III Giải đấu Vật lý trẻ Moscow

55

III Giải đấu Vật lý trẻ Moscow

…Biết có nghĩa là gì?
Mọi khó khăn đều nằm ở chỗ đó!
I. Goethe. “Faust”

Từ ngày 23 tháng 1 đến ngày 26 tháng 4 năm 1981, Giải đấu truyền thống của các nhà vật lý trẻ hiện nay được tổ chức tại Moscow (xem «Kvant», 1980, số 8). Năm nay nó được tổ chức bởi Khoa Vật lý của Đại học quốc gia Moscow; Chủ tịch Ban tổ chức Giải đấu - Trưởng bộ môn Vật lý nguyên tử và Hiện tượng điện tử, Phó Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô, Viện sĩ E. P. Velikhov. Học sinh trung học từ 19 trường ở Mátxcơva và khu vực Mátxcơva đã tham gia Giải đấu.

Vòng đầu tiên của Giải đấu - cuộc thi đồng đội tương ứng - bắt đầu vào ngày 23 tháng 1 và kết thúc vào ngày 10 tháng 3. Danh sách 17 bài toán đã được gửi đến tất cả các trường tham gia để mọi người quyết định. bài toán được đề xuất chủ yếu dành cho nghiên cứu thực nghiệm hoặc lý thuyết về các hiện tượng vật lý thực tế. Mỗi bài toán như vậy là một vấn đề, lời giải trong số đó đại diện cho một nghiên cứu khoa học. Khi hình thành các điều kiện, các tác giả chỉ tìm cách phác thảo ngắn gọn các đối tượng, tạo cơ hội cho trẻ tự xác định bài toán, đưa ra các giả định và đơn giản hóa hợp lý, tất nhiên, điều này đòi hỏi sự thể hiện của trực giác vật lý, khả năng tiếp cận vấn đề từ nhiều phía khác nhau.

Dưới đây chúng tôi trình bày các điều kiện của một số cuộc thi tương ứng bài toán kèm theo nhận xét ngắn gọn về chúng.

Bài toán “Nến”. Một ngọn nến, cháy, tỏa sáng và sưởi ấm. Đo nhiệt lượng đốt cháy của nến parafin.

Sự đơn giản của việc hình thành bài toán và cơ hội thể hiện khả năng thực nghiệm của họ đã thu hút sự quan tâm sâu sắc của các nhà vật lý trong tương lai, và hầu hết tất cả các trường đều gửi lời giải tới bài toán này. Tác phẩm thú vị nhất được công nhận là tác phẩm của I. Alekseev và D. Svirida (s.sh. Số 179) *).

Bài toán “Rung động.” Một ống nghiệm lớn để lộ ra ngoài nổi trong nước ở vị trí thẳng đứng và có thể dao động lên xuống (Hình 1). Tính chu kỳ dao động của ống nghiệm và đo. Giải thích sự khác biệt giữa lý thuyết và thực nghiệm.

Tính toán lý thuyết về chu kỳ dao động của ống nghiệm, có tính đến độ dày của nước và chuyển động của nó, khá phức tạp. Chu kỳ này phụ thuộc đáng kể vào sự tương ứng giữa diện tích mặt cắt ngang của ống nghiệm và bề mặt tự do của nước trong bình; Cũng cần phải tính đến quá trình hình thành sóng. Những ước tính lý thuyết hợp lý nhất, kết hợp với các phép đo thực nghiệm tốt, đã được đưa ra trong công trình của họ bởi các nhà khoa học hạng mười V. Grebennik và S. Shavyrin (s.sh. Số 179).

Bài toán “Máy khuấy”. Để chuẩn bị beta, bạn cần trộn cát với xi măng và các thành phần khác. Trong thực tế, thông thường việc này được thực hiện trong các trống hình trụ. Cần xử lý trống ở mức độ nào và ở tốc độ nào (Hình 2) để thu được hỗn hợp đồng nhất? Hãy suy nghĩ kỹ và cân nhắc việc đơn giản hóa mô hình quy trình.

bài toán này thể hiện sự cố vật lý và kỹ thuật của máy chủ cho đến nay vẫn chưa được giải quyết. Những thông điệp thú vị nhất được thể hiện trong tác phẩm của họ bởi mười nhà cổ điển I. Kudryavtsev (trường số 2) và A. Polykov (trường số 91).

Bài toán “Matnik ly tâm”. Một thanh có chiều dài g được xoắn vào

*) Công trình này sẽ được công bố trên tạp chí của chúng tôi trong Phòng thí nghiệm «Kvant».

57

Vào ngày 26 tháng 3, 11 đội gặp nhau ở 4 nhóm nhỏ (tại 4 trường học ở Moscow) trong vòng tứ kết, được tổ chức theo vòng thi trao đổi bằng cách sử dụng hệ thống “người nói-đối thủ-quyết định”*). Căn cứ kết quả thi đấu tứ kết thể lực, các đội từ các trường số 7, 18, 57, 91, 842 tiến vào bán kết của Giải. Quyền tham dự vòng bán kết còn thuộc về các đội của trường số 2 - là đội đạt giải thử thách của Giải đấu - và một đội của trường số 179 - là đội chiến thắng ở phần thi viết thư tập thể.

Ngày 9 tháng 4, các nhà vật lý tham gia vòng bán kết ở ba phân nhóm. Họ được tổ chức theo danh sách bổ sung bài toán, mà cuộc đua thuyền nhận được 10 ngày trước trận bán kết. Dưới đây chúng tôi trình bày các điều kiện thú vị nhất của bài toán trong danh sách này.

