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Ein Bericht über die 47. Internationale Physik-Olympiade 2016 in Zürich von Helmuth Mayr

Zirka 400 Jugendliche aus 87 Nationen

img 7174 b 1024Am 10. Juli 2016 trafen etwa 400 Jugendliche samt deren Begleitpersonen in Zürich ein. Wie üblich wurden die Schülerinnen und Schüler in einem anderen Hotel einquartiert als wir Leader. Jedem Team wurde ein „guide“ zugeordnet, der oder die ab sofort für die Teilnehmer/innen verantwortlich war.

Am 11. Juli 2016 wurde dann die 47. Internationale Physik-Olympiade-2016 feierlich eröffnet. Anschließend genossen die jungen Talente eine Exkursion. Uns Leadern hingegen wurden die beiden experimentellen IPHO-Aufgaben vorgestellt. Wie üblich gab es stundenlange Diskussionen und Beratungen hinsichtlich der Textierung und ähnlichem einschließlich der Skala der zu vergebenden Punkte für diverse Lösungsschritte. Anschließend machten wir uns ans Werk, die im „internationalen Englisch“ abgefassten Aufgaben in die diversen Landessprachen zu übersetzen, was in den meisten Fällen bis in die frühen Morgenstunden dauerte.

 


Experimenteller Wettbewerb

28233971146 64bf7b89cdAm nächsten Tag, dem 12. Juli, wurden alle teilnehmenden Schüler/innen in zwei Gruppen geteilt. Die erste Gruppe begann mit der Bearbeitung der experimentellen Aufgaben am frühen Morgen [Österreich war bei dieser Gruppe], die andere Gruppe führte dies am Nachmittag durch.

Dazu wurde jedem Teilnehmer/jeder Teilnehmerin ein Arbeitsplatz zugewiesen, der durch Seitenwände von den benachbarten Arbeitsplätzen abgegrenzt war, wie das nebenstehende Foto zeigt.

Es gab zwei Experimente:

exp 1 kontaktstifteMit dem ersten Experiment waren die Leitfähigkeiten diverser dünner Schichten zu analysieren, zu vermessen, die Daten auszuwerten und diverse Größen zu bestimmen.

exp 2 materialienBeim zweiten Experiment ging es um ein Modell von Phasen-Übergängen. In einem schwingenden Zylinder war eine nicht sehr hohe Trennwand montiert. Wurde der Zylinder mit einer bestimmten Menge von Pflanzensamen befüllt, führten geeignete Schwingungen dazu, dass sich die eine Zylinder-Hälfte auf Kosten der anderen entleerte. Auf diese Weise wurden modellmäßig diverse Details von Phasenübergängen analysiert, vermessen, die Daten ausgewertet und charakteristische Größen bestimmt.

Beide Experimente waren innerhalb von 5 Stunden zu bewältigen, was nur einer eher kleinen Anzahl von Schüler/innen in vollem Umfang gelang.

Beide Experimente zusammen ergaben maximal 20 Punkte.

 


Theoretischer Wettbewerb

Der Theorie-Wettbewerb folgte einem ähnlichen Schema. Zunächst wurden wir Leader am 13. Juli mit den drei theoretischen Aufgaben konfrontiert, hatten diese wiederum zu analysieren, zu diskutieren, diverse Änderungen zu beschließen, die zugehörigen Punkte-Werte zu genehmigen und schlussendlich wieder in die Landessprachen zu übersetzen. Dies dauerte den ganzen Tag bis nach Mitternacht.

Wie üblich gab es drei Theorie-Aufgaben, die innerhalb von wiederum 5 Stunden zu bearbeiten waren. Statutengemäß waren alle drei Theorie-Aufgaben insgesamt 30 Punkte wert.

Theorieaufgabe 1

th 1 zylDies war eine mechanische Aufgabe, die zwei Teile hatte. Im ersten Teil ging es um eine hölzerne Scheibe, in deren Innerem sich eine kleinere Metallscheibe außerhalb der Mitte versteckte. Durch die Analyse vom Verhalten dieser Scheibe(n) auf einer schiefen Ebene und bestimmten Schwingungen waren die Lage und weitere Daten der Metallscheibe zu ermitteln.

th 1 raumstationIm zweiten Fall wurde angenommen, dass sich zwei Personen in einer Raumstation befinden, die ein riesiges, rotierendes Rad ist. Da sich eine dieser Personen auf der Erde wähnte, die andere aber überzeugt war, in so einer Raumstation zu sein, versuchte letztere die erstere mit Hilfe diverser Experimente und deren Ausgang davon zu überzeugen, dass sie sich nicht auf der Erde befinden.

