Prowadzący
Tomasz Badowski, Arek Trawiński, Marcin Osowski
Program zajęć
Przez około 12-15 h oddamy się (bez reszty) teorii i zadaniom o charakterze olimpijskim z różnych działów fizyki reprezentowanych na Olimpiadzie Fizycznej.
Przewidujemy też wykonywanie doświadczeń, jeśli się uda załatwić będzie wycieczka na I pracownię fizyczną UWM.
Wymagania
Znajomość fizyki na poziomie liceum, umiejętność rozwiązywania równań kwadratowych, znajomość całki i pochodnej funkcji wielomianowych i trygonometrycznych, chociaż jeśli by ktoś miał tu jakieś niewielkie braki i się przyzna to go douczymy.
Zadania kwalifikacyjne
Jeśli macie jakieś wątpliwości co do tresci to pytajcie mailowo (tomasz.badowski(małpa)gmail.com).
Jeśli nie umiecie zrobić 2 zadań 1 części to wyślijcie jedno, jest duża szansa, że i tak zostaniecie zakwalifikowani.
Najlepiej wysłać zadania w ogólnowarsztatowym teminie tzn. do 15 lipca, ale spóźnialstwo rzędu kilku dni będzie akceptowalne.
Tylko napiszcie, że zamierzacie się spóźnić i ile, żebyśmy przypadkiem nie napisali organizatorom, że się nie zakwalifikowaliście.
Część I
Należy rozwiązać 2 zadania spośród zamieszczonych poniżej.
Zad. 1
Paluchy (ang. Fingal's Fingers) jest to konkurencja w zawodach strongwoman i strongman, polegająca na możliwie szybkim podniesieniu oburącz i obróceniu o 180 stopni słupa (tzw. palucha), który jest przytwierdzony jednym końcem na zawiasie do podłoża (patrz obrazek po prawej oraz filmiki z udziałem strongwoman: http://www.youtube.com/watch?v=t31qwMg4a8A i strongman:
http://www.youtube.com/watch?v=oc52281hlcs.)
Załóżmy, że w celu złapania oddechu pewna strongwoman musi przystanąć utrzymując ciężar rękami uniesionymi na ustaloną wysokość h. Dla jakiego kąta między paluchem a podłożem musi działać największą siłą na palucha w celu utrzymania równowagi? Przyjmij, że paluch jest cienki i ma stałą gęstość liniową.
(Podpowiedź: 2sin(x) cos(x) = sin(2x))
Zad. 2
Dlaczego ołówek wrzucony do wanny pływa zanurzony bokiem zamiast w pozycji pionowej? Podaj uzasadnienie fizyczne.
(Podpowiedź: Uzasadnij dlaczego w pozycji pionowej ołówek jest w stanie równowagi nietrwałej a w poziomej w trwałej rozważając moment siły działający na ołówek odchylony o mały kąt od pozycji pionowej i poziomej (należy uwzględnić siłę ciężkości przyłożoną w środku masy ołówka i siłę wyporu przyłożoną w "środku jego objętości zanurzonej").)
Zad. 3
Pasażer w kabriolecie jadącym w dodatnia stronę osi x z prędkością v może wyrzucić kamień z prędkością o tej samej wartości bezwzględnej (tym razem mierzonej w układzie spoczynkowym pasażera) w dowolnym kierunku w płaszczyźnie xy. Pomijając efekty związane z oporem powietrza i przyjmując, że układ znajduje się w jednorodnym polu grawitacyjnym oblicz pod jakim kątem zorientowanym względem osi X pasażer powinien wyrzucić kamień, tak żeby:
a) upadł on jak najdalej od miejsca wyrzucenia w układzie spoczynkowym (czyli tym ,w którym samochód porusza sie z prędkością v),
b) upadł jak najdalej od pozycji samochodu w chwili upadku kamienia na ziemię.
Uwaga: Zaniedbujemy rozmiary samochodu i pasażera, to znaczy kamień jest wyrzucany z wysokości 0 a odległość od samochodu to odległość od jego środka.
(Podpowiedź: Przydaje się tu umiejętność rozwiązywania równań kwadratowych.)
Część II
Należy wykonać dowolne zadanie z I-go etapu wcześniejszej niż 60-ta Olimpiady Fizycznej
Rozwiązanie powinno być oryginalne (w przypadku wysłania 2 identycznych rozwiązań przez różne osoby lub przepisania z jakiegoś źródła (książki/strony internetowej/czasopisma) grozi dyskwalifikacja).
Format rozwiązania:
Imię i nazwisko autora
Nr i część I-go etapu olimpiady (część pierwsza lub druga)
Treść zadania
Rozwiązanie
O ile w pierwszej części rozwiązania mogą być mało szczegółowe (w granicach przyzwoitości i zrozumiałości), to w drugiej zależy nam na porządnych rozwiązaniach, ponieważ planujemy udostępnić je jako materiał dydaktyczny.
(Dodane później) Wybrane rozwiązania (nie zawsze do końca poprawne) można pobrać ze strony: http://students.mimuw.edu.pl/~tb260542/liceal.html
Ponieważ im więcej różnych zadań będzie wysłanych, tym lepszy stworzymy materiał dydaktyczny to poniżej zamieszczam listę zadań już wysłanych. Jeśli jeszcze nie wybraliście sobie zadania to sugerujemy wybranie jakiegoś innego niż z tej listy (ale jest to tylko sugestia a nie wymóg).
1. LIX Olimpiada Fizyczna, Etap I, część 2., Zadanie T3.
2. LII Olimpiada Fizyczna, Etap I, część 2., Zadanie T2
Rozwiązania obu części należy przesłać na adres Tomasza Badowskiego (info tutaj: Tomasz Badowski), każda część powinna być w osobnym pliku. Najlepiej jeśli pliki będą nazwane NrCzesci_Imie_Nazwisko.pdf, Np.
I_Jan_Kowalski.pdf
II_Jan_Kowalski.pdf
Postaramy się szybko potwierdzić odbiór . Rozwiązania powinny być napisane na komputerze (ewentualnie bardzo czytelnie ręcznie), zachęcamy do skorzystania z systemu latex. Najlepiej, żeby wysłany dokument miał format pdf.
Wysłanie większej liczby zadań będzie mile widziane i zwiększa szanse, że wystąpi wymagana liczba rozwiązań poprawnych.
