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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.

 

 

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