Alle diese Experimente waren nachzuvollziehen, zu analysieren, deren Ausgang zu berechnen und aus den Ergebnissen korrekte Schlussfolgerungen zu ziehen.

Theorieaufgabe 2

th 2 kennlinieDas „Herz“ dieser Aufgabe war ein nicht-linearer elektrischer Bauteil (genannt Bauteil X), dessen U-I-Kennlinie einem idealisierten Thyristor glich. Nach der Untersuchung von stabilen und nicht-stabilen Systemzuständen waren zwei Schaltungen dieses Bauteils mit einem Widerstand, einem Kondensator und einer Konstant-Spannungs-Quelle zu analysieren und deren System-Verhalten zu untersuchen und zu berechnen, einschließlich möglicher Schwingungszustände.

Dies führte zu einem weiteren idealisierten Bauteil, der „Neuristor“ genannt wurde und dessen Verhalten den Neuronen unseres menschlichen Nervensystems ähnelt. Dessen prinzipielles Verhalten war ebenfalls zu analysieren.

Theorieaufgabe 3

In der dritten Theorie-Aufgabe wurden der LHC und ein Linear-Beschleuniger betrachtet. Zunächst ging es um das Verhalten diverser Teilchen im Beschleunigerkreis einschließlich deren Abstrahlungsverhalten.

In zweiten Teil wurde ein Linearbeschleuniger betrachtet und ein Verfahren vorgestellt, wie man mit diesem diverse Teilchen identifizieren kann. Nach der Berechnung spezieller Größen im Linearbeschleuniger-System hatten die Schüler/innen auf Grund gegebener Daten diverse Teilchen zu identifizieren.

 
Korrektur

Die Arbeiten aller Jugendlichen wurden kopiert und wir Leader bekamen die Arbeiten unserer Schüler/innen zwecks Korrektur nach dem vorher ausgemachten Punkteschema. Parallel dazu arbeiteten viele Korrektur-Teams der Universität Zürich, die jeweils für die Korrektur von etwa 20 Nationen zuständig waren. Wir Leader hatten dafür am 15. Juli den ganzen Tag Zeit, und diese Zeit benötigten wir dringend.

Am darauf folgenden Tag wurden so genannte „Moderations“ abgehalten, d.h. wir Leader konnten mit den zuständigen Korrektoren über Details, mögliche Unklarheiten, Missverständnisse udgl. verhandeln, um für alle unsere Schützlinge eine faire Punkteanzahl fest zu legen.

Anschließend gab es wieder eine Sitzung aller Leader (das so genannte „International Board“), in der diese Punkteanzahlen durch Abstimmung fixiert wurden.

Alle Aufgaben und Lösungen finden sich im Downloadbereich.

 

Preisränge

In den IPHO-Statuten ist festgehalten, nach welchem Schema die Preise zu vergeben sind. Vergeben werden Gold-, Silber- und Bronze-Medaillen und so genannte Honourable Mentions (HM).

Für eine Gold-Medaille mussten heuer mindesten 39,8 Punkte, für ein Silber-Medaille mindestens 30,7 Punkte, für eine Bronze-Medaille mindestens 22,7 und für eine Honourable Mention mindestens 17,5 Punkte erzielt werden.

 

Österreichische Leistungen

Heuer bestand das österreichische Team aus den folgenden fünf Jugendlichen (in alphabetischer Reihenfolge):

a) Jonas Bodingbauer; Oberösterreich, IV. Jahrgang / HTL-Leonding

b) Katharina Buczolich; Burgenland, IV. Jahrgang / HTL-Eisenstadt

c) Michael Pfeifer; Kärnten, 8. Klasse / BG/BRG-Klagenfurt-Mössingerstraße

d) Florian Rudinger; Oberösterreich, 8. Klasse / Europagymnasium-Linz

e) Alexander Theis, Tirol, 8. Klasse / BRGBORG-St.Johann

Erfreulicherweise errangen alle unsere Teilnehmer einen Preis, und zwar:

Alexander Theis 17,5 Pkt. Honourable Mention
Florian Rudinger 23,0 Pkte. Bronze-Medaille
Katharina Buczolich 23,8 Pkte. Bronze-Medaille
Jonas Bodingbauer 26,3 Pkte. Bronze-Medaille
Michael Pfeifer 33,5 Pkte. Silber-Medaille

 

 

 

 

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(Das österreichische Team von links nach rechts: Alexander Theis, Prof. Helmuth Mayr, Katharina Buczolich, Prof. Marianne Korner, Florian Rudinger, Michael Pfeifer, Prof. Engelbert Stütz, Jonas Bodingbauer)

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Herzliche Gratulation an alle !

