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+ | ====== Problems for the 29th IYPT 2016 ====== | ||
+ | ausgegeben vom IOC am 5. Juli 2015 | ||
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+ | Der Irrtum ist viel leichter zu erkennen, als die Wahrheit zu finden »Maximen und Reflexionen«, | ||
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+ | |**1. Invent yourself**\\ Truly random numbers are a very valuable and rare resource. Design, produce, and test a mechanical device for producing random numbers. Analyse to what extent the randomness produced is safe against tampering.\\|**1. ****Erfinde ****selbst**\\ Wirklich zufällige Zahlen sind wertvoll und selten. Entwerfe, baue und teste ein mechanisches Gerät das Zufallszahlen erstellt. \\ Analysiere in welchem Ausmaß die generierten Zufallszahlen manipulationsgeschützt sind| | ||
+ | |**2. Lagging Pendulum**\\ A pendulum consists of a strong thread and a bob. When the pivot of the pendulum starts moving along a horizontal circumference, | ||
+ | |**3. Acoustic Lens**\\ Fresnel lenses with concentric rings are widely used in optical applications, | ||
+ | |**4****. Super Ball**\\ Throw a highly elastic ball into the space between two plates. The ball starts bouncing and under some circumstances can even be projected back to you. Investigate the motion of the ball and parameters influencing the motion, including the orientation of the plates.|**4****. Super Ball**\\ Wirf einen hoch-elastischen Ball in den Zwischenraum zweier Platten. Der Ball springt hin und her und kann sogar unter gewissen Umständen zu Dir zurückspringen. Erforsche die Bewegung des Balles und die Bedingungen der Bewegung, einschließlich der Orientierung der Platten.| | ||
+ | |**5. Ultrahydrophobic Water**\\ Set a dish filled with soapy water onto a loudspeaker or other vibrator. When it oscillates, it is possible to hold small droplets on its surface for a long time. Explain and investigate the \\ phenomenon.|**5. ****starkw****asserabweisendes Wasser**\\ Setze eine Gefäß mit Seifenwasser auf einen Lautsprecher. Es ist möglich, dass sich kleine Tropfen auf der Oberfläche für eine längere Zeit halten sobald der Topf oszilliert. Erkläre und untersuche dieses Phänomen.| | ||
+ | |**6. Electric Honeycomb**\\ Set a vertically oriented steel needle over a horizontal metallic plate. Place some oil onto the plate. If you apply constant high voltage between the needle and the plate, a cell structure appears on the surface of the liquid. Explain and investigate this phenomenon.|**6. Elektrische ****Bienenw****abe**\\ Platziere eine senkrechte Stahlnadel über eine waagerechte Metallplatte. Bringe Öl auf die Platte und lege eine konstante Hochspannung zwischen Platte und Nadel. Eine Zellstruktur erscheint dann auf dem Öl. Erkläre und untersuche das Phänomen.\\| | ||
+ | |**7. Hot Water Fountain**\\ Partially fill a Mohr pipette with hot water. Cover the top of the pipette with your thumb. Turn the tip upwards and observe the fountain exiting the tip. Investigate the parameters describing the height of the fountain, and optimize them to get the maximum height.\\|**7. Heißwasserspringbrunnen**\\ Fülle eine Pipette zum Teil mit heißem Wasser, verschließe sie mit dem Daumen und dreh sie auf den Kopf. Beschreibe die Parameter der Fontäne, die aus der Spitze austritt und optimiere diese, um die maximale Höhe zu erreichen.| | ||
+ | |**8. Magnetic Train**\\ Button magnets are attached to both ends of a small cylindrical battery. When placed in a copper coil such that the magnets contact the coil, this " | ||
+ | |**9. Water Waves**\\ Generate a water wave with a vertically oscillating horizontal cylinder. When varying the excitation frequency and/or amplitude, the water seems to drift away from or towards the cylinder. Investigate the phenomenon|**9. Wasserwellen**\\ Erzeuge eine Wasserwelle mit einem senkrecht oszillierenden waagerechten Zylinder. Durch Veränderung der Anregungsfrequenz und/oder Auslenkung scheint sich die Welle vom Zylinder weg oder zu ihm hin zu bewegen. Untersuche das Phänomen. \\| | ||
