Команда Ньюштейны в Физическом Марафоне "Шаг в науку"

Первый Физический Марафон прошел в Троицке в 2010 году. Школам Троицка предложили в сотрудничестве с научно-исследовательскими институтами (точнее, с одним сотрудником) сделать "нечто" своими руками, чтобы его потом можно было в качестве экспоната поместить в "Физическую Кунсткамеру" - научно-популярный интерактивный музей занимательной физики при Доме Ученых Троицкого Научного центра. Не скажу, что это предложение было встречено с энтузиазмом городским методически объединением учителей физики, но мероприятие состоялось. Как когда-то советские физики шутили, что "Наука - это способ удовлетворить собственное любопытство за государственный счет", Физический Марафон стал для нас средством утолить жажду некоторых наших учеников "смастерить что-нибудь" за чужой счет. Причем благодаря Марафону эту "жажду" удается направить в более мирное русло интереса к физике. Ведь экспонат надо не только смастерить, но и объяснить, как он работает за 15 минут со сцены "всему городу".

Лицей участвует в Марафоне со дня его основания. Команда каждый год новая, но название команды традиционно: "Ньюштейны".

На этой странице выложены некоторые материалы, касающиеся участия нашей команды "Ньюштейны" в Марафоне. Это сценарии, видеофрагменты, видеоролики отборочного этапа, интересные демонстрации, списки команд. Значок кубка около года означает победу нашей команды в Марафоне. Ссылки на видео смотрите в описании экспонатов, а сценарии и другие материалы - под изображениями соответствующих экспонатов по годам.

2010 год.  Наша команда заняла первое место с проектом "Гидротаран". Подробней об устройстве экспоната - в сценарии. Там же объяснение явлений.

Видео работы экспоната здесь: Гидротаран.

2011 год. Экспонат: Маятник Капицы.

Это маятник с вибрирующим подвесом, назван в честь академика и нобелевского лауреата Петра Леонидовича Капицы. Интересен тем, что вопреки здравому смыслу имеет не только нижнее, но и верхнее положение равновесия в случае быстрой вибрации подвеса. Работа Капицы, опубликованная в 1951 году, открыла новое направление в физике – вибрационную механику. Видеофрагмент, демонстрирующий работу экспоната и видео интересного опыта с равновесием.

2012 год. Экспонат: инерцоиды.

Были представлены два вида инерцоидов: виброход и модель инерцоида Толчина. Инерцоид – гипотетическая машина, способная двигаться без отбрасывания массы и отталкивания от окружающей среды. Но: «Движение без опоры» невозможно! По закону сохранения импульса система тел не может прийти в движение за счет только внутренних сил! В качестве внешней силы в инерцоидах выступает трение! Доказательство невозможности их движения без опоры – имеет важное научное значение для формирования правильного мировоззрения. Обо всем этом подробней – в сценарии ниже. Видео "Гонки виброходов" под зажигательную музыку. Видеофрагмент с работой инерцоида Толчина.

2013 год. Экспонат: стеклянная гармоника.

Вы когда-нибудь слышали, как звучат бокалы, если по их краю провести мокрым пальцем? А у нас была целая октава из бокалов, чтобы сыграть нехитрые мелодии. К сожалению, конструкция была слишком сложной, но собирать ее было очень интересно. Если Вам интересна история создания гармоник, а также опыты, с которых все начиналось у нашей команды, можете скачать видеоролик, сделанный для отборочного этапа Марафона. А здесь Вы можете посмотреть, как создавался экспонат. Видео сделано для презентации экспоната на заключительном мероприятии Марафона. Сценарий выступления построен в форме интервью.

2014 год. Экспонат: "Волшебно-визуальный волномер"

А попросту - фигуры Хладни, но красиво. Фигуры Хладни - это фигуры, которые образуют легкие песчинки или другие частички на колеблющемся симметричном твердом теле. Упругие поперечные волны, распространяясь по телу и отражаясь от его концов создают стоячие волны. Вот в узлах этих волн и "застревают" песчинки.

Источником колебаний был обычный динамик, лист металла просто на нем лежал. Картинки получаются только при определенных частотах. Но просто подобрать частоты было неинтересно. Мы использовали две колонки акустической системы: на одну подавали звуки определенной частоты, а на другую - музыку. Музыка, состоящая из двух дорожек, была записана на флэшку. То, что получилось, показано здесь. Правда резонансные звуки здесь приглушены. А в начале ролика - образование фигур Хладни с помощью скрипичного смычка.