 

Wien, im Juli 2016


Helmuth Mayr
Delegationsleiter

Weitere Bilder finden sich in der Fotogalerie.

 

 

Sonne, Extremwerte, Kernkraftwerke und Laserstrahlen

Ein Bericht über die 46. Internationale Physik-Olympiade 2015 in Mumbai von Helmuth Mayr

Physik, Taktik und Stress-Bewältigung

ipho2015 01Wie seit Jahren üblich absolvierten die für die IPHO-2015 Qualifizierten zunächst ein fünftägiges Spezial-Training an der Universität-Linz. Dort stand nicht nur die Physik an sich im Vordergrund, sondern es wurden auch die besten Wege für eine persönliche, optimale Taktik beim Lösen kniffeliger IPHO-Probleme durchexerziert und vertieft. Ergänzt wurde dies dadurch, dass eine möglichst gute Bewältigung von Stress-Situationen simuliert und reflektiert wurde.

So gerüstet machte sich die österreichische Delegation auf den Weg nach Mumbai in Indien.


Mumbai, eine Stadt der Extreme

In Mumbai wurden die fünf Schüler in einem Fünfstern-Hotel und wir zwei Leader in einem anderen Fünfstern-Hotel untergebracht. Jeder, der diese Hotels betreten wollte, musste durch eine Sicherheitsschleuse, genauso wie es in internationalen Flughäfen üblich ist.
ipho2015 02Mumbai erwies sich erwartungsgemäß als extrem belebter Moloch. In der Nähe von hochmodernen Firmengebäuden, Hotels udgl. konnte man Slums sehen, in denen Menschen unter uns nicht vorstellbaren Umständen ihr Leben fristen. Die Stadt pulsiert praktisch zu jeder Tages- oder Nacht-Zeit. Da wir während der Regenzeit dort waren, erlebten wir extrem sonnig-heiße Phasen, die von mehr oder weniger ausgeprägten Regenschauern unterbrochen wurden. Letztere brachten aber kaum Abkühlung.
Der Verkehr in Mumbai ist dicht, laut, ein ständiges Hupkonzert und für uns Mitteleuropäer sehr gewöhnungsbedürftig.


Laserlicht, eine Helix und Eigenschaften von Wasser

Nach einer beeindruckenden Eröffnungszeremonie am 5. Juli traten fast 400 Schü-ler/innen aus 84 Nationen am 7. Juli zum fünfstündigen experimentellen Wettbewerb an (siehe Downloads). Einerseits war ein Experiment mit Laserlicht durchzuführen, das ein Modell jener Röntgen-Untersuchungen war, die zur Erkenntnis der DNA-Doppelhelix-Struktur geführt hatten und andererseits waren durch streifenden Lichteinfall auf Oberflächen-Wellen von Wasser zwei physikalische Eigenschaften dieses benetzenden Nass´ zu ermitteln. Dies war nur durch umfangreiche Messreihen und ziemlich raffinierter, graphischer Datenauswertung zu bewerkstelligen.


Sonnenstrahlen, das Extremal-Prinzip und ein Kernkraftwerk

Zwei Tage später wurden die Teilnehmer/innen mit drei theoretischen Aufgaben konfrontiert, die wiederum in fünf Stunden zu bearbeiten waren. In der ersten wurden Aspekte der Sonnenstrahlung untersucht, mit der zweiten wurde ein Verständnis des Extremal-Prinzips in der Natur schrittweise analysiert und nachgerechnet und mit der dritten wurden die Basisprobleme eines Fissionsreaktors rechnerisch erfasst (siehe Downloads).


Was passiert nach den Wettbewerben ?

Statutengemäß wurden für die experimentellen Aufgaben maximal 20 und für die theoretischen höchstens 30 Punkte vergeben, also insgesamt 50.
Die Lösungen der Kandidaten/innen wurden kopiert und an die entsprechenden Leader ausgeteilt, d.h. wir bekamen nur die Kopien der Arbeiten unserer Schüler. Diese mussten wir nach einem fixierten Punktesystem korrigieren.
Im Zuge sogenannter „Moderations“ mussten dann alle Leader mit den jeweiligen Korrektoren-Teams eine faire Punkte-Anzahl für jede Arbeit verhandeln, um Missverständnisse udgl. auszuschließen. Auf Grund dieser Moderations wurde dann die offizielle Punkte-Liste – und damit auch die entsprechenden Preisränge – erstellt.

Alle Aufgaben und Lösungen finden sich im Downloadbereich.

