرا يك حوله ي مرطوب صداي بلندتري ايجاد مي كند تا حوله ي خشك.

۱۳ ) تولید صدا بوسیله ی ميله

يك ميله ي فلزي بين دو انگشت دست گرفته شده و به آن ضربه زده مي شود. چگونه صداي توليد شده وابسته به موقعيت قرار گرفتن انگشت و ضربه زدن به ميله است؟

۱۴ ) فنر مغناطيس

دو آهنربا بالاي يكديگر تنظيم شده اند به گونه اي كه يكي از آنها ثابت است و ديگري مي تواند به صورت عمودي حركت كند. نوسانات آهنربا را مورد بررسي قرار دهيد.

۱۵ ) بادسنج كاغذي

هنگامي كه نوارهاي باريك از جنس كاغذ در برابر جريان هوا قرار مي گيرند ممكن است سر و صدايي شنيده شود. تحقيق كنيد چگونه سرعت جريان هوا مي تواند از اين صدا استنتاج شود؟

۱۶ ) فنر دوار

يك فنر بدور يكي از انتهاهایش حول محور عمودي در چرخش است. کشیدگی فنر، با و بدون جرم اضافي متصل به انتهاي آزاد آن را مورد بررسي قرار داده و توضيح دهيد.

۱۷ ) قطره چكان كلوين

قطره چكان كلوين بسازيد. بيش ترين ولتاژي را كه مي تواند توليد كند اندازه بگيريد. وابستگي به پارامترهاي مربوطه را بررسي كنيد.