Задачи Турнира Трёх Наук 2016

ex

Задачи Турнира Трёх Наук 2016

(PDF, 1Mb)

Уважаемые участники!

Перед вами НЕОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ список задач

Турнира Трёх Наук — 2016

Убедительная просьба, соблюдайте технику
безопасности при проведении экспериментов.

ВОРОНЕЖСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ


WWW.VSU.RU

1. Ушки на макушке

Как известно, у некоторых животных (например, рысь обыкновенная, некоторые породы кошек) на кончиках ушных раковин есть кисточки. По мнению учёных, кисточки на ушах способствуют улучшению слуха их владельцев. Постройте модель ушной раковины какого-либо животного, имеющего на ушах кисточки. Как влияют кисточки на акустические характеристики ушной раковины? От каких существенных параметров зависит это влияние?

2. Акустохимия

В обычной бытовой стиральной машине очищение ткани происходит за счёт механического воздействия воды и деталей стиральной машины на ткань, а также за счёт физико-химического воздействия на ткань моющего средства (например, стирального порошка). Предложите стиральную машину (и моющее средство для неё), в которой очищение ткани происходит не только благодаря двум упомянутым выше факторам, но и за счёт воздействия на ткань и моющее средство ультразвукового излучения. Как ультразвуковое изучение может усилить физико-химическую активность Вашего моющего средства? Оптимизируйте Вашу методику стирки с точки зрения её себестоимости, экологичности и качества.

3. Аквариумный фотосенсибилизатор

При разведении аквариумных рыбок иногда наблюдают микробиологическое загрязнение воды в аквариуме, что может приводить к нарушению экологического баланса, «цветению» воды, накоплению патогенных микроорганизмов, токсинов, аллергенов и др. Для нормализации численности микроорганизмов, с целью восстановления экологической обстановки аквариума предлагается использование фотодинамического эффекта: способности некоторых веществ продуцировать цитотоксические агенты под действием света. Проведите эксперименты, подтверждающие эффективность данного метода. Какие факторы будут значительно влиять на данный процесс? Оптимизируйте Ваши методики нормализации численности микроорганизмов по существенным параметрам (стоимость, эффективность, влияние на здоровье рыб и человека и т. д.).

4. Коллективное хозяйство

По данным статистики, имеется существенное отличие в размерах колоний у шмелей и медоносных пчёл. Колония шмелей обычно насчитывает не больше нескольких сотен особей, при этом типичная колония медоносных пчёл имеет размер в десятки тысяч особей. Предложите достаточно подробную теоретическую модель жизни пчелиных колоний и объясните с её помощью, почему этим двум родам пчёл, как правило, выгодны столь различные размеры колонии. Проведите численное моделирование, сравните Ваши теоретические выводы с результатами моделирования.

5. Мутный полимер

Оцените изменение оптических свойств полиэтиленовой плёнки в процессе её механической деструкции (растягивания). Объясните наблюдаемые процессы. Теоретически и экспериментально исследуйте зависимость изменения оптических свойств полиэтиленовой плёнки от существенных параметров использованного Вами способа механической деструкции.

Ещё!


 

6

Эйва

Исследуйте, могут ли растения общаться, используя для этого корневую систему? Определите биологические и теоретико-информационные параметры передачи информации длявыбранного Вами вида растения.
7

Правдивый кот

Известно, что существуют приборы и методики для определения правдивости слов человека. При этом производится психофизиологическое исследование. Предложите методикии приборы для исследования психофизиологического состояния какого-либо домашнего животного. Оптимизируйте используемые приборы и предложенные методики.
8

Общение с микромиром

Предложите химический способ общения с одноклеточными организмами. Под химическим способом общения понимается отправка информации одноклеточным организмамхимическими сигналами и получение от них информации, так же с помощью химических сигналов. Какую полезную информацию о состоянии этих организмов и окружающей средыможно получить таким способом? Можно ли использовать Вашу методику для определения чистоты окружающего воздуха и прогнозирования развития биогеоценозов?
9

Табурет будущего

 Как известно, современные рабочие места для клерков, инженеров, программистов и других специалистов, чья деятельность связана с работой за компьютером, могутвызывать различные заболевания опорно-двигательной системы и глаз. Предложите свой проект рабочего места, такого, что:a. работа с компьютером на этом рабочем месте оказывает на организм наименьшее негативное влияние.b. стоимость (при массовом производстве) и габариты этого рабочего места сопоставимы со средними по Вашей стране габаритами и стоимостью офисного стола и кресла.
10

 Акустика насморка

Когда у человека насморк, его голос меняется. Объясните это явление. Постройте его теоретическую и экспериментальную модель. С помощью Ваших моделей исследуйте,как могут меняться параметры человеческого голоса. Можно ли с помощью Ваших исследований диагностировать по изменению голоса какие-либо отоларингологическиезаболевания?
11

 Застывшие волны

 Если намочить ровный лист бумаги, то он станет волнистым. Объясните, почему это происходит. Как форма образовавшихся на бумаге «волн» зависит от существенныхараметров.
12

 Хэндгам

Для создания такой игрушки, как хэндгам, может использоваться клей ПВА и раствор буры. Объясните, почему получившаяся смесь обладает свойствами неньютоновскойжидкости. Как зависят свойства полученного хэндгама, от концентрации исходных компонент и условий их смешивания?
13

 Дешево и пресно

Придумайте такой безопасный для человека состав, который при насыпании в стакан морской воды делал бы эту воду пресной и пригодной для питья. Состав должен иметьминимальную стоимость и быть экологически безопасным.
14

 Комариная спячка

Комар-звонец может выживать в неблагоприятных условиях, «высыхая» до 3%-го содержания воды от массы тела. Объясните данное явление. Возможен ли подобный процесс удругих организмов? Определите лимитирующие факторы. Предложите варианты искусственной реализации данного явления в целях сохранения редких видов.
15

 Кислое излучение

Существуют органические вещества, например, люминол, окисление которых протекает с выделением части энергии в виде света. Определите КПД этого процесса. Приведитеэкспериментальные условия, позволяющие добиться максимального свечения. При каких условиях КПД будет максимальным? Можно ли изменить спектр свечения, изменяяэкспериментальные условия?

14. Быстрее, точнее, эффективнее! (ПАО «СИБУР холдинг» www.sibur.ru)

Для определения массовой доли связанного стирола в каучуке применяется метод рефрактометрии толуольного раствора. Погрешность метода составляет около 2%. Требуется подобрать эффективный и экспрессный метод (в т.ч. аппаратный) определения массовой доли связанного стирола с погрешностью не более 0.1%.

logo

Оргкомитет Турнира Трёх Наук благодарит всех,
кто участвовал в составлении задач!

Авторы задач:

Киселева Евгения,
Клименко Андрей,
Ларченков Владимир,
Малыхин Андрей,
Ржевский Станислав,
Харин Александр.

Редактирование и отбор задач:

Киселева Евгения,
Харин Александр,
Червинская Анастасия.

Оформление:

Ржевский Станислав.

 

По всем вопросам, связанным с условиями задач,
можно обращаться к Харину Александру Владимировичу

vkvk.com/harin_a

 

Желаем творческих успехов и множества новых идей!