 

Ergebnisse

Die höchste Punkte-Anzahl wurde heuer von einem Schüler aus Korea erzielt, nämlich 48,3 Punkte. Um eine Gold-Medaille zu erringen waren heuer mindestens 42,2 Punkte nötig. Eine Silber-Medaille wurde ab mindestens 33,0 Punkten vergeben. 24,0 Punkte war die Mindest-Grenze für eine Bronze-Medaille. Der vierte Preis, die sogenannte Honourable Mention, war an die Mindest-Punkteanzahl von 18,0 Punkten gebunden.

 ipho2015 diez   Matthias Diez aus Graz und Lukas Wimmer aus Zell am See
errangen punktegleich eine Bronze-Medaille.
ipho2015 wimmer
 

ipho2015 pfeifer  

Michael Pfeifer aus Klagenfurt
bekam eine Honourable Mention.
 

Herzliche Gratulation !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Alle diese Preise wurden im Zuge einer feierlichen Abschluss-Zeremonie auf offener Bühne an die Preisträger/innen überreicht.

Das österreichische Team

ipho2015 04

(von links nach rechts: Prof. Mayr, Matthias Diez, Jakob Bachler, Michael Pfeifer, Lukas Wimmer, Julius Piso, Prof. Stütz)

Herzliche Gratulation an alle !

 

Wien, im Juli 2015


Helmuth Mayr
Delegationsleiter

Weitere Bilder finden sich in der Fotogalerie.

 

 

Kurzbericht über die IPHO-2013 in Dänemark

Am Vormittag des 08-07-2013 rauchten die Köpfe von fast 400 Schülern bzw. Schü-lerinnen aus 81 Nationen, darunter natürlich auch unsere österreichischen, beim Theorie-Teil der Internationalen Physikolympiade, die heuer an der Dänischen Technischen Universität in Lyngby bei Kopenhagen stattfand.

In der ersten Aufgabe beschäftigten sich die Jugendlichen mit einem kürzlich in Dä-nemark aufgeschlagenen Meteoriten. Es wurde nach der Flugbahn, unterschiedlich-sten Geschwindigkeits- und Temperaturverhältnissen und der Altersbestimmung dieses Himmelskörpers gefragt und zu guter Letzt jener berühmte Meteoriten-Einfall abgehandelt, der vor zirka 65 Millionen Jahren zum Aussterben von mehr al 80% aller damaligen Lebewesen führte.
In der zweiten Aufgabe wurde eine raffinierte Methode, mit Sonnenlicht Wasser-dampf zu erzeugen, untersucht. Es handelt sich dabei um ein Material, das winzige Nano-Silber-Kügelchen enthält. Bei geeigneter Anordnung können in diesen Kügelchen durch einfallendes Licht innere Elektronen-Schwingungen angeregt werden, die das umgebende Wasser so aufheizen können, dass lokal Wasserdampf entsteht, während das restliche Wasservolumen kalt bleibt. Die Schüler und Schülerinnen hatten sich mit inneren Vorgängen dieser Silber-Nanopartikel zu beschäftigen, bis hin zur Berechnung des Wirkungsgrades einer solchen Dampferzeugungsanlage.
In der dritten Theorie-Aufgabe wurde ein vereinfachtes Modell des grönländischen Inlandeises betrachtet. Sowohl Details der inneren Eisbewegungen als auch deren radioaktiver Zerfall und die sich daraus ergebende Methode der Altersbestimmung wurden analysiert.

Am 10-07-2013 fand der experimentelle Teil des Wettbewerbes statt. Beim ersten Experiment wurden mit Hilfe eines Laser-Entfernungsmessers, wie man ihn in jedem Baumarkt kaufen kann, diverse Ausbreitungseigenschaften des Lichtes untersucht.
Beim zweiten Experiment wurden die Eigenschaften von Solarzellen, die mit einer LED-Lichtquelle beleuchtet wurden, eingehend untersucht. Auch die Kombination dieser Elemente mit einer wassergefüllten Küvette war Gegenstand der Untersu-chungen. Im Wesentlichen mussten die Messdaten graphisch ausgewertet und interpretiert werden.

Unsere österreichischen Schüler waren sehr erfolgreich:


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   Oliver EDTMAIR Kärnten Silber
phoca thumb l christian schuster    Christian SCHUSTER Oberösterreich      
Bronze
phoca thumb l florian kanitschar    Florian KANITSCHAR       
Burgenland Honourable Mention
phoca thumb l florian riedl    Florian RIEDL Steiermark Honourable Mention
phoca thumb l moritz theissing    Moritz THEISSING Steiermark Honourable Mention


Herzliche Gratulation !

