Ein Bericht über die 43. Internationalen Physikolympiade 2012 in Tallinn und Tartu, Estland

In Linz beginnt´s

Am Montag, dem 9. Juli 2012, trafen Oliver Edtmair aus Villach, Christoph Weis aus Graz, Tobias Karg aus Villach, Martin Stadler aus Graz und Maximilian Ruep aus Wels im Sommerhotel in Linz ein, um mit Prof. Stütz und dem Autor dieser Zeilen das Spezialtraining für die 43. Internationale Physik-Olympiade-2012 zu beginnen.

Im Laufe der nächsten Tage knackten die Kandidaten diverse experimentelle und theoretische physikalische Nüsse, die zum Großteil aus den IPHOs der vergangenen Jahre stammten. Dabei lernten sie nicht nur mit Physik umzugehen, sondern loteten auch ihre eigenen Grenzen aus, versuchten persönliche Strategien, wie sie am besten mit Stress umgehen sollten, welche „Punkte-Fallen“ beim Verfassen von Protokollen vermeidbar sind und vor allem, wie man aus gegebenen längeren Texten ein physikalisches System und dessen Eigenschaften erkennen und diese physikalisch-mathematisch korrekt beschreiben kann.
Zum Abschluss beschäftigten sich die Schüler mit diversen Eigenschaften optischer Systeme und fertigten jeweils ein Hologramm an.

So gerüstet flogen sie am Sonntag, dem 15. Juli 2012 gemeinsam mit den Betreuern Engelbert Stütz und Helmuth Mayr nach Tallinn zur 43. Internationalen Physik-Olympiade-2012.

Bilder aus Tallinn finden sich in der Fotogalerie.
Die Aufgaben finden sich im Downloadbereich.

Tallinn  und  Tartu

In Tallin regnete es an diesem und dem nächsten Tag in Strömen, was der guten Stimmung aber keinen Abbruch tat. Die beiden Begleitlehrer wurden in einem anderen Hotel untergebracht als die Schüler, und am nächsten Tag gab es zunächst die Eröffnungsfeier.
Im so genannten „Nokia-Haus“ in Tallinn versammelten sich knapp 371 Schüler und Schülerinnen aus 86 Nationen und deren Betreuungslehrer und „guides“ sowie die wissenschaftliche und politische Spitze von Estland. Ein bemerkenswertes Rahmenprogramm estnischer Künstler sowie beachtenswerte Reden der anwesenden Honoratioren umrahmten die Begrüßung aller Delegationen. Die gesamte Eröffnungsfeier kann auf der Homepage der IPHO-2012 angesehen werden.
Anschließend reisten die „contestants“ in die im Süden von Estland gelegene Universitätsstadt Tartu, wo sie die kommenden Tage verbrachten.

Bewegungen, Kelvin-Wassertropfen und Sternentstehung

Die Leader hingegen trafen sich zur Besprechung und Übersetzung der theoretischen Aufgaben dieser Olympiade. (Die englischsprachige Original-Version dieser Aufgaben und deren Lösungen können auch auf obiger Homepage nachgelesen werden).
Die erste Aufgabe war eine Ansammlung mehrerer, teilweise voneinander unabhängiger „kleineren“ Aufgaben – in Summe aus drei Teilen bestehend - und war insgesamt maximal 13 Punkte wert. Es waren keineswegs elementare Bewegungen diverser Körper zu analysieren, das Strömungsverhalten von Luft zu verstehen und sowohl graphisch als auch mathematisch zu beschreiben und das magnetische Verhalten eines supraleitenden Rohres zu interpretieren und auch mathematisch zu erfassen.

In der zweiten Aufgabe wurde der so genannte Kelvinsche Wassertropf-Apparat thematisiert, bei dem tropfendes Wasser zum elektrischen Verhalten eines Systems führt. Diese Aufgabe war insgesamt maximal 8 Punkte wert.
In einer Fülle von Detail-Aufgaben war das Systemverhalten zu analysieren und nachzurechnen.

In der dritten Aufgabe, die insgesamt maximal 9 Punkte wert war, musste die phasenweise Entstehung eines Sternes aus einer Gaswolke mit mehreren vorgegebenen Modellen schrittweise analysiert und modellmäßig berechnet werden.

