Problems for 12th KYPT-2013

1. Invent yourself

It is more difficult to bend a paper sheet, if it is folded “accordion style” or rolled into a tube. Using a single A4 sheet and a small amount of glue, if required, construct a bridge spanning a gap of 280 mm. Introduce parameters to describe the strength of your bridge, and optimise some or all of them. 해석: 종이가 아코디언 모양으로 접혀있거나 원통에 말려진 채로 있을때는 더 구부리기 힘듬니다.  에이포 와 소량의 풀만을 사용하여서 28cm정도의 공백을 연결할 수 있는 다리를 건설하시오 그리고 다리의 강도를 설명 할 수 있는 요소(변수) 들을 밝혀내고 그 요소들이 어떠한 영향을 끼치는 지 탐구 하시오

2. Elastic space

The dynamics and apparent interactions of massive balls rolling on a stretched horizontal membrane are often used to illustrate gravitation. Investigate the system further. Is it possible to define and measure the apparent “gravitational constant” in such a “world”? 중력은 휘어진 막을 따라 운동하는 것으로 설명할 수 있습니다. 그 시스템을 더 자세히 조사하시오 그 세계에서 중력 상수를 정의 하고 측정 할 수 있습니까??

3. Bouncing ball

If you hold a Ping-Pong ball above the ground and release it, it bounces. The nature of the collision changes if the ball contains liquid. Investigate how the nature of the collision depends on the amount of liquid inside the ball and other relevant parameters. 액체를 담고 있는 공에서의 충돌에서 포함하고 있는 액체의 양에따라 충돌의 현상이 어떻게 의존되는지 탐구하고 따른 변수들은 없는지 탐구하라

4. Soliton

A chain of similar pendula is mounted equidistantly along a horizontal axis, with adjacent pendula being connected with light strings. Each pendulum can rotate about the axis but can not move sideways (see figure). Investigate the propagation of a deflection굴절, 편각 along such a chain. What is the speed for a solitary wave고립파, when each pendulum undergoes an entire 360º revolution?

일정한 기울기를 가진 직선 막대에 동일한 간격으로 진자들이 가벼운 실로 연결되어있다. 진자들은 양옆으로 움직 일 순 없다. 진자들의 편각의 진행을 조사해라 그리고 그 고립파의 속도를 탐구하고 각 진자들이 360 도 회전을 하는 시각을 탐구해라

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5. Levitation

A light ball (e.g. a Ping-Pong ball) can be supported on an upward airstream기류. The airstream can be tilted yet still support the ball. Investigate the effect and optimise the system to produce the maximum angle of tilt that results in a stable ball position. 탁구공은 상승기류에 의해 공중에서 유지 될 수 잇다. 만약 그 상승기류가 기울어져도 탁구공은 그 자리에 고대로 있을 수 있을 것이다.  그 효과에 대해 조사하고  탁구공이 그 자리에서 고대로 유지되는 상승기류의 기울인 각도를 최대한으로 만들 수 있는 시스템을 만들어라

6. Coloured plastic

In bright light, a transparent plastic object (e.g. a blank CD case) can sometimes shine in various colours (see figure). Study and explain the phenomenon. Ascertain if one also sees the colours when various light sources are used. 공시디 케이스와 같은 투명한 플라스틱 물체들은 밝은 빛아래서 여러 색깔을 띈다. 이현상에 대해서 탐구하고 설명하라 여러 종류의 광원 들이 씌였을때도 이러한 색깔을(현상을) 볼 수 잇는 지 알아내라.

7. Hearing light

Coat one half of the inside of a jar with a layer of soot 그을음 and drill a hole in its cover (see figure). When light from a light bulb connected to AC hits the jar’s black wall, a distinct sound can be heard. Explain and investigate the phenomenon. 닫힌 병의 내부의 1/2를 그을음의 막으로 덮고 병의 마개에 구멍을 뚫는다. 교류전원에 연결된 전구 로 그 검은 막을 비추면 확실하게 소리가 들린다. 이현상을 조사하고 설명해라.