 



Wien, im Juli 2013
Bericht von Helmuth Mayr

Van der Waals, Mechanisches, Polarisation – und eine Sensation

Ein Bericht über die 45. Internationale Physik-Olympiade in Astana, Kasachstan 2014 von Helmuth Mayr

 
1. Astana, der Austragungsort der 45. Internationalen Physik-Olympiade

ipho2014 Verwaltungsgebäude einer Öl- und GasgesellschaftDie 45. IPHO-2014 fand in der neuen Hauptstadt von Kasachstan statt, die den Namen Astana trägt, was wörtlich übersetzt „Hauptstadt“ bedeutet. Seit rund 25 Jahren wurde sozusagen mitten in der kasachischen Steppe, am Fluss Ishim gelegen, eine moderne Großstadt aus dem weitgehend flachen Boden gestampft. Architekturteams aus aller Welt überbieten sich noch immer bei der Verwirklichung ihrer Träume von Wohn- oder Zweck-Gebäuden, was zu ungewohnten Anblicken führt. In der Zwischenzeit beherbergt Astana etwas mehr als 800 000 Einwohner/innen, davon auffallend viele junge und gut ausgebildete Leute. Möglich macht dies das in Kasachstan reichlich vorkommende Erdöl, das in alle Welt verkauft wird.

Stadtkern von AstanaAstana hat ein ausgeprägtes kontinentales Klima, d.h. die Bewohner müssen im Winter mit Temperaturen von -40°C bis -50°C zurecht kommen, während im Sommer die Thermometersäule auf bis zu +40°C klettern kann.

Während der IPHO waren die Temperaturen allerdings deutlich niedriger. Bei bedecktem Himmel und einigen Regenschauern bewegten sich die Tagestemperaturen zwischen +15°C bis +24°C bei ständig wehendem kühlen Steppen-Wind.

2. Unser österreichisches Team

Die Internationale Physik-Olympiade ist sozusagen die „Weltmeisterschaft der Physik“ für „secondary school students“ und ist damit der größte physikalische Wettbewerb für Schüler/innen auf unserem Planeten. Bei der heurigen IPhO traten Teams aus insgesamt 85 Nationen aus allen Kontinenten an. Jedes Land darf maximal fünf Schüler/innen zur IPhO entsenden, was aus unterschiedlichsten Gründen aber nicht alle Nationen getan hatten.

Unter http://ipho2014.kz/teams/table sind alle teilnehmenden Teams aufgelistet. Insgesamt traten 383 Jugendliche zur 45. IPhO-2014 an.

ipho2014 team

von links nach rechts: Prof. Helmuth Mayr, students guide, Simon Jusner, Florian Kanitschar, Oliver Edtmair, Matthias Diez, Michael Pfeifer, Prof. Engelbert Stütz

 

3. Was hatten die Schüler/innen zu tun und was geschah dann?

ipho2014 verwaltungsgebaeudeAm Dienstag, dem 15. Juli 2014, wurden alle Schüler/innen in der großen Halle der Nasarbajew-Universität auf vorbereitete, gegeneinander abgeschottete Arbeitsplätze gesetzt. Dort mussten sie innerhalb von fünf Stunden drei knifflige theoretische Probleme so gut wie irgend möglich bearbeiten. Am Donnerstag, dem 17. Juli 2014, wurde ihnen auf eben diesen Plätzen eine umfangreiche experimentelle Aufgabenstellung vorgelegt, die wiederum innerhalb von fünf Stunden optimal zu bearbeiten war.

Etwas später erhielten wir Leader die Kopien der theoretischen und dann auch der experimentellen Bearbeitungen unserer Schüler, die wir nach einem „Marking scheme“ zu korrigieren hatten. Anschließend gab es so genannte „Moderations“, d.h. wir Team-Leader verhandelten mit den entsprechenden Korrektoren über eine faire Punkte-Anzahl für unsere Schüler. Daraufhin wurde eine Liste erstellt und auf Grund dieser werden statutengemäß die „Limits“ für die entsprechenden Preise festgelegt.

Auf diese Weise gab es heuer:
    43 Gold-Medaillen
    80 Silber-Medaillen
    88 Bronze-Medaillen
    63 Honorable Mentions

Von den insgesamt 383 angetretenen Jugendlichen wurden daher 274 mit Preisen belohnt.

4. Womit sich die Schüler/innen zu befassen hatten

Theorie:
Die erste Aufgabe bestand aus drei unabhängigen Teil-Aufgaben. In der ersten waren die Bewegungen eines Hohl-Zylinders zu erfassen, der mit ipho2014 experimenteinem „Puck“ = einem kleinen Masssenstück in Bewegung versetzt wurde. Bei der zweiten waren Details über eine Seifenblase und deren Oszillationen zu analysieren. Die dritte Teilaufgabe behandelte eine trickreiche elektrische Schaltung und das entsprechende System-Verhalten.
Bei der zweiten Theorie-Aufgabe war das Verhalten von Gasen, das mit der Van-der-Waals-Gleichung beschrieben wurde, näher zu untersuchen.
Die dritte Aufgabe behandelte unselbstständige und selbstständige Entladungsvorgänge von Gasen.