Wie immer gab es lebhafte Diskussionen zu den einzelnen Aufgaben und deren Beurteilungsschemata, die bis etwa Mitternacht dauerten. Dann übersetzten die Leader diese Aufgaben in die entsprechenden Landessprachen und schickten sie per Computer nach Tartu, was bis tief in die Nacht dauerte.
Dort wurden die Texte entsprechend ausgedruckt und kuvertiert, sodass am Morgen für alle die richtige Version in dem wahrhaft babylonischen Sprachgewirr vorhanden war.
Pünktlich um 9 Uhr begann dann der Theoriewettbewerb, der fünf Stunden lang, also bis 14 Uhr, dauerte.
Nach einem erquickenden Mittagessen konnten sich die Teilnehmer/innen aus aller Welt in einem Adventure Park von den Strapazen erholen.

Magnetisches Wasser und eine Black Box

Der nächste Tag, der 18. Juli, war für die Kandidaten/innen ein Erholungstag im Raum von Tartu, während sich die Leader zur Besprechung der experimentellen Wettbewerb-Aufgaben trafen.
Statutengemäß gab es zwei unterschiedliche Experimente. Im ersten wurde das magnetische Verhalten von Wasser, das sich im Feld eines sehr starken Permanentmagneten befindet, untersucht und vermessen. Die durch das diamagnetische Verhalten von Wasser verformte Oberfläche musste mit einem schrägen Laserstrahl abgetastet und damit nicht nur die Verformung der Wasseroberfläche vermessen und berechnet werden, sondern auch die magnetische Suszeptibilität von Wasser.

Das zweite Experiment umfasste eine Black Box und zugehörige Messgeräte. In dieser Black Box befand sich u.a. ein nicht-linearer Baustein mit teilweise auffallender Charakteristik. Durch entsprechende Messreihen waren diverse elektrische Größen bis hin zu Schwingungseigenschaften dieser Anordnung zu bestimmen.

Natürlich gab es auch in diesem Fall – nach eingehendem Studium der zur Verfügung stehenden Anordnungen – lebhafte Diskussionen, die erst nach vielen Stunden beendet werden konnten. Die anschließende Übersetzung und deren Versendung per Computer dauerte bis zum Morgengrauen.

Für die Durchführung des experimentellen Wettbewerbes wurden die Schüler/innen in zwei Gruppen geteilt, von denen eine am Vormittag und eine am Nachmittag mit diesen Aufgaben konfrontiert wurde. Unsere Schüler empfanden es als angenehm in die Vormittagsgruppe eingeordnet worden zu sein, und so begannen sie am 19. Juli 2012 um 8 Uhr mit der Bearbeitung dieser beiden Aufgaben, die bis spätestens 13 Uhr fertig gestellt sein sollten. Es war ein schweißtreibendes Unterfangen, da wegen der vielen Messungen und deren Interpretationen die Arbeitszeit sehr knapp bemessen war.

Als dann um 20 Uhr auch die zweite Gruppe den Experimentalteil des Wettbewerbes abschließen konnte, hatten die Schüler/innen ihre Pflicht getan und konnten während der weiteren Zeit Exkursionen und Unterhaltungsprogramme genießen.

Tartu als Capital of Physics  -  „Thinking is dangerous“

Am 20. Juli fanden sich alle Teilnehmer/innen und Leader und viele weitere Personen am Hauptplatz von Tartu ein, wo mit einer feierlichen Zeremonie diese altehr-würdige Universitätsstadt für diesen Tag zum „Capital of Physics“ erklärt wurde. Es wurde gesagt, dass die Universität von Tartu die erste Universität Europas gewesen sei, in der die Newtonsche Physik bereits zu einer Zeit gelehrt wurde, in der im sonstigen Europa noch die Aristotelische Naturphilosophie das akademische Denken beherrschte.
Nach diesem Festakt, an dem auch eine große Anzahl Schaulustiger – Einheimische und Touristen - teilgenommen hatte, wurden für die Allgemeinheit allerlei Workshops und Informationsveranstaltungen abgehalten, die eine große Zahl an Interessierten anzog.

