Vážení příznivci Fyzikálního cirkusu,

v průběhu roku 2010 se začne realizovat zásadní stavební proměna brněnské hvězdárny, při které bude naše organizace na více než rok zcela uzavřena. Pokud se chcete o dostavbě dozvědět více, nahlédněte na internetové stránky http://dostavba.hvezdarna.cz. Z tohoto důvodu se v roce 2010 a 2011 Fyzikální cirkus bohužel neuskuteční. Věříme, že nám zachováte přízeň a opět se setkáme, tentokrát už v nové budově hvězdárny, po rekonstrukci.

Poslední dubnovou sobotu 25. dubna 2009 se na brněnské Kraví hoře za účasti prvního československého kosmonauta Vladimíra Remka odehrálo napínavé dobrodružství a velké drama - třetí ročník soutěže středoškolských a vysokoškolských týmů v experimentální fyzice Fyzikální cirkus 2009 - Přistání na Venuši. Soutěže se zúčastnilo rekordní množství 28 týmů z 16 měst z celé České republiky: Brno (16 týmů), Praha (2 týmy), Zábřeh (2 týmy), a po jednom týmu Ivančice, Jindřichův Hradec, Lipník nad Bečvou, Nymburk, Opava, Ostrava, Třebíč a Vsetín.

Soutěžilo se ve dvou disciplínách. Studentské týmy musely zkonstruovat raketu z PET lahve poháněnou vodou a stlačeným vzduchem, která je schopná vynést co nejvýše do vzduchu křepelčí vajíčko („kosmonauta“) a bezpečně přistát zpátky na zemi, aniž by se vajíčko rozbilo („kosmonaut“ se zabil). Hodnotila se doba letu a bezpečné přistání. Druhou disciplínou byla stavba vozítka poháněného pastičkou na myši. Úkolem bylo bezpečně a co nejrychleji dopravit na vozítku křepelčí vajíčko („kosmonauta“) na vzdálenost tří metrů.

Již při pátém startu vodní rakety padl rekord Fyzikálního cirkusu v délce letu rakety v kategorii středoškolských týmů. Tým „Crashmans“ studentů SPŠ a VOŠ na Sokolské v Brně dokázal udržet raketu ve vzduchu 29,15 vteřiny. Diváci letos mohli sledovat i dva nejdelší lety rakety v dosavadní historii Fyzikálního cirkusu. O ty se zasloužil pěti členný tým „Úchyláci s.r.o.“ studentů Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně. Při dvou startech se obě rakety tohoto týmu vždy po 50 vteřinách ztratily z dohledu diváků i časoměřičů a vydaly se do ulic a zahrad za Kraví horu. Po dlouhém hledání se podařilo nalézt pouze jednu raketu.

Devíti členná mezinárodní odborná porota ve složení Lucie Kanioková a Petra Kučerová (Jihomoravské inovační centrum), Eva Janouškovcová (Centrum pro transfer technologií MU), Vladimír Remek, Antonio Castro (European Space Agency), Milan Halousek (Česká kosmická kancelář), Zdeněk Mikulášek (Ústav fyziky a teoretické astrofyziky Přírodovědecké fakulty MU), Jiří Zablatzký (Letecký ústav Fakulty strojního inženýrství VUT) a hostitel Jiří Dušek (Hvězdárna a planetárium Mikuláše Koperníka v Brně) udělila řadu cen:

Cena České kosmické kanceláře pro školu s největším počtem soutěžních týmů:

SPŠ a VOŠ technická, Sokolská, Brno postavila celkem 8 týmů

Cena poroty za nejnápaditější a nejviditelnější fanklub:

tým „Bombarďáci“, Gymnázium Lipník nad Bečvou

Cena poroty pro dívčí tým:

tým „Bratz“, SPŠ a VOŠ technická, Sokolská, Brno

Cena poroty za nejpevnější nervy:

Helena Paschkeová, tým „JCMM“, Gymnázium Řečkovice, Brno (jediný člen týmu)