Experiment:
Mit Hilfe eines gegebenen Sets diverser Experimentier-Materialien war das Polarisationsverhalten einiger optischer Bauteile mit unterschiedlichen Beleuchtungen zu analysieren. Diverse Kenndaten mussten aus entsprechenden Messungen und zugehörigen Graphen abgeleitet werden.


Alle Aufgaben und Lösungen finden sich im Downloadbereich.


5. Eine Sensation !

Wie schon einige Male gewannen alle unsere österreichischen Schüler einen Preis, und zwar:
 

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Oliver Edtmair (Villach; 8. Klasse):  Gold-Medaille

Oliver errang den Platz 10  von  383  Jugendlichen!

Außerdem wurde er mit dem Sonderpreis der Europäischen Physikalischen Gesellschaft
als bester europäischer Schüler dieser IPHO ausgezeichnet !

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Florian Kanitschar (Eisenstadt; V. Jahrgang HTL):  Bronze Medaille

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Simon Jusner (Klagenfurt; 8. Klasse):  Bronze-Medaille

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Matthias Diez (Graz; 7. Klasse): Honorable Mention

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Michael Pfeifer (Klagenfurt; 6. Klasse): Honorable Mention

 

Herzliche Gratulation !

Eine Auflistung aller Gewinner/innen kann unter http://ipho2014.kz/blogs/view/1/42 aufgerufen werden. (Gemäß Statuten dürfen die Ergebnisse jener Schüler/innen, die keinen Preis gewonnen haben, nicht publiziert werden).

Wien, im Juli 2014


Helmuth Mayr
Delegationsleiter

Weitere Bilder finden sich in der Fotogalerie.

 

 

Ein Bericht über die 43. Internationalen Physikolympiade 2012 in Tallinn und Tartu, Estland

In Linz beginnt´s

Am Montag, dem 9. Juli 2012, trafen Oliver Edtmair aus Villach, Christoph Weis aus Graz, Tobias Karg aus Villach, Martin Stadler aus Graz und Maximilian Ruep aus Wels im Sommerhotel in Linz ein, um mit Prof. Stütz und dem Autor dieser Zeilen das Spezialtraining für die 43. Internationale Physik-Olympiade-2012 zu beginnen.


Im Laufe der nächsten Tage knackten die Kandidaten diverse experimentelle und theoretische physikalische Nüsse, die zum Großteil aus den IPHOs der vergangenen Jahre stammten. Dabei lernten sie nicht nur mit Physik umzugehen, sondern loteten auch ihre eigenen Grenzen aus, versuchten persönliche Strategien, wie sie am besten mit Stress umgehen sollten, welche „Punkte-Fallen“ beim Verfassen von Protokollen vermeidbar sind und vor allem, wie man aus gegebenen längeren Texten ein physikalisches System und dessen Eigenschaften erkennen und diese physikalisch-mathematisch korrekt beschreiben kann.
Zum Abschluss beschäftigten sich die Schüler mit diversen Eigenschaften optischer Systeme und fertigten jeweils ein Hologramm an.

So gerüstet flogen sie am Sonntag, dem 15. Juli 2012 gemeinsam mit den Betreuern Engelbert Stütz und Helmuth Mayr nach Tallinn zur 43. Internationalen Physik-Olympiade-2012.

Bilder aus Tallinn finden sich in der Fotogalerie.
Die Aufgaben finden sich im Downloadbereich.

Tallinn  und  Tartu

In Tallin regnete es an diesem und dem nächsten Tag in Strömen, was der guten Stimmung aber keinen Abbruch tat. Die beiden Begleitlehrer wurden in einem anderen Hotel untergebracht als die Schüler, und am nächsten Tag gab es zunächst die Eröffnungsfeier.
Im so genannten „Nokia-Haus“ in Tallinn versammelten sich knapp 371 Schüler und Schülerinnen aus 86 Nationen und deren Betreuungslehrer und „guides“ sowie die wissenschaftliche und politische Spitze von Estland. Ein bemerkenswertes Rahmenprogramm estnischer Künstler sowie beachtenswerte Reden der anwesenden Honoratioren umrahmten die Begrüßung aller Delegationen. Die gesamte Eröffnungsfeier kann auf der Homepage der IPHO-2012 angesehen werden.
Anschließend reisten die „contestants“ in die im Süden von Estland gelegene Universitätsstadt Tartu, wo sie die kommenden Tage verbrachten.