Zum krönenden Abschluss hielt der Nobelpreisträger Sir Harold Kroto (der die Fullerene entdeckt hatte) einen fulminanten, mit humorigen Einlagen gespickten Vortrag über die Rolle von naturwissenschaftlichem Denken in unserer Gesellschaft, der durch den im Titel zitierten Satz charakterisiert werden kann. (Dieser Vortrag ist auf der IPHO-homepage als Video abrufbar).

Korrekturen und „moderations“

Wir Leader bekamen die Kopien der Arbeiten unserer Schüler und hatten diese dem vereinbarten Punkteschlüssel entsprechend zu korrigieren. Gleichzeitig machte sich ein Team von Korrektoren daran, alle Arbeiten der Teilnehmerinnen und Teil-nehmer unabhängig von uns zu korrigieren.
Dann fanden die so genannten „moderations“ statt. Das heißt, dass sich die Leader mit jenen Korrektor-Teams trafen, die die Arbeiten ihrer Schüler korrigiert hatten, um sich auf eine für alle faire Punkteanzahl zu einigen. Da im Vorfeld die gegenseitigen Punkteeinschätzungen per Computer übermittelt wurden, waren diese Punkteverhandlungen im Allgemeinen in geraffter Zeit möglich.

Triumph !

Das heurige österreichische Team war so erfolgreich wie noch kein anderes vor ihm: Alle fünf Schüler errangen eine Medaille !

	Oliver EDTMAIR	15 Jahre/Kärnten	Silber
	Christoph WEIS	18 Jahre/Steiermark	Bronze
	Tobias KARG	19 Jahre/Kärnten	Bronze
	Martin STADLER	18 Jahre/Steiermark	Bronze
	Maximilian RUEP	17 Jahre/Oberösterreich	Bronze

Herzliche Gratulation !

Preisverleihung

Die feierliche Preisverleihung (-> Video) fand wieder im so genannten Nokia Haus statt. Wiederum quoll der riesige Festsaal über von Teilnehmerinnen und Teilnehmern, Leadern, Staff und der wissenschaftlichen und politischen Spitze von Estland sowie dem Nobelpreisträger Sir Harold Kroto.

Im Vorfeld überreichte der Verfasser dieser Zeilen in seiner Eigenschaft als Präsident der World Federation of Physics Competitions den „Federation-Award-2012“ an die langjährige „IPHO-secretary“ Dr. Maija Ahtee aus Finnland für deren Verdienste im Bereich der „physics education“ im Allgemeinen und ihr Engagement für die Internationale Physikolympiade im Besonderen.
Anschließend wurden die Honourable Mentions sowie die Bronze-, Silber- und Gold-Medaillen von Honoratioren der wissenschaftlichen Spitze überreicht, wobei die Übergabe der Goldmedaillen durch Sir Harold Kroto erfolgte.

Wir österreichische Teamleader waren sehr stolz und zufrieden ansehen zu können, wie alle unsere Schüler – mit kräftigem Applaus bedacht - ihre Medaillen in Empfang nahmen !


Ich bin sicher, dass diese IPHO allen Beteiligten nicht nur in lebhafter Erinnerung bleiben wird, sondern dass u.a. auch unsere Schüler einen wichtigen Schritt zur Gestaltung ihres weiteren Lebens gemacht haben.

Wien, im Juli 2012
Bericht von Helmuth Mayr

Vom 29. Mai bis 13. Juni 2012 war die Höhere Technische Bundeslehr- und Versuchsanstalt Eisenstadt Gastgeber des zweiten Teiles des Bundeswettbewerbes der 31. Österreichischen Physikolympiade. Jene 14 Schüler aus ganz Österreich, die sich über die entsprechenden Wettbewerbe – von der Schulebene bis zum ersten Teil des Bundeswettbewerbes-2012 in Linz – dafür qualifiziert hatten, bevölkerten 10 Tage lang den Physikbereich dieser Schule.

In diesen 10 Tagen wurden sie – in zwei Parallelgruppen – sowohl experimentell als auch theoretisch mit „Kopfnüssen“ aus allen Gebieten der Physik konfrontiert.