В приложенном ниже сценарии, как всегда, объяснения работы экспоната.

2015 год. Под общей темой "Левитация" команда представила сразу два экспоната: ионолёт и парящую катушку.

Ионолёт взлетает, используя стекание электронов с острого края фольги при подаче высокого напряжения.  Причем придерживать его приходилось нитями, прикрепленными к столу. Поэтому этот экспонат мы демонстрировали только на видео. Зато катушка, парящая из-за возникновения в массивной опоре токов Фуко, взлетала просто при нажатии кнопки подачи напряжения. Здесь можно увидеть полет ионолёта, а здесь - парение катушки. Сценарий, написанный по мотивам Гарри Поттера, интересен также подробным объяснением всех эффектов. В паспорте подробно объяснены правила использования экспонатов и кратко – принципы их действия.

2016 год. Экспонат: вихревой холодильник.

Пожалуй, самый парадоксальный наш экспонат. А также самый "капризный". За пять дней до выступления давал разницу температур (т.е. охлаждение) на 5 градусов, на сцене, к сожалению, ничего охладить не смог. Возможно, кто-то доведет идею до конца? В паспорте подробно рассказана история открытия вихревого эффекта и опыт применения его в промышленности. Сценарий построен на фразе Эрнеста Резерфорда: Есть три стадии признания научной истины: первая – «это абсурд», вторая – «в этом что-то есть», третья – «это общеизвестно». Парадоксальный эффект – парадоксальный экспонат – парадоксальная история.

2017 год. Экспонат: "Тележка Магнуса"

Жаль, что летать на вращающемся цилиндре не получилось, но наша тележка ездит так быстро, что можно сказать, что она ... летает. Описание тележки и принципа работы можно узнать из паспорта экспоната. Здесь же достаточно подробно об эффекте Магнуса. Большое спасибо нашим "научникам" – сотрудникам ТИСНУМа. Без них мы бы не узнали столько интересного о летающих объектах. А здесь можно посмотреть нашу тележку в действии. Ветер создается бытовым вентилятором. Видео заключитльного мероприятия Марафона снято студией ТРОТЕК и выложено на youtube. Здесь - только выступление нашей команды.

2018 год. Экспонат: ЭПОС (Электроорган на положительной обратной связи).

Это, пожалуй, самый "громкий" наш экспонат. Те, кто работают на первом этаже нашей школы, до сих пор вспоминают необыкновенно глубокие звуки этого инструмента, сделанного из ... канализационных труб. Нарезать трубы немудрено, а вот настроить инструмент, чтобы сыграть песенку, это дело для профессионалов, причем не только в физике, но и в музыке. Хотите услышать, как он звучит, посмотрите видеоролик Лицея. Здесь можно посмотреть запись выступления нашей команды на Марафоне. Фрагмент вырезан из видеозаписи, сделанной студией ТРОТЕК. К сожалению, звука нашего электрооргана в записи выступления не слышно, поскольку он звучал "вживую" без микрофона, а запись велась с пульта звукорежиссера. Но у вас есть возможность услышать, как наш инструмент может аккомпанировать известные произведения. Подробно узнать устройство и особенности использования можно, изучив паспорт экспоната.

2019 год. Экспонат: Тяни-толкай на волновой тяге.

Это самый непредсказуемый наш экспонат. Мы никогда и нигде подобного не видели. Мы не знали, будет ли он двигаться. А если и будет, то куда? А когда мы все это узнали, мы не были уверены, что он поедет на сцене в нужную сторону. Поэтому у каждого экспоната в момент выступления на всякий случай было две головы – ... спереди и сзади. Хотите увидеть Тяни-толкая сами? Смотрите видеоролик, который был представлен жюри на предварительном этапе Марафона. А вот так двигался окончательный вариант экспоната. О физике движения своего экспоната мы рассказали в сценарии. В основе лежат изгибные волны, возбуждаемые в обычной металлической линейке. А запись выступления нашей команды можно посмотреть здесь. Запись выполнена как всегда студией ТРОТЕК.