Bewegungen, Kelvin-Wassertropfen und Sternentstehung

Die Leader hingegen trafen sich zur Besprechung und Übersetzung der theoretischen Aufgaben dieser Olympiade. (Die englischsprachige Original-Version dieser Aufgaben und deren Lösungen können auch auf obiger Homepage nachgelesen werden).
Die erste Aufgabe war eine Ansammlung mehrerer, teilweise voneinander unabhängiger „kleineren“ Aufgaben – in Summe aus drei Teilen bestehend - und war insgesamt maximal 13 Punkte wert. Es waren keineswegs elementare Bewegungen diverser Körper zu analysieren, das Strömungsverhalten von Luft zu verstehen und sowohl graphisch als auch mathematisch zu beschreiben und das magnetische Verhalten eines supraleitenden Rohres zu interpretieren und auch mathematisch zu erfassen.

In der zweiten Aufgabe wurde der so genannte Kelvinsche Wassertropf-Apparat thematisiert, bei dem tropfendes Wasser zum elektrischen Verhalten eines Systems führt. Diese Aufgabe war insgesamt maximal 8 Punkte wert.
In einer Fülle von Detail-Aufgaben war das Systemverhalten zu analysieren und nachzurechnen.

In der dritten Aufgabe, die insgesamt maximal 9 Punkte wert war, musste die phasenweise Entstehung eines Sternes aus einer Gaswolke mit mehreren vorgegebenen Modellen schrittweise analysiert und modellmäßig berechnet werden.

Wie immer gab es lebhafte Diskussionen zu den einzelnen Aufgaben und deren Beurteilungsschemata, die bis etwa Mitternacht dauerten. Dann übersetzten die Leader diese Aufgaben in die entsprechenden Landessprachen und schickten sie per Computer nach Tartu, was bis tief in die Nacht dauerte.
Dort wurden die Texte entsprechend ausgedruckt und kuvertiert, sodass am Morgen für alle die richtige Version in dem wahrhaft babylonischen Sprachgewirr vorhanden war.
Pünktlich um 9 Uhr begann dann der Theoriewettbewerb, der fünf Stunden lang, also bis 14 Uhr, dauerte.
Nach einem erquickenden Mittagessen konnten sich die Teilnehmer/innen aus aller Welt in einem Adventure Park von den Strapazen erholen.

Magnetisches Wasser und eine Black Box

Der nächste Tag, der 18. Juli, war für die Kandidaten/innen ein Erholungstag im Raum von Tartu, während sich die Leader zur Besprechung der experimentellen Wettbewerb-Aufgaben trafen.
Statutengemäß gab es zwei unterschiedliche Experimente. Im ersten wurde das magnetische Verhalten von Wasser, das sich im Feld eines sehr starken Permanentmagneten befindet, untersucht und vermessen. Die durch das diamagnetische Verhalten von Wasser verformte Oberfläche musste mit einem schrägen Laserstrahl abgetastet und damit nicht nur die Verformung der Wasseroberfläche vermessen und berechnet werden, sondern auch die magnetische Suszeptibilität von Wasser.

Das zweite Experiment umfasste eine Black Box und zugehörige Messgeräte. In dieser Black Box befand sich u.a. ein nicht-linearer Baustein mit teilweise auffallender Charakteristik. Durch entsprechende Messreihen waren diverse elektrische Größen bis hin zu Schwingungseigenschaften dieser Anordnung zu bestimmen.

Natürlich gab es auch in diesem Fall – nach eingehendem Studium der zur Verfügung stehenden Anordnungen – lebhafte Diskussionen, die erst nach vielen Stunden beendet werden konnten. Die anschließende Übersetzung und deren Versendung per Computer dauerte bis zum Morgengrauen.

Für die Durchführung des experimentellen Wettbewerbes wurden die Schüler/innen in zwei Gruppen geteilt, von denen eine am Vormittag und eine am Nachmittag mit diesen Aufgaben konfrontiert wurde. Unsere Schüler empfanden es als angenehm in die Vormittagsgruppe eingeordnet worden zu sein, und so begannen sie am 19. Juli 2012 um 8 Uhr mit der Bearbeitung dieser beiden Aufgaben, die bis spätestens 13 Uhr fertig gestellt sein sollten. Es war ein schweißtreibendes Unterfangen, da wegen der vielen Messungen und deren Interpretationen die Arbeitszeit sehr knapp bemessen war.