Dafür sorgten – wie schon seit vielen Jahren – die Bundestrainer, also Prof. Zöchling aus Berndorf, Prof. Stütz aus Linz, Prof. Hergan aus Graz und Prof. Mayr aus Wien.
Die Schwierigkeit der zu knackenden Nüsse orientierte sich an den Aufgaben der Internationalen Physik-Olympiaden und stellte eine beachtliche Herausforderung für die jungen Leute dar. Ein System zu erkennen, dessen Eigenschaften richtig zu verstehen und es dann auch noch mathematisiert zu erfassen, ist eine beachtliche Leistung, die die Olympioniken mit Feuereifer und beachtlichem Know-how absolvierten.

Zur Auflockerung gab es am Feiertag eine Exkursion zum noch nicht fertig gestellten MedAustron, das bei Wiener Neustadt im Entstehen ist. Dort wird in absehbarer Zeit angewandte moderne Physik dazu verwendet werden, das Leben von Krebspatienten zu retten oder zumindest zu erleichtern. Die Olympiade-Teilnehmer konnten sowohl den derzeitigen Bauzustand bewundern als auch einer fundierten fachlichen Einführung folgen.

Am Montag, dem 11. Juni, fand der experimentelle Wettbewerb statt. In insgesamt fünf Stunden waren vier experimentelle Aufgabenstellungen aus praktisch allen Gebieten der Physik zu bearbeiten. Am darauf folgenden Dienstag, dem 12. Juni, gab es den theoretischen Wettbewerb. Wiederum gab es fünf Stunden Zeit, in der nun insgesamt vier Theorie-Aufgaben bewältigt werden mussten.

Nach der Korrektur durch die Bundestrainer standen jene fünf Schüler fest, die Österreich heuer bei der Internationalen Physik-Olympiade in Estland vertreten werden. Doch wer diese fünf sind, wurde erst im Verlaufe der Preisverleihungsfeier verraten.

Diese begann am Mittwoch, dem 13. Juni 2012, kurz nach neun Uhr mit einem Lied, das der Haydn-Chor im Festsaal des Esterhazy-Schlosses, in Anwesenheit von hochrangigen Vertretern des politischen, schulischen und wissenschaftlichen Lebens, sowie des für die Olympiaden zuständigen Abteilungsleiters des Bundesministeriums für Unterricht, Kunst und Kultur, Mag. Karl Havlicek, und Angehörigen und Lehrern der Olympioniken vortrug.

Anschließend konnten sich die Anwesenden in drei fulminanten Vorträgen von Dr. Schreiner vom MedAustron, Dr. Leising von der TU-Graz und Dekan Dr. Badurek von der TU-Wien ein Bild über die lebenspraktische und gesellschaftliche Rolle der Physik in unserer modernen Gesellschaft machen. „Zwei Drittel der Wertschöpfung der Industrie-Nationen fußen auf der Schrödinger-Gleichung“, wie Dekan Badurek betonte.

Die feierliche Preisverleihung wurde von den politischen und schulischen Spitzen vorgenommen, und das sind jene fünf Schüler, die sich für die 43. Internationalen Physikolympiade 2012 in Tallinn und Tartu, Estland (15. 7. - 24. 7. 2012) qualifiziert haben:

1. Goldmedaille: Oliver Edtmair, 15 Jahre alt, 6. Klasse in Villach

2. Goldmedaille: Christoph Weis, 18 Jahre alt, 8. Klasse in Graz

3. Silbermedaille: Tobias Karg, 19 Jahre alt, 8. Klasse in Villach

4. Silbermedaille: Martin Stadler, 18 Jahre alt, 8. Klasse in Graz

5. Silbermedaille: Maximilian Ruep, 17 Jahre alt, 7. Klasse in Wels

   

Leider konnte Christoph Weis seinen Preis nicht persönlich in Empfang nehmen, da er zur selben Zeit in Graz zum Cambridge-Certificate antrat.

Diese 5 Schüler werden direkt vor der IPHO ein einwöchiges Spezial-Training in Linz absolvieren, das - wie seit vielen Jahren - von Prof. Stütz aus Linz und von Prof. Mayr gestaltet werden wird, und werden dann bei der IPHO-2012 in Estland ihr Bestes geben.

Wir wünschen unserem Team viel Glück und Erfolg!

