Valtakunnallisessa fysiikkakilpailussa taipuivat tänä vuonna kokeelliset tehtävät teoriatehtäviä paremmin
Valtakunnallisen fysiikkakilpailun loppukilpailu pidettiin 18.-19.1.2019 Helsingissä. Kilpailuun oli kutsuttu avoimen sarjan alkukilpailun perusteella 22 loppukilpailijaa, joista 20 ilmoittautui mukaan. Noin puolet loppukilpailijoista oli pääkaupunkiseudulta ja sen lähistöltä ja toinen puoli muualta Suomesta. Edustettuina olivat mm. Turku, Tampere, Salo, Nurmes, Joensuu ja Rovaniemi.
Kuvassa keskellä voittaja Tobias Jungmann, vasemmalla (oranssi neule) toiseksi sijoittunut Aleksander Heino ja oikealla (punainen huppari) kolmanneksi sijoittunut Jaakko Sirén.
Viime vuosien tapaan fysiikan loppukilpailussa oli kolme teoriatehtävää ja kaksi kokeellista tehtävää, joiden kaikkien maksimipistemäärä oli 10 pistettä, joten koko kilpailun maksimi oli 50 pistettä. Teoriatehtäviä ratkottiin perjantai-iltapäivänä, ja aikaa niihin oli käytettävissä 120 minuuttia. Kokeelliset tehtävät olivat vuorossa lauantaina aamupäivällä siten, että yhtä tehtävää sai tehdä 60 minuuttia, jonka jälkeen vaihdettiin toiseen 60 minuutin tehtävään.
Teoriatehtävistä ensimmäinen käsitteli Auringon massaa, painovoiman alaista kiertoliikettä ja vuorovesi-ilmiötä. Vastaukset olivat pääasiassa sanallisia, mutta perusteluissa oli hyvä käyttää suureyhtälöitä milloin mahdollista. Tehtävän pistekeskiarvo 4,4 pistettä jäi fysiikan loppukilpailun heikoimmaksi pistekeskiarvoksi.
Toisessa teoriatehtävässä yhdistettiin virtapiirien, säteilyn ja lämpöopin suureita, kun piti suunnitella tinasta valmistettu lankasulake, joka säteilee riittävästi energiaa sulamatta. Lisäksi piti arvioida sulakkeen sulamisaikaa, kun sallittu sähkövirran suuruus ylittyy. Tämäkin tehtävä osoittautui haastavaksi: pistekeskiarvo oli 4,8.
Teoriaosion kolmas ja parhaiten osattu tehtävä liittyi luotaimen energiantuotantoon Stirling-moottorilla, jonka energianlähteenä on plutonium-238. Tehtävässä yhdistettiin ydinfysiikkaa ja lämpövoimakoneen toimintaa. Pistekeskiarvo oli 6,1 ja pistejakauma loppukilpailun tasaisin: lähes kaikki kilpailijat saivat tehtävästä vähintään puolet maksimipisteistä.
Kumpikin kokeellinen tehtävä sujui tällä kertaa pistekeskiarvon perusteella arvioiden paremmin kuin teoriatehtävät. Myös koetilanteita seuranneena voi todeta kokeellisten taitojen ylipäätään viime vuosina kohentuneen.
Ensimmäisessä kokeellisessa tehtävässä piti selvittää hevosenkenkämagneetin magneettivuontiheyttä kohtioiden välissä. Magneetin lisäksi käytettävissä oli pienikokoinen käämi (kierrosmäärä tunnettu), pituusmitta sekä Vernierin jänniteanturi ja LoggerPro-ohjelma. Ratkaisussa hyödynnettiin induktioilmiötä. Tehtävän pistekeskiarvo – 7,4 pistettä – oli fysiikan kilpailun korkein, ja peräti kolme kilpailijaa sai tehtävästä täydet 10 pistettä.
Toisessa kokeellisessa tehtävässä piti pelkästään erilaisten pituusmittojen sekä vaa’an avulla selvittää ensin varsin jäykän, kokoon puristettavan jousen jousivakio. Sen jälkeen arvioitiin vielä sopiviin mittauksiin perustuen, kuinka paljon jouseen tehdystä työstä siirtyy puupalikan liike-energiaksi, kun palikka lähetetään liikkeelle jousen avulla. Tehtävä oli haastava tekniseltä toteutukseltaan jousen venkuloidessa, mutta hyvin kilpailijat siitä selviytyivät, sillä pistekeskiarvo oli 6,4.
Kokonaisuutena kilpailu oli tiukka: voittaja sai 36 pistettä ja kymmenenneksi sijoittunutkin vielä 32 pistettä. Ensimmäiseksi sijoittui Tobias Jungmann Etelä-Tapiolan lukiosta Espoosta, toiseksi Aleksander Heino Helsingin matematiikkalukiosta ja kolmanneksi Jaakko Sirén Tampereen Klassillisesta lukiosta.
Kilpailu sujui hyvässä hengessä ja oli ilo seurata, miten fysiikasta innostuneet nuoret keskustelivat fysiikasta ”fysiikaksi”. Tätä keskustelua voi jatkaa ensimmäisellä valmennusleirillä, jonne kutsutaan käynnissä olevaan kirjevalmennukseen osallistuneita. Kevään leirillä valitaan fysiikkaolympialaisiin Suomea edustamaan viisihenkinen joukkue, jonka valmennus jatkuu kesäkuussa. Tämän vuoden fysiikkaolympialaiset pidetään heinäkuussa Tel Avivissa, Israelissa.
Loppukilpailujen tulokset: https://www.maol.fi/loppukilpailutulokset-neljan-tieteen-kisat-2018-2019/