Cena poroty za nejlepší poster:

tým „Rypáci“, Gymnázium Zábřeh

Cena poroty za design rakety:

tým „42 Team“, Gymnázium Třebíč

tým „Clever Heads“, SPŠ a VOŠ technická, Sokolská, Brno

tým „Sokoláci“, SPŠ a VOŠ technická, Sokolská, Brno

Cena poroty za design vozítka:

tým „Traktoristi“, Gymnázium Voděradská, Praha

tým „GraMly“, Gymnázium Matyáše Lercha, Brno

tým „Kinesis“, SPŠ a VOŠ technická, Sokolská, Brno

Cena poroty za umělecký dojem:

tým „Bombarďáci“, Gymnázium Lipník nad Bečvou

tým „Kofola team“, Gymnázium Ostrava-Zábřeh

tým „Spacemen s.r.o.“, Masarykovo gymnázium, Vsetín

Cena poroty za nejvyšší let:

tým „Český Sputnik“, Gymnázium Matyáše Lercha, Brno

Cena Vladimíra Remka za nejdelší a nejdramatičtější let Fyzikálního cirkusu:

tým „Úchyláci s.r.o.“, Fakulta strojního inženýrství, Vysoké učení technické v Brně

Cena za nejdelší bezpečný let rakety, kategorie studentů středních škol:

1. místo: tým „Crashmans“, SPŠ a VOŠ technická, Sokolská, Brno

2. místo: tým „Bombarďáci“, Gymnázium Lipník nad Bečvou

3. místo: tým „LoLo“, SPŠ Na Proseku, Praha

Cena za nejdelší bezpečný let rakety, kategorie studentů vysokých škol:

1. místo: tým „Don´t panic, Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity, Brno

Cena za nejrychlejší bezpečné vozítko, kategorie studentů středních škol:

1. místo: tým „Bombarďáci“, Gymnázium Lipník nad Bečvou

2. místo: tým „Crashmans“, SPŠ a VOŠ technická, Sokolská, Brno

3. místo: W.A.R.P., Gymnázium Zábřeh

Cena za nejrychlejší bezpečné vozítko, kategorie studentů vysokých škol:

1. místo: tým „Úchyláci s.r.o.“, Fakulta strojního inženýrství, Vysoké učení technické v Brně

Absolutní vítěz kategorie studentů středních škol:

tým „Bombarďáci“, Gymnázium Lipník nad Bečvou

tým „Crashmans“, SPŠ a VOŠ technická, Sokolská, Brno

Absolutní vítěz kategorie studentů vysokých škol:

tým „Don´t panic, Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity, Brno

Fyzikální cirkus 2009 pořádali Hvězdárna a planetárium Mikuláše Koperníka v Brně, Masarykova univerzita, Spolek přírodovědců Masarykovy univerzity v Brně a DIALOG centrum. Záštitu nad soutěží převzali rektor Masarykovy univerzity Petr Fiala, primátor statutárního města Brna Roman Onderka a ředitel České kosmické kanceláře Jan Kolář.

Fyzikální cirkus 2009 se uskutečnil díky významné podpoře řady institucí a firem. Organizátoři velice děkují za spolupráci všem partnerům, kterými jsou Jihomoravské inovační centrum, Česká kosmická kancelář, Teplárny Brno, Euromedia – Knižní klub, Vesmír s.r.o., nakladatelství Academia, nakladatelství Dokořán, Technické muzeum v Brně, Lanové centrum PROUD, Vysoké učení technické v Brně, DHL Global Forwarding, Jihomoravské centrum pro mezinárodní mobilitu.

Součástí doprovodného programu Fyzikálního cirkusu 2009 bylo pozorování Slunce a denní oblohy, kosmická dílna pro rodiče s dětmi, přednáška „Venušiny špeky“ a přednášky Jiřího Zablatzkého a Milana Halouska o novinkách a trendech v českém a evropském letectví a kosmonautice.

Podrobný přehled výsledků naleznete v závěrečné zprávě.

Stáhnout si můžete také výsledkovou listinu svého týmu!