Bericht von Prof. Helmuth Mayr

Am 13. Juni ging von 9:00 bis 12:00 die Siegerehrung der 31. Österreichischen Physikolympiade im gediegenen Ambiente des Empiresaals des Schlosses Esterhazy über die Bühne.

Zunächst gab es drei packenden Vorträge von Dr. Schreiner (GF Medaustron), Univ. Prof. DI Dr. Günther Leising (TU Graz, Lumitech) und Univ. Prof. DI Dr. Gerald Badurek (Dekan Fak. f. Physik, TU Wien), die das Motto der heurigen Physikolympiade „innovativ-intelligent-effizient“ mit vielen Beispielen unterstrichen.

 Bericht von Prof. Herbert Schütz

Am 30. April 2012 fand der Bundeswettbewerb 1 im Europagymnasium Auhof in Linz statt. Volle 5 Stunden beschäftigten sich die Teilnehmer mit theoretischen Aufgaben aus fast allen Teilbereichen der Physik. Erstellt wurden die Aufgaben von den Bundestrainern Prof. Mayr, Prof. Zöchling, Prof. Hergan und Prof. Stütz.

Auf Grund ihrer guten Leistungen bei den Landeswettbewerben haben sich heuer 36 Schülerinnen und Schüler für den Bundeswettbewerb 1 qualifiziert. Besonders erfreulich ist, dass alle Bundesländer vertreten waren.
Der Bewerb umfasste theoretische Aufgaben aus fast allen Bereichen der Physik, die innerhalb der fünfstündigen Arbeitszeit zu bewältigen waren. Es ist immer wieder bewundernswert, mit welchem Einsatz und welcher Ausdauer sich die jungen Physiker dieser Aufgabe stellen.
Nach dem verdienten Mittagessen nahmen viele Teilnehmerinnen und Teilnehmer das Angebot der Johannes Kepler Universität an und beschäftigten sich dort mit Elektronenmikroskopie.
Bei der Abschlussveranstaltung überbrachte der zweite Präsident des oberösterreichischen Landtags die Grüße und guten Wünsche des Landeshauptmanns und lud die jungen Talente  und die Bundestrainer zu einem reichhaltigen Buffet in der Mensa der Universität ein.

Weitere Bilder finden sich in der Fotogalerie.

Für den BWB 2 vom 29.05.2012 - 13.06.2012 in Eisenstadt haben sich qualifiziert:

Jutta Wirth, Organisatorin des BWB 1

Die Landeswettbewerbe zur 31. Östereichischen Physikolympiade 2012 gingen am 17. April über die Bühne.

Physikbegeisterte Olympioniken aus ganz Österreich stellten sich am Dienstag der Herausforderung und ließen für eine Gesamtarbeitszeit von vier Stunden ihre Köpfe rauchen. Sie versuchten sich dabei an drei Theorieaufgaben aus den Bereichen Mechanik, Optik und Elektrizität und einem experimentellen Beispiel.

In der Mechanik wurde in mehreren Kurzaufgaben zu Kräften, schieber EBene, Beschleunigungssensoren und schwimmenden EIsblöcken gestellt.

In Elektrizität und Magnetismus beschäftigten sich die TeilnehmerInnen mit grundlegenden Fragestellungen zum Induktionsgesetz.

Im Bereich der Optik war die Physik des Tauchen in verschiedenen Hinsichten zu untersuchen.

Im Experiment diente der Verpackungskarton einer Parfumflasche zusammen mit einem Laserpointer zur Erzeugung und Untersuchung von Regenbogenfarben.

Schließlich qualifizierten sich 37 TeilnehmerInnen für den Bundeswettbewerb I, welcher am 30. April und 1. Mai 2012 in Linz stattfinden wird.

Hier die Liste der qualifizierten Olympioniken:

Mit zwei Bronzemedaillien und einer Honourable Mention kehrte das fünfköpfige österreichische Teilnehmerteam von der heuer im Juli ain Bangkok ausgetragenen internationalen Physikolympiade zurück. Wir gratulieren Stephan Troyer, Christoph Weis, Oliver Edtmair, Alexander Pfleger und Tobias Karg herzlich zu ihren Erfolgen bei der 42. IPhO in Bangkok, Thailand, welche vom 10. bis zum 19. Juli 2011 über die Bühne ging.

