Fyzikální iberoamerická olympiáda

384
Mládež a fyzika
Fyzikální iberoamerická
olympiáda
aneb Olimpiada iberoamericana de Física
Ivo Volf, Jan Kříž
Přírodovědecká fakulta, Univerzita Hradec Králové, Rokitanského 62, 500 03 Hradec Králové
Některé světové fyzikální soutěže měly v minulosti národní nebo vícenárodní začátky,
jiné se během času o tzv. zonální kola naopak rozšířily. Mezi takové soutěže patří
mj. i Fyzikální iberoamerická olympiáda, která existuje od roku 1991.
Úvodem
V druhé polovině osmdesátých let se Mezinárodní fyzikální olympiáda (MFO) rozšířila do dalších zemí;
současně se postupně ukazovalo, že na tuto soutěž není
možné přijet bez náležité přípravy družstva. V řadě států vznikala školicí střediska nebo se v rámci tréninku
soutěžících snažili vedoucí najít jinou cestu srovnávání svých svěřenců předtím, než vyrazili na mezinárodní soutěž. V pořadí 22. MFO proběhla v roce 1991
za účasti soutěžících ze 30 států poprvé na americkém
kontinentě – v kubánské Havaně, avšak amerických
soutěžících bylo jen pomálu. Kromě hostitelské země
Kuby přijeli na MFO soutěžící z Kanady, Kolumbie,
Surinamu a USA. Na základě především osobních jednání fyziků ze Španělska, Portugalska a několika zemí
Jižní a Střední Ameriky se podařilo uspořádat v listopadu 1991 první zonální soutěž, která byla nazvána
Olimpiada Iberoamericana de Física – OIbF, jež má své
webové stránky na Wikipedii [1]. V posledních letech
byly publikovány informace o průběhu soutěže, jejích
výsledcích i texty a řešení zadávaných úloh na webu
[2]. V letošním roce 2014 byla uspořádána v pořadí již
19. OIbF v hlavním městě státu Paraguaye, tj. v Asunciónu. Menší nevýhodou je, že většina informací o této
soutěži byla publikována ve španělském jazyce, texty
úloh někdy i portugalsky.
Několik slov o soutěži
Fyzikální iberoamerická olympiáda byla vytvářena
na základě informací, které měli její zakladatelé a organizátoři o MFO, takže je upravili podle možností
systému výuky fyziky ve svých státech. V úvodní obecné části Pravidel soutěže (organizačního řádu) uvádějí
organizátoři cíl a účel soutěže – podpořit studium fyziky a získávat mladé talenty pro tuto vědu. A podpořit
také výměnu zkušeností a prohloubit přátelství mezi
zúčastněnými zeměmi. Mezinárodní soutěže se mohou zúčastnit družstva všech iberoamerických zemí;
jde tedy konkrétně o Španělsko, Portugalsko a země
http://ccf.fzu.cz
Prof. Victor Hamity, prezident OIbF (Argentina),
na OIbF 2013 (vpravo).
Jižní a Střední Ameriky. Soutěžící studenti musejí dodržet následující podmínky: nesmějí dosáhnout věku
18 let do 31. prosince roku předcházejícího příslušnou
soutěž, nikdy se nesmí zúčastnit mezinárodní fyzikální olympiády, soutěže OIbF se nesmí zúčastnit předtím
více než jednou a nesmí být vysokoškolskými studenty ke dni začátku soutěže OIbF. Za každý zúčastněný
stát se mohou zúčastnit nejvýše čtyři soutěžící studenti
a dva profesoři, kteří se stávají členy mezinárodní jury.
Celou soutěž řídí stálý pětičlenný výbor, jehož předseda je zodpovědný za přípravu. Země, která organizuje
daný rok soutěž, musí vytvořit výbor pro úlohy a ten
připraví materiály pro mezinárodní jury. Úlohy musejí
být originální a odpovídat obsahu teoretických a experimentálních okruhů, vyjmenovaných pro soutěž.
Jsou to: Mechanika hmotného bodu a soustav hmotných bodů, Mechanika tuhého tělesa, Mechanika tekutin, Termodynamika, Kmity a vlnění, Elektrický náboj
a elektrické pole, Magnetické pole, Elektromagnetismus, Elektromagnetické vlnění, Kvantová fyzika, Relativita, Látka. Jak je vidět, pokrývají rozsahem celou
středoškolskou fyziku, ale přesněji nevymezují obsah
jednotlivých kapitol. Výbor pro úlohy musí připravit
tři (nebo čtyři) teoretické úlohy, které se nazývají „pro-
č. 6
blema“, avšak ke každé úloze musí být připravena ještě
úloha náhradní pro případ, že ji mezinárodní jury neschválí. Jedna nebo dvě úlohy experimentální jsou pak
jen předmětem diskuse, avšak pořádající země nemusí
připravovat úlohy náhradní. Mezinárodní jury též diskutuje o počtu a rozdělení bodového hodnocení.
Vybrané úlohy jsou rozděleny do dvou zkoušek,
každá probíhá jeden den, obě zkoušky jsou odděleny
dnem odpočinku pro soutěžící. Průběh přípravy a rozhodování připomíná jednání mezinárodní jury MFO.
Při řešení mohou používat soutěžící neprogramovatelné kalkulačky a stejně tak řešení experimentální úlohy/
úloh probíhá individuálně. Řešení každé úlohy hodnotí
dvě nezávislé komise, v nichž jsou alespoň tři korektoři
alespoň ze dvou různých zemí, kteří se nakonec musejí
shodnout na hodnocení.
