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IYPT2017中文英文版题目


2016-8-25 王佳杰翻译

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。

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。

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

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

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2016-8-25 王佳杰翻译

上(见图),扭转绳子,旋转轮子并释放它, 探讨此系统的动力。

装置并最大限度地提高炮口射速。

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? 发明创造(此题目是经典的国外小学生科 学题目,小编表示自己也玩过) 请制作一个装置,使他具有如下技能:保 护一个生鸡蛋,在自由落体之后鸡蛋不 坏。自由下落高度是 2.5 米。这个装置必
13.共鸣的玻璃 酒杯一部分盛满液体, 暴露于扬声器的声音 下会产生共振。 探讨此现象如何取决于各种 参数。 14.咿呀转转机 咿呀转转机是一只机械玩具, 由一根简单的 木棍和第二根有一系列刻痕和棍尾处有螺 旋桨的木棍组成的。当木棍拉到缺口, 螺旋桨开始旋转。 解释此现象并探讨相关参 数。 15.煮鸡蛋 建议用非损伤的方法来检测鸡蛋煮熟的程 度。探讨你方法的敏感度。 16.节拍器同步 一些机械节拍器彼此相邻并设定随机的初 始相位,在一定条件下,大约几分钟后会达 到同步。探讨这个现象。 17.真空火箭筒 一座真空火箭筒可用一根简单的塑料管、 一 个轻物体和一架真空吸尘器制作。 制作这个

须和鸡蛋一起下落。你能做到的安全保护 鸡蛋的装置,最小能有多大? 2. Balloon Airhorn

A simple airhorn can be constructed by stretching a balloon over the opening of a small container or cup with a tube through the other end (see Figure).

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Blowing through a small hole in the side of the container can produce a sound. Investigate how relevant parameters affect the sound. 气球号角

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. 莱顿弗罗斯特星 莱顿弗罗斯特效应里面,一个水滴,可以 在炙热的表面上存在几分钟。在某些特殊 的条件下,这样的水滴会产生星形振动。 请引入不同的振动模式,并且研究他们。

通过把气球套在一个杯子(或者其他的柱 状容器) 开口上, 就可以制作一个号角了。 通过小孔吹气,就能响。如图所示。请研 究一下这里面哪些变量和这个声音有关。 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)?

6. Fast Chain 单透镜望远镜 如果利用小孔作为目镜,我们就能制作一 个单透镜望远镜了。请问单透镜的、小孔 的哪些参量,会影响成像?

4. Magnetic Hills A small amount of a ferrofluid placed in an inhomogeneous magnetic field forms hill-like structures. Investigate how the properties of these structures depend on relevant parameters. 磁场山 铁磁性的液体,放在不均匀磁场中,会产 生出类似山峰的形状。请研究有关变量, 分析这些构造的性质。 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.

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A sealed transparent tube is filled with a liquid and 快链条 一个链条由若干木棍稍微和水平相比有 一定角度,然后用两跟细线链接,如图所 示。和自由落体相比,这个链条掉落在一 个水平地面上的时候会下落的更快一点。 请分析是怎么回事?相关变量是如何影 响这个下落过程的? 7. Spiral Waves Spiral waves and other types of wave patterns may occur on a thin liquid film flowing over a rotating disk. Investigate these wave patterns. 漩涡水波 如果薄层液体流过一个旋转的圆形平台, 会产生漩涡水波,请研究这些波的特性。 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. 把玻璃拉开 8. Visualising Density Schlieren Photography is often used to visualise density variations in a gas. Build a Schlieren setup and investigate how well it can resolve density differences. 把密度视觉化 有一种摄影技术叫做 Schlieren 摄影法。人 们用它来显示气体密度变化。请做一个能 完成这种摄影的装置,并且分析这个装置 显示密度变化的清晰程度 11. Hair Hygrometer A simple hygrometer can be built using human hair. Investigate its accuracy and response time as a function of relevant parameters. 头发湿度计(也是西方经典科学问题) 把两个平面玻璃之间放水,然后玻璃就能 粘在一起。这样再尝试把这两个玻璃分 开,分析哪些变量会影响这个分开玻璃的 力。 密封透明的管子里面放满液体,也放入一 个小球。小球倾斜放置,低端和一个马达 接在一起。这样管子的运动是在一个圆锥 里面的。分析小球的运动情况。 contains a small ball. The tube is inclined and its lower end is attached to a motor such that the tube traces a conical surface. Investigate the motion of the ball as a function of relevant parameters. 管中的球

9. Ball in a Tube
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我们用头发就能制作一个简单的湿度计。 分析它的精确程度,以及反应时间。

玻璃共振 一个酒杯里面放一些液体,然后对着音 响。声音会使得这个装置发生共振。研究 这个现象和哪些因素有关。

12. Torsion Gyroscope

14. Gee-Haw Whammy Diddle A gee-haw whammy diddle is a mechanical toy consisting of a simple wooden stick and a second stick that is made up of a series of notches with a propeller at its end. When the wooden stick is pulled over the notches, the propeller starts to rotate. Explain this phenomenon and investigate the relevant parameters. Fasten the axis of a wheel to a vertical thread that has a certain torsional resistance (see Figure). Twist the thread, spin the wheel, and release it. Investigate the dynamics of this system. 陀螺进动 如图所示,把一个轮子拴在一个线上,把 线先拧一下(转个角度),轮子较高速旋 转之后释放,看看系统如何运动。(之前 黄俏老师就有玩这个玩具哦!找他要淘宝 链接) 咿呀转转机(这个不能翻译,因为中国没 有这玩意) https://en.wikipedia.org/wiki/Gee-haw_whammy_ diddle 咿呀转转机,是这样的一个玩具(参考上 面链接),两个棍子组成,其中一个棍子 上面有周期性的缺口。用另一个棍子在上 面蹭过去,就会使得第一根棍子末端的装 置转动起来。研究这个现象。

13. Resonating Glass A wine glass partially filled with liquid will resonate when exposed to the sound from a loudspeaker. Investigate how the phenomenon depends on various 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. 煮蛋
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请想一个不用破坏鸡蛋就能测出鸡蛋煮 熟程度的方法。也就是打开鸡蛋就能知道 里面几分熟。并且分析你的这个方法的准 确度。

16. Metronome Synchronization A number of mechanical metronomes standing next to each other and set at random initial phases under certain conditions reach synchronous behaviour in a matter of minutes. Investigate the phenomenon. "同步"节拍器 几个节拍器摆在一起,他们从随机不同的 初相位同时释放,满足一定条件之后,他 们就会在几分钟之内达到同步。研究这个 现象。

17. Vacuum Bazooka A ‘vacuum bazooka’ can be built with a simple plastic pipe, a light projectile, and a vacuum cleaner. Build such a device and maximise the muzzle velocity. 真空火箭筒 Bazooka 用塑料管,吸尘器,再加上一个轻物体, 就能做一个"火箭筒"了。请做出这样的火 箭筒,并且把他的出射速度最大化。

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