Soutěže se účastní tří až pětičlenná družstva studentů středních nebo vysokých škol (dvě kategorie). Jeden student může být členem pouze jednoho družstva. Počet družstev z jednotlivých škol není omezen, družstva si však během soutěže nemohou jakkoli pomáhat. Účastníci musí experimenty předvést za dodržení všech bezpečnostních předpisů. Při jejich porušení na sebe organizátoři neberou žádnou odpovědnost.

Soutěž se koná v sobotu 25. dubna 2009 na Hvězdárně a planetáriu Mikuláše Koperníka v Brně. Registrace přihlášených týmů před soutěží proběhne týž den od 9:30 do 10:00 hodin, výsledky soutěže vyhlásí odborná porota týž den do 17:00 hodin. Absolutní vítěz v každé kategorii se určuje průměrem pořadí v obou absolvovaných disciplínách.

Pozor! Odborná porota nebude sledovat pouze dolet raket a rychlost vozítek! Půjde také o to, jak své stroje „umíte prodat“ a představit je před ostatními týmy. Připravte si proto poster, na kterém budete své výtvory prezentovat podobně, jako firma, která se snaží zaujmout případné investory. Porota bude mimo jiné hodnotit i design vozítek a raket stejně jako umělecký dojem vašeho projevu (před startem vozítka nebo rakety byste svůj výrobek měli několika větami popsat tak, aby co nejvíce zaujal). S prázdnou nepůjde domů ani nejoriginálnější a nejviditelnější fanklub některého ze soutěžních týmů.

Soutěžní týmy se mohou těšit na celou řadu zajímavých cen! Je pro vás připravena:

cena za design rakety

cena za nejdelší bezpečný let

cena za design vozítka

cena za nejrychlejší bezpečné vozítko

cena pro absolutního vítěze kategorie středních škol

cena pro absolutního vítěze kategorie vysokých škol

cena za nejlepší poster/prezentaci týmu

cena za umělecký dojem

cena za nejlepší poster/prezentaci týmu

cena za nejnápaditější a nejviditelnější fanklub

Mezi cenami naleznete knihy a časopisy (například velkou encyklopedii Vesmír), volné vstupenky na Hvězdárnu a planetárium Mikuláše Koperníka v Brně, volné vstupenky do Technického muzea v Brně, předplatné časopisu Vesmír nebo exkurzi do Jihomoravského inovačního centra a Jihomoravského centra pro mezinárodní mobilitu.

Do soutěže se musí týmy přihlásit nejpozději 3. dubna 2009 do 12 hodin. Přihlášku si můžete stáhnout zde. Vyplněnou přihlášku prosím zašlete na emailovou adresu cirkus@hvezdarna.cz. Organizátoři potvrdí přihlášku elektronicky či telefonicky a soupis přihlášených družstev budou průběžně zveřejňovat na www stránkách http://cirkus.hvezdarna.cz. Případné dotazy Vám rádi zodpovíme na výše uvedené emailové adrese. Kontaktovat nás můžete také na adrese Hvězdárna a planetárium M. Koperníka v Brně, Kraví hora 2, 616 00 Brno nebo na telefonním čísle 541 321 287 (Jan Píšala).

09:30 – 10:00 registrace týmů, vylosování startovního pořadí

10:00 – 10:30 zahájení soutěže, představení týmů a odborné poroty

10:30 – 15:30 starty raket, závody vozítek poháněných pastičkou na myši

15:30 – 16:30 žhavé novinky ze světa letectví, kosmonautiky a astrofyziky

16:30 – 17:00 vyhlášení výsledků soutěže odbornou porotou, předání cen

Na začátku soutěže obdrží tým jednoho „kosmonauta“, kterého bude představovat běžné křepelčí vejce. S tímto „kosmonautem“ musí tým absolvovat obě níže uvedené soutěžní disciplíny, aniž by kosmonaut zahynul, respektive křepelčí vejce se poškodilo či prasklo.

