Задачи
Условие
Изучите, как оптимальным образом расположить точечные отверстия в непрозрачной плёнке, чтобы изготовить солнцезащитные очки, уменьшающие интенсивность света и помогающие корректировать близорукость.
Оптика
Условие
Дорожки на оптических носителях данных (например, CD/Blu-Ray дисках) ведут себя как отражательные дифракционные решётки. Сконструируйте спектрометр на основе такого диска. Оптимизируйте вашу конструкцию для наилучшей разрешающей способности и минимизации оптических аберраций.
Оптика
Условие
Внутри полого шара находятся тяжёлый шарик и некоторое количество вязкой жидкости. Скатывание такого шара по наклонной плоскости происходит неравномерно и неожиданно медленно. Объясните и исследуйте этот эффект.
Гидродинамика
Кинематика
Механика
Условие
Под переменным напряжением некоторые типы керамических конденсаторов издают слышимый звук. Изучите особенности этого звука и их зависимость от существенных параметров, таких как величина и частота напряжения и характеристики конденсатора.
Акустика
Сопромат
Электричество
Условие
Изготовьте маятник Боудича (маятник, нити которого образуют форму буквы Y). Изучите, как фигуры Лиссажу, возникающие при движении груза маятника, зависят от существенных параметров.
Колебания
Механика
Условие
Тонкая резиновая мембрана, натянутая на круглую рамку, приводится в колебательное движение с помощью динамика. На мембране закреплено небольшое зеркало так, чтобы оно отражало лазерный луч на удалённый экран. При определённых условиях лазерное пятно будет вычерчивать сложные узоры, установившиеся или изменяющиеся со временем. Исследуйте связь параметров воздействия динамика на мембрану, свойств мембраны и возникающих световых узоров.
Колебания
Оптика
Сопромат
Условие
Если опустить достаточно тяжёлую воронку с длинным носиком в воду (вертикально, вниз носиком), в процессе погружения она может совершать затухающие вертикальные колебания. Изучите движение и устойчивость тонущей воронки, а также условия, при которых она может опрокинуться набок.
Гидродинамика
Колебания
Механика
Условие
Круглый диск зажат между двумя роликами, сжимающими его с обеих сторон за одну точку так, что он может колебаться вокруг этой точки как маятник. Один из роликов приводится во вращение мотором и за счёт этого прикладывает к диску дополнительную направленную вверх силу. Исследуйте движение диска.
Кинематика
Колебания
Механика
Условие
Боке — эффект, наблюдаемый на фотографиях объектов, расположенных на разных расстояниях от камеры, когда на изображении одновременно присутствуют резкие области и области вне фокуса. Если перед объективом разместить щель, в областях вне фокуса могут возникать необычные анизотропные искажения, тогда как области в фокусе остаются резкими и неискажёнными. Исследуйте, как характеристики и резкость получаемых изображений зависят от существенных параметров.
Оптика
Условие
Поместите небольшой стержневой магнит на дно сосуда, наполненного жидкостью, и приведите его во вращение с помощью магнитной мешалки. При превышении некоторой частоты вращения образуется тонкий воздушный канал, проходящий от поверхности жидкости вниз до самого вращающегося магнита. Исследуйте и объясните это явление.
Гидродинамика
Условие
Звукоизоляция комнаты может нарушаться, если дверь в ней закрыта неплотно, даже в случае очень узкой щели. Исследуйте, как размер и форма небольшого отверстия влияют на прохождение звука.
Акустика
Условие
При определённых условиях мел рисует на доске не сплошную черту, а оставляет периодическую последовательность точек, хотя движение мела не прерывается. Тот же эффект случается и с другими материалами и поверхностями. Исследуйте, какие физические параметры определяют это явление.
Кинематика
Механика
Сопромат
Условие
Маятник с цилиндрическим грузиком подвешен над потоком воды. Когда грузик частично погружён в воду, поток может вызывать колебания маятника в направлении, перпендикулярном течению. Объясните это явление и определите, как оно зависит от соответствующих параметров.
Гидродинамика
Колебания
Механика
Условие
Дилатантная неньютоновская жидкость, например, суспензия кукурузного крахмала в воде, находится в ёмкости, совершающей вертикальные колебания. При некоторых условиях с поверхности поднимаются червеобразные структуры. Объясните и исследуйте это явление.
Гидродинамика
Колебания
Молекулярная физика
Условие
Банку или бутылку напитка комнатной температуры можно охладить в ёмкости со льдом. Соль и спирт, добавленные ко льду, ускоряют охлаждение и позволяют сильнее понизить температуру напитка. Исследуйте, как существенные параметры влияют на наименьшую достижимую температуру и наибольшую скорость охлаждения.
Молекулярная физика
Термодинамика
Условие
Закрепите на горизонтальном диске несколько неодимовых магнитов, ориентировав соседние противоположно. Над диском поместите неподвижную немагнитную горизонтальную пластину. Вращая диск вокруг вертикальной оси и положив на пластину стальной шарик, можно наблюдать движение шарика как в направлении вращения диска, так и против него. Исследуйте это явление и выясните, как движение шарика зависит от существенных параметров.
Кинематика
Магнетизм
Механика
Условие
Книгу кладут горизонтально и отпускают в свободное падение её приоткрытую обложку. Исследуйте движение падающей обложки.
Аэродинамика
Кинематика
Механика