8. Jet and film

A thin liquid jet impacts on a soap film (see figure). Depending on relevant parameters, the jet can either penetrate through the film or merge with it, producing interesting shapes. Explain and investigate this interaction and the resulting shapes. 비눗방울 막에 얇게 액체를 뿌리면 어떠한 변수에 따른 액체에 특성에 따라 액체가 통과할 수도 있고 비누막과 결합 할 수도 있다 이때 비누막과 결합하는 경우에 흥미로운 문양을 만든다. 이 현상에 대해 설명하고 조사헤라.

9. Carbon microphone

For many years, a design of microphone has involved the use of carbon granules. Varying pressure on the granules produced by incident sound waves produces an electrical output signal. Investigate the components of such a device and determine its characteristics.

마이크의 디자인은 탄소 미립자들의 용도에 관련된다. 여러 음파에 의한 변화하는 압력이 그 미립자들에 작용하여 전기적인 아웃풋을 만들어낸다. 마이크가 이런 기능을 할 수 있게 하는데 필요하다고 생각하는 기계와 요소들에 대해서 조사하고 그것들의 특성을 설명해라

10. Water rise

Fill a saucer up with water and place a candle vertically in the middle of the saucer. The candle is lit and then covered by a transparent beaker. Investigate and explain the further phenomenon.

접시에 물을 담고 그 위에 수직으로 초를 세워서 불을 붗힌뒤 투명한 비커로 촛불을 덮는다. 앞으로 어떤 현상이 일어날지 조사하고 설명해라

11. Helmholtz carousel

Attach Christmas tree balls on a low friction mounting (carousel) such that the hole in each ball points in a tangential direction. If you expose this arrangement to sound of a suitable frequency and intensity, the carousel starts to rotate. Explain this phenomenon and investigate the parameters that result in the maximum rotation speed of the carousel. 매끄러운 금속구를 마찰이 아주 작은 표면위에 올려논다( 마치 공항에있는 컨베이어 벨트 같은) 금속구의 구멍이 면의 접선방향을 향햐도록 한다. 이 배열에 적절한 주파수와 강도의 소리를 입사시키면 이 것이 회전하기 시작한다. 이 현상을 설명하고 이 것의 최대회전속도에 관여하는 요소들을 밝혀내라 참고: http://www.youtube.com/watch?v=SemQS4RLeFU

12. Honey coils

A thin, downward flow of viscous liquid, such as honey, often turns itself into circular coils. Study and explain this phenomenon. 꿀같이 점성이 있는 액체를 밑으로 부우면 저절로 원형 코일을 만드는 경우가 잇다. 이  현상에 대해서 공부하고 설명하라

13. Meniscus optics

Cut a narrow slit in a thin sheet of opaque material. Immerse the sheet in a liquid such as water. After removing the sheet from the liquid, you will see a liquid film in the slit. Illuminate the slit and study the resulting pattern. 얇은  불투명한 물체막 에 얕은 슬릿을 만들어라.  그 불투명한 물체막을 물같은 액체에 담궈라 . 담궜다 꺼내면 그 슬릿위에 액체막이 형성된 것을 볼 수 잇을겉이다. 그 슬릿에 빛을 비추고 나오는 패턴에 대해서 탐구해라

14. Hoops

An elastic hoop is pressed against a hard surface and then suddenly released. The hoop can jump high in the air. Investigate how the height of the jump depends on the relevant parameters. 탄성이 있는 후프를 딱딱한 표면에 대하여 압축시킨 뒤 놓으면 그 후프는 튀어올 를 것이다. 후프가 튀어 오르는 높이가 어떠한 요소에 의해서 결정되는지 탐구해라

Pictures:

"Soliton" © 2012 Andrei Klishin

"Coloured plastic" © 2012 Evgeny Oleinik

"Hearing light" © 2012 Kathryn Zealand, QOTU

"Jet and film" © 2012 Stanisłaŭ Piatruša