Experiment č. 1: Vodní raketa

Cílem experimentu je postavit raketu z běžné PET láhve, která se udrží co nejdéle ve vzduchu. Součástí rakety musí být „kosmonaut“ (křepelčí vejce). Raketa musí přistát takovým způsobem, aby nebyl ohrožen život „kosmonauta“ (nebylo poškozeno křepelčí vejce). Jedna a táž raketa musí být odpálena dvakrát za sebou, přičemž se druhý start musí uskutečnit nejpozději do pěti minut od prvního přistání. V hlavní soutěži se počítá celková doba letu rakety (součet časů obou letů).

Specifikace rakety

1. Podle vlastního návrhu postavte raketu ze standardní PET láhve o objemu nanejvýš 1,5 litru, která jako pohon využije stlačený vzduch a vodu (objem vody musí představovat nejméně polovinu hnacího média – není tedy možné raketu natlakovat jenom vzduchem). Trup rakety, který bude obsahovat hnací médium, musí být vyroben pouze z jednoho kusu PET láhve (nelze tedy PET láhve jakkoli kombinovat). Použitá PET láhev musí být běžně k dostání v obchodní síti. Každý tým musí postavit vlastní raketu a startovací rampu. Týmy si nesmí půjčovat „kosmonauty“, rakety, startovní rampy, pumpičky ani jejich části.

2. Voda musí být v raketě ještě před tlakováním a nesmí být přidávána během nebo po natlakování. K natlakování rakety lze použít pouze pumpičku na ruční (nožní) pohon. Pumpičku si mohou týmy samy vyrobit, musí však být splněna podmínka ručního (nožního) pohonu. Pumpička musí pracovat na stejném principu jako běžně dostupné pumpičky na kolo. Musí tedy obsahovat pouze jednoduchý píst či membránu. Použití složitějších hydraulických zařízení je při tlakování rakety zakázáno. Vzduch musí jít přímo z pumpičky do rakety. Nelze použít žádné zásoby stlačeného vzduchu, do vody nelze přimíchat žádné chemikálie.

3. Tlakovací mechanismus musí být pevnou součástí odpalovací rampy. Do její konstrukce patří i vodicí zařízení (tyč, trubka, apod.) o délce minimálně 1 metr zajišťující vertikální start rakety. Soutěžící musí mít během tlakování a startu bezpečnostní brýle a musí stát nejméně 4 metry daleko od rampy (tlakovací hadice tedy musí být dostatečně dlouhá). Organizátoři zajistí ochranné brýle. Prosím, dejte si pozor na uvedené parametry odpalovací rampy – v minulosti nebyly běžně dodržovány, tentokráte však nebudou přestupky tohoto pravidla tolerovány.

4. Startovací prostor, ve kterém bude při startu umístěna startovací rampa i raketa, bude z bezpečnostních důvodů ohraničen drátěným pletivem stočeným do tvaru válce. Výška pletiva bude činit 2 metry, průměr ohraničené kruhové plochy (manévrovací prostor pro rampu a raketu) bude 1,5 metru. Toto drátěné ohraničení umožní propojit raketu s tlakovací hadicí.

5. Raketa může mít padák, špici, stabilizační křidélka a mechanizmus (kroužky, objímky apod.) umožňující uchycení rakety na vodicí zařízení. Úpravy trupu rakety laminováním či obdobnými postupy nejsou z bezpečnostních důvodů povoleny. Špice letící rakety nesmí být vytvořena z kovového či skleněného materiálu. Raketa nesmí obsahovat žádné části, jenž by se mohly v průběhu letu uvolnit a oddělit od rakety.

6. Otevření padáku nesmí být realizováno pomocí mechanizmu, který nebude součástí rakety v průběhu celého jejího letu nebo bude pevně spojen se zemským povrchem. To znamená, že otevření padáku pomocí vlasce apod. není přípustné. Otevírací mechanizmus musí být pevně spojen s raketou a nesmí se v průběhu jejího letu od rakety oddělit.