Als dann um 20 Uhr auch die zweite Gruppe den Experimentalteil des Wettbewerbes abschließen konnte, hatten die Schüler/innen ihre Pflicht getan und konnten während der weiteren Zeit Exkursionen und Unterhaltungsprogramme genießen.

Tartu als Capital of Physics  -  „Thinking is dangerous“

Am 20. Juli fanden sich alle Teilnehmer/innen und Leader und viele weitere Personen am Hauptplatz von Tartu ein, wo mit einer feierlichen Zeremonie diese altehr-würdige Universitätsstadt für diesen Tag zum „Capital of Physics“ erklärt wurde. Es wurde gesagt, dass die Universität von Tartu die erste Universität Europas gewesen sei, in der die Newtonsche Physik bereits zu einer Zeit gelehrt wurde, in der im sonstigen Europa noch die Aristotelische Naturphilosophie das akademische Denken beherrschte.
Nach diesem Festakt, an dem auch eine große Anzahl Schaulustiger – Einheimische und Touristen - teilgenommen hatte, wurden für die Allgemeinheit allerlei Workshops und Informationsveranstaltungen abgehalten, die eine große Zahl an Interessierten anzog.

Zum krönenden Abschluss hielt der Nobelpreisträger Sir Harold Kroto (der die Fullerene entdeckt hatte) einen fulminanten, mit humorigen Einlagen gespickten Vortrag über die Rolle von naturwissenschaftlichem Denken in unserer Gesellschaft, der durch den im Titel zitierten Satz charakterisiert werden kann. (Dieser Vortrag ist auf der IPHO-homepage als Video abrufbar).

Korrekturen und „moderations“

Wir Leader bekamen die Kopien der Arbeiten unserer Schüler und hatten diese dem vereinbarten Punkteschlüssel entsprechend zu korrigieren. Gleichzeitig machte sich ein Team von Korrektoren daran, alle Arbeiten der Teilnehmerinnen und Teil-nehmer unabhängig von uns zu korrigieren.
Dann fanden die so genannten „moderations“ statt. Das heißt, dass sich die Leader mit jenen Korrektor-Teams trafen, die die Arbeiten ihrer Schüler korrigiert hatten, um sich auf eine für alle faire Punkteanzahl zu einigen. Da im Vorfeld die gegenseitigen Punkteeinschätzungen per Computer übermittelt wurden, waren diese Punkteverhandlungen im Allgemeinen in geraffter Zeit möglich.

Triumph !

Das heurige österreichische Team war so erfolgreich wie noch kein anderes vor ihm: Alle fünf Schüler errangen eine Medaille !

oliver edtmair erhaelt silbermedaille Oliver EDTMAIR 15 Jahre/Kärnten Silber
christoph weis erhaelt bronzemedaille Christoph WEIS 18 Jahre/Steiermark Bronze
tobias karg erhaelt bronzem Tobias KARG 19 Jahre/Kärnten Bronze
martin stadler erhaelt bron Martin STADLER 18 Jahre/Steiermark Bronze
maximilian ruep erhaelt bronzemedaille Maximilian RUEP 17 Jahre/Oberösterreich  Bronze


Herzliche Gratulation !

Preisverleihung

Die feierliche Preisverleihung (-> Video) fand wieder im so genannten Nokia Haus statt. Wiederum quoll der riesige Festsaal über von Teilnehmerinnen und Teilnehmern, Leadern, Staff und der wissenschaftlichen und politischen Spitze von Estland sowie dem Nobelpreisträger Sir Harold Kroto.

Im Vorfeld überreichte der Verfasser dieser Zeilen in seiner Eigenschaft als Präsident der World Federation of Physics Competitions den „Federation-Award-2012“ an die langjährige „IPHO-secretary“ Dr. Maija Ahtee aus Finnland für deren Verdienste im Bereich der „physics education“ im Allgemeinen und ihr Engagement für die Internationale Physikolympiade im Besonderen.
Anschließend wurden die Honourable Mentions sowie die Bronze-, Silber- und Gold-Medaillen von Honoratioren der wissenschaftlichen Spitze überreicht, wobei die Übergabe der Goldmedaillen durch Sir Harold Kroto erfolgte.

Wir österreichische Teamleader waren sehr stolz und zufrieden ansehen zu können, wie alle unsere Schüler – mit kräftigem Applaus bedacht - ihre Medaillen in Empfang nahmen !


Ich bin sicher, dass diese IPHO allen Beteiligten nicht nur in lebhafter Erinnerung bleiben wird, sondern dass u.a. auch unsere Schüler einen wichtigen Schritt zur Gestaltung ihres weiteren Lebens gemacht haben.


Wien, im Juli 2012
Bericht von Helmuth Mayr

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