+ | |**1****0. Light Rings**\\ Let a liquid jet fall onto a surface. If the contact point is illuminated by a laser beam, rings of light around the jet can be observed. Investigate the light rings and determine how they depend on relevant parameters of the whole system.\\|**10. Lichtringe**\\ Wenn ein Flüssigkeitsstrahl auf eine Oberfläche trifft und am Kontaktpunkt mit einem Laser beleuchtet wird, kann man Lichtringe sehen.\\ Untersuche die Lichtringe und wie sie von den Parametern des Systems abhängen.| | ||
+ | |**1****1. Rolling on a Disc**\\ If you put a light rolling object (e.g. a ring, a disc, or a sphere) on a horizontal rotating disc, it may start moving without being expelled from the disc. Explain how different types of motion depend on the relevant parameters.|**11. Auf einer Scheibe rollen**\\ Wenn man ein leicht rollendes Objekt (z.B. einen Ring, eine Scheibe oder Kugel) auf eine horizontal drehende Scheibe legt, kann sich das Objekt bewegen ohne von den Scheibe zu fallen. Erkläre wie verschiedene Bewegungsformen von den Parametern abhängen.| | ||
+ | |**12. Van der Pauw Method**\\ It is known that conductivity of a material can be measured independently of the sample shape, as long as the sample has one border (no holes). To what extent can such a method be applied? Investigate and explain such measurements if the sample has holes.|**12. Van der Pauw Method****e**\\ Die Leitfähigkeit eines Materials kann formunabhängig gemessen werden solange die Probe einen geschlossenen Umfang hat (keine Löcher). Wie weit kann diese Methode angewandt werden? Untersuche und erkläre Messungen mit löchrigem Material.| | ||
+ | |**13. Paper Vice**\\ Take two similar paperback books and interleave a few pages at a time. Push the books together. Hold the two books by their spines and try to pull them apart. Investigate the parameters that set the limits of being able to separate the books.|**13. Papierschraubstock**\\ Nimm zwei ähnliche Taschenbücher und blätter einige Seiten übereinander. Schieb die Bücher zusammen und halte sie anschließend am Buchrücken und versuch sie auseinander zu ziehen. Erforsche die Parameter, die die Trennung der Bücher begrenzen.\\| | ||
+ | |**14. Sensitive Flame**\\ A combustible gas (e.g. propane) streams vertically out of a fine nozzle and then through a fine metallic mesh at a distance of about 5 cm. The gas is lit and produces a flame above the mesh. Under some circumstances, | ||
+ | |**15. Contactless Calliper**\\ Invent and construct an optical device that uses a laser pointer and allows contactless determination of thickness, refractive index, and other properties of a glass sheet.|**15. Kontaktfreie Schieblehre**\\ Erfinde und baue ein optisches Gerät, das mit einem Laserpointer berührungsfrei die Dicke, den Brechungsindex und andere Eigenschaften einer Glasscheibe bestimmen kann.\\| | ||
+ | |**16. Frisbee Vortices**\\ When a vertical plate is partially submerged in water and pulled in a direction normal to the plate, a pair of vortices is created in the surface of the water. Under certain conditions, these vortices travel along the surface for a long distance. Investigate the parameters influencing the motion and stability of these vortices.\\|**16. Frisbee Wirbel**\\ Ein teilweise in Wasser eingetauchter Teller wird senkrecht zur Normalrichtung bewegt. Dabei entstehen auf der Wasseroberfläche Wirbel. Unter bestimmten Umständen können diese Oberflächenwirbel über längere Zeit stabil bleiben. Erforsche die Parameter die die Bewegung bezüglich Dauer und Stabilität der Wirbel beeinflussen.| | ||
+ | |**17. Crazy Suitcase**\\ When one pulls along a two wheeled suitcase, it can under certain circumstances wobble so strongly from side to side that it can turn over. Investigate this phenomenon. Can one suppress or intensify the effect by varied packing of the luggage? | ||
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+ | frei übersetzt - ohne Rechtsanspruch … | ||
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+ | Jeder, der Interesse an den Fragestellungen hat ist herzlichst willkommen, sei es als Schüler oder als Betreuer. Auch Verbesserungen bei der Übersetzung der Aufgabenstellung nehmen wir gerne an. | ||
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+ | Für weitere Informationen oder Rückfragen genügt eine Mail an den GYPT-Stützpunkt-NORD | ||
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