Der Universitätsbereich in Bangkok besteht aus mehreren, riesigen, voneinander getrennten Bereichen, in denen palastähnliche Gebäude für den Studienbetrieb zur Verfügung stehen. In einem dieser Bereiche befindet sich das „physikalische Departement“ samt einem riesigen, theaterähnlichen Raum für besondere Feierlichkeiten.
Am Montag, dem 11. Juli 2011 drängten sich vormittags weit über 300 Jugendliche aus 84 Nationen samt ihren Betreuern, 84 „students´ guides“, zahlreiche Angehörige des thailändischen „staffs“ sowie Honoratioren aus der thailändischen Politik und Wissenschaft in eben diesem Festsaal. Am Eingang der Festhalle gab es eine Personenkontrolle, wie auf jedem Flughafen üblich, und rund ums Gebäude wimmelte es von Polizisten und Sicherheitskräften. Der Grund dafür betrat um 11 Uhr den Saal, nämlich die thailändische Prinzessin Galyani Vadhana Krom Luang Naradhiwas Rajanagarindra, die den Ehrenschutz über die IPhO 2011 übernommen hatte.
Mit einigen Festreden diverser Honoratioren wurde dann die IPhO 2011 eröffnet.

Anschließend wurden den Teamleadern aus aller Welt in einem Konferenzraum in einem anderen Bereich der Universität die drei theoretischen Aufgaben der heurigen IPhO vorgestellt. Es gab viele Diskussionsbeiträge dazu, und erst gegen ½ 1 Uhr früh war die autorisierte englische Fassung fertig gestellt. Diese wurde dann von den Teamleadern in die jeweilige Landessprache übersetzt, in entsprechender Anzahl ausgedruckt, nach einem gegebenen Schema paketiert und den Organisatoren ausgehändigt.
Am nächsten Tag waren die Schüler und Schülerinnen aus aller Welt damit beschäftigt, eben diese theoretischen Aufgaben so gut wie möglich zu meistern. Dazu hatten sie 5 Stunden Zeit.

Nach einem Erholungstag folgte ein ähnlicher Prozess für die beiden experimentellen Aufgaben, die wiederum am darauf folgenden Tag innerhalb von 5 Stunden zu bearbeiten waren.

Uns Leadern wurden die Kopien der Arbeiten unserer Schützlinge ausgehändigt. Wir hatten diese zu korrigieren und zu bepunkten. Dann erfolgten „Moderations“ = Punkteverhandlungen, die sicher stellen, dass die Bepunktung fair erfolgt.
Damit wurde die Reihenfolge und damit auch die Preisränge festgelegt. Je nach der erreichten Punkte-Anzahl können Gold-, Silber- oder Bronzemedaillen oder eine Honourable Mention (entspricht dem 4. Preis) errungen werden.

Von unserem Team wurde erzielt:

Stephan Troyer (8. Klasse / Tirol):  Bronzemedaille
Christoph Weis (7. Klasse / Steiermark):  Bronzemedaille
Oliver Edtmair (5. Klasse / Kärnten): Honourable Mention
Alexander Pfleger (8. Klasse / Steiermark) und Tobias Karg (7. Klasse / Kärnten) schlugen sich zwar wacker, kamen aber leider nicht in die Preisränge.

Am 17. Juli 2011 vormittags wiederholte sich die eingangs geschilderte Szene. Wiederum wimmelte es außerhalb der Festhalle von Polizisten aller Art und wiederum hatten sich alle einer Personenkontrolle a la Flughafen zu unterziehen.
Um 11 Uhr betrat dann die bereits erwähnte thailändische Prinzessin die Bühne und – nach wenigen Ansprachen diverser Offizieller – verteilte an alle Preisträger und Preisträgerinnen die wohlverdienten Urkunden bzw. Medaillen.

Wir gratulieren unseren Schülern herzlich zu ihren IPhO-Leistungen !

Weitere Fotos finden sich in der Fotogalerie.

Die Aufgaben und Lösungen dazu finden sich im Downloadbereich.

Bericht von Helmuth Mayr