K vyhlášení výsledků je třeba dodržet základní linii
– zlatou medaili může získat asi 8 % soutěžících, stříbrnou 14 %, bronzovou 20 % a dalších 24 % může získat
čestné uznání za dobré řešení. Počty soutěžících pro jednotlivá ocenění se ještě korigují ve prospěch soutěžících
určitým zaokrouhlením, které je také předepsáno. Proto
může mezinárodní jury posunout hranice pro jednotlivá ocenění o 0,5 bodu. Mezinárodní komise může udělit
také mimořádné ocenění za nejlepší řešení úloh.
Vedení iberoamerické fyzikální olympiády je voleno
na období čtyř let; v letech 2009–2013 byl prezidentem
Victor Hamity (Argentina, známý z MFO), viceprezidentem Andrea Cabot (Uruguay), sekretářem Carlos
Gonzáles (Paraguay), členy Félix Cid (Dominikánská
republika) a Genaro Coronel (Paraguay). V Paraguayi
také proběhla 19. OIbF v termínu 28. 9.–5. 10. 2014. Pro
období 2013–2017 bylo zvoleno nové vedení ve složení: prezident Carlito Lariucci (Brazílie), viceprezident
Carlos Gonzáles (Paraguay), sekretář Héctor Jiménez
(Portoriko), členové Genaro Coronel (Paraguay) a další
člen podle volby dalšího místa soutěže.
Další informace o mezinárodní a národních soutěžích najdeme na Wikipedii. V internetových informacích o průběhu jednotlivých ročníků jsou uvedeny nejen zadávané teoretické úlohy a jejich řešení, ale
také experimentální úlohy a návod pro jejich řešení,
což může být zajímavý námět i pro naši činnost se žáky
talentovanými pro fyziku.
Ukázka soutěže a jejích výsledků
Do doby přípravy tohoto příspěvku nebyly publikovány úlohy 19. OIbF. Představme tedy úlohy z 18. OIbF,
která proběhla v Santo Domingu v Dominikánské republice v poslední třetině září 2013.
Soutěžícím byly předloženy tři teoretické a dvě experimentální úlohy, viz [3]. V porovnání s MFO nebo
i naší národní FO se úlohy zdají být poměrně jednoduché, některé dokonce učebnicové.
1. Escalasatómicas – atomové škály. Na rozdíl od
MFO (viz [4]) věnovali v roce 2013 organizátoři
OIbF jednu úlohu výročí 100 let Bohrova modelu
atomu. První dvě části úlohy se sice zabývají alfa
částicí vzniklou rozpadem polonia, nicméně ve třetí části odhadují velikost atomu vodíku na základě
Bohrovy kvantové podmínky.
2. Fuerza de Arrastre – odporová síla. Tématem této
úlohy byl odpor tekutého prostředí. Soutěžící měli
za úkol v jednoduchém modelu odvodit tzv. Newtonův vzorec. Pro dva různé tvary obtékaného tělesa
odhadovali i součinitel odporu.
Čs. čas. fyz. 64 (2014)
3. Molécula Diatómica – dvouatomová molekula. Soutěžícím byl předložen jednoduchý klasický
(nekvantový) model dvouatomové molekuly – dva
hmotné body (atomy) jsou spojeny pružinkou. Měli
za úkol studovat rotační i vibrační pohyb tohoto
modelu.
4. Určení rozteče nití u tkaniny pomocí difrakce.
Soutěžící měřili nejprve vlnovou délku laseru pomocí difrakční mřížky se známou mřížkovou konstantou. Následně určovali „mřížkovou konstantu“
tkaniny.
Argentinské družstvo na 27. MFO v kanadském Sudbury,
vedené prof. V. Hamitym.
5. Stanovení vnitřního odporu elektrického článku.
Přímým měřením napětí a odporu na různých rezistorech soutěžící určovali elektromotorické napětí
a vnitřní odpor zdroje.
Soutěže se zúčastnili účastníci z 19 zemí: Argentina
– 4, Bolívie – 4, Španělsko – 4, San Salvador – 3, Mexiko – 4, Uruguay – 4, Portugalsko – 4, Brazílie – 4, Chile
– 2, Portoriko – 1, Guatemala – 4, Kolumbie – 3, Kuba
– 1, Kostarika – 4, Panama – 4, Paraguay – 4, Peru – 4,
Dominikánská republika – 4, Ecuador – 4, celkem 72
soutěžících.
Z nich obdrželo 7 soutěžících zlatou, 10 stříbrnou
a 12 bronzovou medaili, 17 získalo čestné uznání, tedy
pozitivně hodnoceno bylo 46 soutěžících, což je 64 %
účastníků.
Závěr
Zonální mezinárodní fyzikální soutěže by mohly vést
ke zjednodušení MFO jak po stránce organizační, tak
i finanční, a současně eliminovat účast tzv. „slabších“
soutěžících, kteří se neprobojují do oblasti úspěšných
řešitelů, zvláště když si uvědomíme, že v současné době
se této vrcholové soutěže účastní asi 400 soutěžících
z více než 80 zemí a teritorií. Co jiného než zonální soutěže jsou vrcholová kola fyzikální olympiády ve státech
se stovkami milionů obyvatel, které zastupuje stejný počet soutěžících jako státy velmi malé (Lichtenštejnsko).
Zdroje
[1] http://es.wikipedia.org/wiki/Olimpiada_Iberoamericana_
de_F%C3%ADsica,
[2] http://oibf.minerd.gob.do
[3] http://oibf.minerd.gob.do/index.php/final-de-la-olimpiada/2013-10-01-12-52-54
[4] J. Kříž, F. Studnička, I. Volf, B. Vybíral: Čs. čas. fyz.63, 254
(2013).
http://ccf.fzu.cz
» Na rozdíl
385
od MFO věnovali
v roce 2013
organizátoři
OIbF jednu úlohu
stému výročí
Bohrova modelu
atomu.
«