Nr. 6/2003


Olümpiaad
Aasiast maas, Euroopas esireas

Eesti võistkond pärast autasustamist. Vasakult: Jaak Kikas (juhendaja), Sander Sõnajalg, Mihkel Kree, Jaanus Sepp, Aleksandr Morozhenko, Fjodor Novozhilov ja Jaan Kalda. Foto: Jaan Kalda kogu

2.–11. augustil 2003 peeti Taipeis 34. rahvusvaheline füüsikaolümpiaad.

Algsete plaanide kohaselt pidi olümpiaad toimuma juulikuus, kuid seoses eluohtliku SARS-i laialdase levikuga Taiwanil oli võistlus kolme nädala võrra edasi lükatud. Kohale oli tulnud 54 riigi võistkonnad, igaühte kuulus viis võistlejat ja kaks juhendajat. Umbes 15 riigi esindused jäid saabumata, põhjuseks ilmselt suutmatus kohandada oma tegemisi uue ajagraafiku järgi. Hiina võistkonna puudumisel, teadagi, oli arvatavasti teistlaadne põhjus.


Olümpiaad oli väga hästi organiseeritud. Võistlust loeti ilmselt riikliku tähtsusega sündmuseks, millest muu hulgas andis tunnistust presidendi osalemine avamistseremoonial, luksuslik majutus viietärni hotellides ning pisiasjadeni läbi mõeldud korraldus.


Aega nappis kõigil

Võistlejatele antud ülesanded oli kvaliteetsed ja vigadeta, erinevalt näiteks 2002. aasta olümpiaadi algtekstidest, kuhu olid sisse lipsanud nii mõnedki füüsikalised apsakad. Kuid allakirjutanu meelest olid need siiski natuke igavavõitu ja mõnevõrra liialdatud rõhuasetusega matemaatikal – kumas läbi ülikooli seminariülesannete stiil. Füüsikalist loomingulisust nõudvate küsimuste poolest tundus näiteks aastatagune Indoneesia ülesannete komplekt huvitavam.

Tuginedes 1994. aastal Pekingis toimunud olümpiaadi kogemustele, ootasime tavalisest raskemaid ülesandeid. Nii ka tõepoolest oli, kuid erinevalt Mandri-Hiina olümpiaadist seisnes raskus eeskätt töömahukuses: nii teooria kui ka eksperimendi puhul jäi viiest ettenähtud lahendustunnist selgelt väheks. See jättis meie võistlejad suhteliselt nõrgale stardipositsioonile, sest treeningu käigus pöörati peatähelepanu mitmesuguste ebastandardsete lahendusvõtete õppimisele, kuna “kiirlahendamise” harjutamist faktiliselt ei toiminud. Eesti edukaima võistleja, Mihkel Kree tunnistuste kohaselt oli küll võimalik n-ö esimese ringiga ülesannetest üle käia, kuid teise ringi, s.t paari raskema alaküsimuse juurde tagasituleku jaoks enam aega ei jätkunud. Isegi absoluutne võitja kogus vaid 42,3 punkti 50-st võimalikust.


Otsustas eksperiment

Esimene teooriaülesanne oli võrdlemisi lihtne mehaanika probleem, inspireeritud ühest zhonglöörimistrikist – nööri abil ühendatud kuulide pulgaga hüpitamisest. Teine ülesanne käsitles piesoelektrilise kristalli võnkumisi, nähtust, mida kasutatakse näiteks kvartskellades. Seejuures peatuti suhteliselt pikalt kristallis tekkivate seisulainete uurimisel. Ülesande algusosa oli suhteliselt lihtne, kuid mehaanilise pinge ja elektrivälja seotusele pühendatud alaküsimus osutus enamusele võistlejatest, sealhulgas meie omadele, üle jõu käivaks. Kolmas ja viimane teooria küsimus koosnes kahest mitteseotud poolest. Esimeses pooles uuriti neutroni lagunemist prootoniks ja elektroniks. Sellega said vaid mõned üksikud võistlejad hakkama, sest lahendamiseks oli vaja kasutada enamuse jaoks uudset lahendusvõtet: prootonit ja antineutriinot tuli vaadelda koos, kahest komponendist moodustuva tervikosakesena. Ülesande teine pool (siinne näidisülesanne) oli seevastu lihtne, Eesti võistlejad tulid sellega üsna hästi toime. Eksperimentaalvoorus uuriti vedelkristallide kaksikmurdvaid omadusi; temaatika oli valitud toonitamaks elektroonikatööstuse juhtivat rolli Taiwanil. Kui teooria osas olid meie paremad, Mihkel Kree ja Fjodor Novozhilov, enam-vähem võrdsed, siis Mihkel tegi katset väga hästi, Fjodor aga jäi aja hätta ning jättis peaaegu pool ülesannet tegemata.

Medalite piirid olid järgmised: kuld 33, hõbe 27, pronks 22 ja aukiri 16 punkti. Eesti poiste tulemustega võib enam-vähem rahule jääda. Ameerika Ühendriigid ning mitmed Aasia riigid (Taiwan, Korea, India, Iraan, Indoneesia jt) olid meist selgelt paremad, kuid väärtushinnangute (füüsika on Taipei ülikoolis populaarsuselt kolmas eriala, konkursiga umbes viiskümmend ühele kohale; vahest ehk on Taiwani kõrgtehnoloogilise edukuse aluseks just füüsika populaarsus?) ja rahvaarvu koosmõju arvestades on meil nendega raske võistelda. Euroopa riikidega võrreldes olime aga esireas ning Põhjamaade arvestuses koos soomlastega parimad – soomlased said ühe pronksi ja kaks aukirja.


Ülesanne 3B

Läbipaistvast klaasist murdumisnäitajaga n poolkera raadius on R ja mass m. Paralleelne monokromaatne ruumiliselt homogeenne laserikiir langeb risti poolkera tasapinnalisele osale selle keskosas. Raskuskiirendus on suunatud vertikaalselt allapoole. Laserikiire ringikujulise ristlõike raadius d on palju väiksem kui R. Nii klaasist poolkera kui laserikiir on telgsümmeetrilised z-telje suhtes.

Klaasist poolkera ei neela pealelangevat valgust. Tema pinnad on kaetud läbipaistvast materjalist õhukese kihiga, mille tõttu peegeldumine kiire sisenemisel ja väljumisel poolkerast on tühine. Optiline teepikkus mittepeegeldavas pinnakattes on samuti tühine.

Mitte arvestades suurusega (d/R)3 võrdelisi ja veel kõrgemat järku väikseid liikmeid, leida laseri võimsus, mis on vajalik klaasist poolkera raskuse tasakaalustamiseks (hõljutamiseks).




Jaan Kalda