2017年第四届辽宁省大学生物理学术竞赛题目

2017年第四届辽宁省大学生物理学术竞赛题目

(后面附有中文版)

1. Invent Yourself

Construct a passive device that will provide safe landing for an uncooked hen’s egg when dropped onto a hard surface from a fixed height of 2.5 m. The device must fall together with the egg. What is the smallest size of the device you can achieve?

3. Single Lens Telescope

A telescope can be built using a single lens, provided that a small aperture is used instead of an eyepiece. How do the parameters of the lens and the hole influence the image (e.g. magnification, sharpness and brightness)?

5. Leidenfrost Stars

In the Leidenfrost effect, a water drop placed on a hot surface can survive for minutes. Under certain circumstances, such a drop develops oscillating star shapes. Induce different oscillatory modes and investigate them.

6. Fast Chain

A chain consisting of wooden blocks inclined relative to the vertical and connected by two threads (see Figure) is suspended vertically and then released. Compared to free fall, the chain falls faster when it is dropped onto a horizontal surface. Explain this phenomenon and investigate how the relevant parameters affect the motion.

10. Pulling Glasses

Apart Put a thin layer of water between two sheets of glass and try to separate them. Investigate the parameters affecting the required force.

11. Hair Hygrometer

A simple hygrometer can be built using human hair. Investigate its accuracy and response time as a function of relevant parameters.

15. Boiled Egg

Suggest non-invasive methods to detect the degree to which a hen’s egg is cooked by boiling. Investigate the sensitivity of your methods.

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2017年国际青年物理学家竞赛题目

(IYPT2017中文版)

1.自己发明

建造一个无源装置——能为从2.5米固定高度坠向坚硬地面的生鸡蛋提供安全着陆,装置必须与鸡蛋一起坠落,你能实现的装置的最小尺寸是多少?

2.气膜汽笛

一个简单的汽笛可以这样制造:用一根穿过一只小型容器(或杯子)底部的管子(如图)拉伸位于容器(或杯子)开口处的气膜。经由在容器侧壁处的小孔,鼓风可以产生一个声音。探讨相关参数如何影响声音。

3.单透镜望远镜

一架望远镜可只用一枚透镜制作,如果小光圈被用于替代目镜,那么透镜参数和孔会如何影响图像(如放大率、清晰度和亮度)?

4.磁丘

少量置于非均匀磁场中的磁性流体会形成山丘状结构,探讨这些结构的属性如何依赖于相关参数。

5.莱氏星星

在莱氏效应中,置于热表面的水滴可存在几分钟。在某些情况下,水滴会发展为振荡的星形状态。引入不同的振荡模式并探讨它们。

6.快链条

一根链条由若干相比于水平有一定角度的木棍组成,且由两根线连接(见图),垂直悬挂然后释放。相比于自由落体,当掉至水平地面时,链条掉落更快。解释此现象并探讨相关参数如何影响运动。

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7.螺旋水波

螺旋波及其他类型的波可能出现于薄层液膜流过旋转平台,探讨这些波的类型。

8.密度可视化

纹影摄影术通常用于使气体中的密度变化可视化。安装一套纹影装备并探讨它在解决密度差异中能做多好。

9.管中球

现有一根充满液体并含有一枚小球的密封透明管,此管倾斜放置且下端与马达相连,如此管沿锥形面运动。探讨球在相关参数作用下的运动。

10.分离玻璃

在两片薄玻璃之间放置一层薄薄的水,然后试着把它们分开。探讨影响所需力的参数。

11.毛发湿度计

一只简单的湿度计可仅用人的毛发制作。探讨相关参数对其准确度和响应时间的作用。

12.扭转陀螺

将轮轴固定于具有一定扭转阻力的竖直线上(见图),扭转绳子,旋转轮子并释放它,探讨此系统的动力。

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