PROBLEMAS DO IYPT 2005 - Winterthur, Suíça

1. LIBÉLULA
Proponha um modelo para explicar o vôo da libélula. Investigue os parâmetros mais importantes e valide experimentalmente o seu modelo.

2. DUAS BOLAS
Duas esferas em contato colocadas sobre um plano inclinado nem sempre rolam, descendo o plano. Explique esse fenômeno e encontre as condições em que o mesmo ocorre.

3. AVALANCHE
Em quais condições uma avalanche ocorre? Investigue experimentalmente o fenômeno.

4. SALTO HIDRÁULICO
Quando uma coluna de água atinge suavemente um plano horizontal, ela escorre radialmente. A determinadas distâncias do ponto em que a coluna atinge o plano, a altura da água aumenta repentinamente. Investigue a natureza do fenômeno. O que acontece se um líquido mais viscoso é utilizado?

5. MIRAGEM
Crie no laboratório uma miragem, semelhante a uma miragem de estrada ou de deserto, e estude seus parâmetros.

6. RUÍDO
Quando uma gotinha de água ou de outro líquido cai sobre uma superfície quente, ela produz um som. De quais parâmetros esse som depende?

7. TAMPÃO
Encha uma banheira ou uma pia com água. Remova o tampão e coloque uma bola de plástico sobre a água numa posição acima do ralo de escoamento. À medida que a água escorre, a bola começa a oscilar. Investigue o fenômeno.

8. CARRO EÓLICO
Construa um carro movido unicamente pela energia eólica. O carro deve ser capaz de se mover em linha reta sob a ação do vento. Determine a eficiência do seu carro.

9. SOM DENTRO DO COPO
Encha um copo de vidro com água. Misture na água uma quantidade de sal, equivalente a uma colher de chá. Explique a mudança de som produzida pela batida da colher de chá no vidro à medida que o sal se dissolve na água.

10. CONTROLE DE FLUXO
Misture ferro em pó com óleo vegetal. Conecte dois recipientes através de uma mangueira plástica e permita que a mistura escorra pelo tubo, indo de um recipiente para o outro. Desenvolva um mecanismo externo para controlar a vazão da mistura.

11. GOTA D’ÁGUA
Se um jato de gotas de água é direcionado sob um ângulo pequeno para atingir a superfície de um recipiente cheio d’água, algumas gotas podem saltar ao colidirem com a superfície da água e rolar sobre a mesma antes de se misturarem com ela. Em alguns casos, as gotas permanecem sobre a superfície por um tempo significativo. Algumas vezes elas podem afundar antes de se misturarem à água. Investigue esse fenômeno.

12. GIRO
Girar a bola sobre seu próprio eixo é uma técnica usada nos esportes para alterar a trajetória de uma bola lançada. Investigue o movimento de uma bola girante, por exemplo, uma bola de tênis ou de pingue-pongue, e analise os parâmetros relevantes.

13. GOMA
Uma mistura de amido (por exemplo, fubá ou polvinho) com um pouco de água tem interessantes propriedades. Investigue como a viscosidade da mistura muda quando a mesma é mexida. Outras substâncias comuns apresentam esse efeito? Discuta.

14. EXPERIMENTO EINSTEIN – DE HAAS
Quando se aplica um campo magnético vertical a um cilindro metálico suspenso por um fio, o cilindro começa a girar. Estude o fenômeno.

15. TUNELAMENTO ÓPTICO
Pegue dois prismas de vidro separados por um pequeno espaço (vide figura ao lado). Investigue em quais condições um feixe de luz incidente (S) sob um ângulo maior que o ângulo crítico não é totalmente refletido internamente.

16. OBSTÁCULO NUM FUNIL
Um determinado material granular está escorrendo para um recipiente através de um funil. Investigue se é possível aumentar a vazão do fluxo de grãos colocando-se um “obstáculo” sobre a saída do funil?

17. SOLARIS
Um recipiente transparente é preenchido pela metade com uma solução saturada de água e sal. Em seguida, com muito cuidado, preenche-se o restante do recipiente com água fresca. Percebe-se nitidamente que uma fronteira entre os dois líquidos se forma. Investigue o comportamento dessa “fronteira” à medida que o líquido inferior é aquecido.