7. Testovací lety jsou povoleny pouze do ukončení registrace soutěžících. Soutěžící mají povinnost během testování i vlastní soutěže dbát na svou bezpečnost i na bezpečnost okolí. Pokud porota shledá, že jakákoliv část rakety nebo rampy může být pro soutěžící nebo diváky nebezpečná (např. raketa není schopna během letu udržet svislý směr a hrozí nebezpečí střetu s diváky), má právo vyloučit konstruktérský tým ze soutěže a zakázat další starty jeho rakety.

8. Každý tým bude mít k dispozici dva startovní pokusy. Před prvním startem bude mít tým pět minut na přípravu své rakety a vložení „kosmonauta“ (křepelčího vejce). „Kosmonaut“ může být umístěn v kterékoliv části rakety. Během soutěže – na pokyn organizátorů – tým odpálí raketu, přičemž nejpozději do pěti minut od prvního přistání její start zopakuje.

9. Kosmonaut“ (křepelčí vejce) musí přečkat oba startovní pokusy bez poškození a nesmí dojít k narušení vaječné skořápky. „Kosmonaut“ musí být po celou dobu letu součástí rakety a nesmí z ní vypadnout. S „kosmonautem“ lze manipulovat mezi dvěma starty.

10. Hodnotí se doba letu od vypuštění rakety do jejího dopadu na zem nebo na předmět pevně spojený se zemí (vč. větví stromů apod.). Čas nezávisle měří dva členové poroty, výsledek se vypočítá průměrem. Výsledné pořadí soutěžících družstev se určuje na základě celkové doby letu rakety podle vzorce: t₁+t₂, kde t₁ a t₂ je doba letu rakety při jednotlivých startech. Vyhrává družstvo s nejdelší celkovou dobou letu rakety.

11. V případě, že při některém ze dvou startovních pokusů dojde k úmrtí kosmonauta (vejce se poškodí), bude za takový start týmu započítána doba letu 0 sekund (bez možnosti náhradního startu). Tým poté od organizátorů obdrží náhradního „kosmonauta“ (křepelčí vejce), se kterým absolvuje zbývající startovní pokus (popř. zbývající disciplínu).

12. Ze strany organizátorů bude zajištěno měření času, voda na natankování rakety a křepelčí vejce.


Jak bude vypadat startovní prostor?

Experiment č. 2: Vozítko poháněné pastičkou na myši

Vaším úkolem je postavit z běžné pastičky na myši vozítko, které i s „kosmonautem“ (křepelčím vejcem), projede vytyčenou trať v co nejkratším čase. Měřenou veličinou bude doba, za kterou vozítko danou trať zdolá.

Specifikace vozítka:


1. Podle vlastního návrhu postavte vozítko, které je poháněno pastičkou na myši, a které je schopno převézt bez poškození „kosmonauta“ (křepelčí vejce).

2. Aby měly všechny týmy stejné výchozí podmínky, zašlou pořadatelé každému soutěžnímu týmu v co nejkratší době po jeho přihlášení standardní pastičku na myši (délka 10 cm, šířka 4,5 cm) označenou razítkem Hvězdárny a planetária Brno. Součástí vozítka při závodních startech musí být pouze tato pastička. Během soutěže si týmy nesmí půjčovat žádné části vozítek.

3. Jediným zdrojem pohybové energie vozítka může být pastička na myši. Žádné další zdroje energie včetně potenciální tíhové nejsou povoleny.

4. Počet závitů na pružince pastičky nesmí být dodatečně navýšen. Stejně tak nesmí dojít k otočení sklopného ramene pastičky (při natažení pastičky) o více než 180°. Dřevěná deska, sklopné rameno, i mechanizmus zajišťující sklopné rameno v nataženém stavu mohou doznat úprav

5. Pastička musí být přítomna ve vozítku po celou dobu pohybu vozítka a musí jej pohánět pomocí kol, pásů apod. Vypouštěcí zařízení je zakázáno.

6. Po celou dobu jízdy musí být alespoň jedno kolo (či část pásu) v kontaktu se zemí (v opačném případě bude vozítko diskvalifikováno). Vozítko musí po celou dobu jízdy zůstat v jednom kuse. Vozítko musí být uvedeno do pohybu z klidu spuštěním pasti takovým způsobem, kterým se nepředá další energie k pohybu.