Bài toán “Xe buýt”. Được biết, trên xe buýt có nhiều “trassets” ở ghế sau hơn ghế trước. Tại sao?

Bài toán “Lao động thị giác”. Nếu bạn nhìn trực quan qua kính cửa sổ, hình ảnh sẽ bị mờ ngay cả khi kính được rửa sạch. Tại sao?

Các đội tuyển từ các trường số 57, 91 và 179 đã giành quyền vào bán kết và tiến vào bán kết của Giải đấu.

Hiệp 2 diễn ra quyết liệt và hấp dẫn. Các chàng trai đã tranh luận rất nhiều, bày tỏ quan điểm của mình, thể hiện kiến ​​​​thức tốt về vật lý và tích lũy được nhiều kinh nghiệm trong sáng tạo tập thể. Việc rèn luyện thể chất được các em các trường nơi tổ chức phân nhóm tổng hợp tổ chức rất tốt; Đặc biệt đáng chú ý là đội số 47 của trường, trong đó các buổi biểu diễn nghệ thuật nghiệp dư thậm chí còn được chuẩn bị cho fiziblada.

Chúng tôi tin rằng việc cạnh tranh thể chất giữa các trường hoặc lớp riêng lẻ là có thể thực hiện được và hữu ích ngoài khuôn khổ Giải đấu chung.

Vòng 3 của Giải - vòng chung kết - được tổ chức vào ngày 26/4 tại Khoa Vật lý của Đại học quốc gia Moscow.

Phát biểu khai mạc các chàng trai do Trưởng ban tổ chức giải đấu, Giáo sư Khoa Vật lý Yu. M. Loskutov. Ông kể cho các em nghe về Khoa Vật lý của Đại học quốc gia Moscow và những hướng nghiên cứu khoa học chính do các nhà khoa học của khoa thực hiện. Sau đó, giáo sư Khoa Vật lý, người đoạt giải Lomonosov về Vật lý V.L. Bonch-Bruevich trình bày trước ban giám khảo của Giải đấu, và đội của các trường số 57, 91 và 179 bắt đầu hoàn thành bài tập thể chất cuối cùng được đưa ra.

Tất cả những người tham gia được xem bốn thí nghiệm từ các lĩnh vực vật lý khác nhau. Các đội phải được giải thích về các hiện tượng vật lý quan sát được trong thí nghiệm. Một giờ đã được phân bổ cho việc này. Ngoài ra, tất cả các đội đều được thực hiện bốn thí nghiệm, lời giải trong đó được phân bổ 30 phút. Chúng tôi trình bày các điều kiện của những bài toán này.

Bài toán “Quang phổ của Mặt trời”. Tại sao quang phổ của Mặt Trời liên tục?

Bài toán “Sét”. Đối với vật chất mặt trời, phương trình trạng thái $p = \frac{\theta}{\mu} RT$ là hợp lệ. Tầm quan trọng của vật chất mặt trời là gì? Thành phần của Mặt trời: hydro - 73%, xanh lá cây - 25%, các nguyên tố nặng - 2%.

Bài toán “Phương tiện giữa các vì sao.” Làm thế nào để mô tả trạng thái của vật chất trong không gian giữa các vì sao - chân không hay khí? Sóng âm có thể truyền qua môi trường giữa các vì sao?

Bài toán “Tế bào quang điện”. Công thức cổ điển cho mật độ dòng điện $j = env$ được tạo bằng chế độ bão hòa tế bào quang điện như thế nào?

Phần thi vật lý cuối cùng được thực hiện theo hệ thống người phát biểu-đối thủ-người quyết định và mỗi đội đóng vai trò là người phát biểu hai lần. Trong buổi tập thể dục, một cuộc thi đội trưởng đã được tổ chức - họ phải trả lời 8 câu hỏi trong thời gian ngắn. Ban giám khảo đã trao phần thắng cho đội trưởng đội trường số 57 D. Grigoriev. Các Bigs cũng nhận được một nhiệm vụ - họ được yêu cầu đưa ra chú thích cho các bức tranh được trình bày cho các đội lọt vào vòng chung kết, và những chữ ký rất ngớ ngẩn, theo yêu cầu của Bigs, đã được trao cho một trong các đội. Người dân Bolshoi thông cảm có xu hướng chọn trường số 179.

Sau khi tổng hợp kết quả của Physioid, Giải đấu đã khép lại. Chủ tịch ban tổ chức, học giả E.P. Velikhov đã trao giải thử thách của Giải đấu các nhà vật lý trẻ và bằng khen khi giành chiến thắng trong Giải đấu các nhà vật lý trẻ lần thứ III ở Moscow cho đội trường số 179 (đội trưởng A. Panfilov). Giấy khen đã được trao cho đội trường số 91 (đội trưởng A. Polykov) - về nhì, đội trường số 57 (đội trưởng D. Grigoriev) - về thứ ba, đội trường số 842 (đội trưởng V. Eliseev) - với tư cách là đội ra mắt xuất sắc nhất của Giải đấu, D. Grigoriev - người chiến thắng trong cuộc thi đội trưởng, D. Svirida - cho tác phẩm thử nghiệm xuất sắc nhất. Ban giám khảo đã trao giấy chứng nhận cho 17 học sinh khác vì đã tham gia tích cực vào Giải đấu và cho cá nhân lời giải xuất sắc nhất bài toán.

E. Yunosov

*) Hệ thống “loa - đối thủ - người quyết định” được mô tả trong thông tin về Giải đấu vật lý trẻ lần II trên tạp chí “Kwan” số 8 năm 1980.