-
Розривай швидко. Чи можна визначити, як швидко аркуш паперу розривався на дві частини, досліджуючи його обірвані краї? Дослідіть, як візерунки країв залежать від динаміки розривання та типу використаного паперу. Які типи паперу дають найбільшу та найменшу невизначеність оцінки швидкості розриву?
-
Мед-стрибунець. Коли мед капає з ложки, цівка може перестати текти, поколиватися вгору і вниз, а потім знову потекти. Поясніть явище. Дослідіть, як залежать коливання від відповідних параметрів.
-
Коливальні кільця. Візьміть два феромагнітних кільця різних радіусів і зв’яжіть їх ниткою. Приєднайте іншу нитку до більшого кільця в тому ж місці. Тепер, тримаючи всю конструкцію за другу нитку, ви можете підвісити її в повітрі за допомогою магніту, розміщеного вище (див. посилання). Утримуючись лише цими вертикальними нитками, кільця можуть вільно обертатися навколо вертикальної осі. Дослідіть їх обертальний рух в залежності від параметрів системи (магнітна проникність кілець, моменти інерції, положення, товщина тощо). Що буде, якщо замінити центральне кільце на диск?
https://drive.google.com/file/d/1hyvaKpPFhtNlJ_Grksj_DE4sJMujqyFy/view
-
Мандруюче полум’я. За певних обставин полум’я може поширюватися по відкритому каналу (див. посилання нижче). Поясніть явище. Дослідіть його час життя та швидкість. За яких обставин воно рухається періодично? Збільште час життя такого «мандруючого полум’я», при фіксованій кількості палива.
https://www.youtube.com/watch?v=SqhXQUzVMlQ
-
Літаюча монета. Можна змусити монету підлетіти зі столу у тарілку, подувши на неї під певним кутом. Дослідіть рух монети і як він залежить від керуючих параметрів. Яка максимальна висота краю тарілки, у яку монета все ще може потрапити? Чи можете ви передбачити сторону, на яку впаде монета в залежності від параметрів системи?
https://youtu.be/CFOmBmYBJw8?si=746ZM-J5HOGFyLTl
-
Оптимальна свічка. Збільште яскравість свічки, змінюючи її розмір і форму для фіксованого ґнота. Яку форму вона повинна мати, щоб, коли гніт повністю вигорить, воску не лишилося?
-
Чайні смужки. Дивлячись на поверхню гарячого чаю, з часом можна помітити утворення смуг. Поясніть явище та оцініть характерний час утворення візерунка та розмір смужок.
Підказка: зазвичай це явище спостерігається при використанні для чаю жорсткої води. -
Крапельниця Кельвіна. Резервуар, що містить провідну рідину, з’єднаний з двома трубочками, які випускають два падаючі потоки крапель, що падають у дві ємності. Кожен потік проходить крізь металеве кільце або відкритий циліндр, з’єднаний електрично з протилежною ємністю. Через деякий час між двома провідними стрижнями, підключеними до установки, може спостерігатися іскра. Використайте цю установку як електричний генератор. Дослідіть і оптимізуйте його ефективність.
https://arxiv.org/pdf/1707.06861
https://www.youtube.com/watch?v=rv4MjaF_wow
-
Хаотичні шнурки. Якщо досить велику кількість шнурків обертати в центрифузі з водою (подібно до того, як це відбувається у пральній машині), шнурки можуть заплутатися. Дослідіть кількість вузлів на одному шнурку, а також вузли між різними шнурками. Вивчіть розподіл довжини найдовшої результуючої мотузки як функцію кількості шнурків та їх довжини?
-
Обертове кільце. Якщо магнітне кільце відпустити з верхнього кінця феромагнітного стрижня, можна спостерігати декілька типів руху. За яких умов виникає кожен з цих рухів? Які типи руху призводять до найдовшого часу спуску для даного радіуса кільця?
https://www.youtube.com/shorts/UlFNOCading
-
М’яка посадка. За певних обставин мильні бульбашки не розриваються, коли падають на м’який килим. Дослідіть це явище. Яку максимальну швидкість приземлення може витримати бульбашка для даного килима?
-
Постріл гумкою. Оцініть найвищу можливу швидкість запуску розтягнутої гумової стрічки. Яка максимальна швидкість може бути надійно досягнута за кілька пострілів однією гумовою стрічкою?
-
Паперове лезо. Дослідіть умови, за яких аркуш паперу розрізає різні матеріали. Який найміцніший матеріал може прорізати таке паперове лезо?
-
Гучний велосипед. Деякі велосипедисти прикріплюють тріскачки з прищіпок і пластикових пластин, які торкаються спиць колеса. Коли велосипед рухається, пластини б’ють по спицях, викликаючи звук. Наскільки гучним може бути цей звук? Оптимізуйте установку для звичайного велосипеда на нормальній швидкості, не сильно перешкоджаючи руху велосипеду.
-
Повзуча сіль. Коли концентрований розсіл (вода та розчинена сіль) випаровується з ємності, сіль випадає в осад й утворює маленькі кристалики. Але більш дивним є те, що багато кристалів утворюються поза контейнером. Сіль «відповзає» від стінок контейнера і може покрити зовнішні стінки або піднятися на стрижень. Поясніть явище. Якої максимальної висоти кристали солі можуть сягати на стрижні? Максимізуйте кількість солі, яку можна отримати на стрижні на одиницю об’єму випареного розчину за допомогою цього методу.
-
Пляшкова ракета. Створіть власну ракету з однієї пластикової пляшки, можливо, з використанням додаткових матеріалів. Ракета має рухатися завдяки реактивній силі, без будь-якого горіння чи хімічних реакцій. Дослідіть граничні значення висоти та швидкості таких ракет.
https://www.scienceworld.ca/resource/pop-bottle-rocket-part-i-action-and-reaction/
https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/rocket/BottleRocket/about.htm
-
Слінкі. Якщо розмістити іграшку «слінкі» на вершині сходів, її можна штовхнути, так що вона буде «крокувати» вниз по сходах. Дослідіть, як середній нахил сходів впливає на рух слінкі. За якого мінімального середнього нахилу слінкі перейде в усталений періодичний режим руху? Що станеться, якщо замінити сходи на похилу площину?