7. Doba jízdy bude měřena od protnutí startovní čáry do protnutí cílové čáry. Pokud vozítko neujede celou dráhu, nebude daný startovní pokus uznán (bez možnosti náhradního startu). Pokud vozítko vyjede ze své dráhy a alespoň jedním kolem či pásem přesáhne za hranici dráhy, tzn. za hranu mantinelu (viz specifikace dráhy), bude diskvalifikováno. V průběhu jízdy se vozítko může mantinelů dotýkat a může se od nich také odrážet. Preferován je však přímočarý pohyb vozítka.

8. Každý tým bude mít k dispozici dva startovní pokusy. Před prvním startem bude mít tým pět minut na přípravu svého vozítka a vložení křepelčího vejce. Druhý start vozítka se musí uskutečnit opět s „kosmonautem“ do pěti minut od konce první jízdy.

9. Kosmonaut“ (křepelčí vejce) musí přečkat oba startovní pokusy bez poškození a nesmí dojít k narušení vaječné skořápky. „Kosmonaut“ musí být po celou dobu jízdy součástí vozítka a nesmí z něj vypadnout.

10. Ze dvou získaných časů bude vždy vybrán kratší čas. Výsledné pořadí soutěžních týmů bude určeno na základě vzájemného srovnání těchto časů. Vítězem se stává tým, kterému se podaří projet celou trať v co nejkratší době (při dodržení všech ostatních pravidel).

11. V případě, že při některém ze dvou startovních pokusů dojde k úmrtí kosmonauta (vejce se poškodí), nebude takový start porotou uznán (bez možnosti náhradního startu). Tým poté od organizátorů obdrží náhradního „kosmonauta“ (křepelčí vejce), se kterým absolvuje zbývající startovní pokusy (popř. zbývající disciplínu).

12. Ze strany organizátorů bude zajištěno měření času, za který vozítko zdolá vytyčenou dráhu a křepelčí vejce.


Specifikace dráhy:


1. Povrch dráhy, po které se budou vozítka pohybovat, bude tvořit jemný udusaný písek.

2. Celková délka dráhy bude činit 300 cm, její šířka bude 50 cm. Vozítko musí projet dráhu po celé její délce. Měřící zařízení (optická závora) bude umístěno přibližně 5 cm nad povrchem dráhy.

3. Po stranách bude dráha lemována dvojicí mantinelů, jejichž výška (od pískového povrchu) bude činit 10 cm. Pokud vozítko jakoukoliv svou částí přesáhne v průběhu jízdy některý z mantinelů, bude vyloučeno ze soutěže.

4. Protože bude celá dráha sestavena na vyvýšeném pódiu, bude na konci dráhy umístěno „lapací“ zařízení (síť apod.), které vozítko zabrzdí a znemožní mu spadnout z pódia.


Jak bude vypadat závodní dráha? Jak hluboká bude vrstva písku a co bude pod ní?


Základem startovní dráhy bude dřevěná deska, která bude po stranách lemována 10 cm vysokými mantinely, aby vozítko nevyjelo z dráhy. Jeden mantinel bude kvůli průhlednosti skleněný, druhý dřevěný. Povrch desky (nikoliv však mantinelů) bude pokryt hrubším kobercem a teprve na tomto koberci bude vrstva písku o výšce cca. 2 cm. Jednoduchý nákres závodní dráhy:

Mohu ke stavbě vozítka použít pastičku z minulého roku?


Vzhledem k tomu, že pastičky použité v loňském i letošním roce jsou zcela identické, je možné použít do vozítka pastičku z minulého ročníku. Podmínkou však je, aby byla pastička viditelně označena razítkem brněnské Hvězdárny.

Pokud si nejste jisti, zda vaše raketa či vozítko splňují výše zmíněné podmínky nebo máte jakékoliv jiné dotazy, neváhejte a kontaktujte nás elektronicky na adrese cirkus@hvezdarna.cz. K emailu můžete připojit také fotografie či nákresy vašich výtvorů.