50. Mezinárodní fyzikální olympiáda

Zpráva o konání 50. Mezinárodní fyzikální olympiády

ve státě Izrael v roce 2019

V roce 2019 proběhl už 50. ročník Mezinárodní fyzikální olympiády (MFO) – vrcholové světové soutěže středoškolských studentů ve fyzice. Soutěž pořádalo ve dnech 7. až 15. července 2019 Ministerstvo školství Izraele společně s Univerzitou Tel Aviv. Soutěž hostila metropole Izraele, Tel Aviv.

Jednota českých matematiků a fyziků (JČMF), odborný garant Fyzikální olympiády v České republice, z pověření Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy České republiky na soutěž vyslala podle doporučení Ústřední komise Fyzikální olympiády sedmičlennou reprezentaci v tomto složení:

doc. RNDr. Jan Kříž, Ph.D., Univerzita Hradec Králové, vedoucí delegace,
RNDr. Filip Studnička, Ph.D. Univerzita Hradec Králové, zástupce vedoucího delegace,

soutěžící – individuální členové českého družstva:

Viktor Fukala, student Gymnázia Jana Keplera, Praha,
Jindřich Jelínek, absolvent Gymnázia Olomouc - Hejčín,
Michal Jireš, absolvent Gymnázia Františka Martina Pelcla, Rychnov nad Kněžnou,
Josef Minařík, absolvent Gymnázia Brno, tř. Kapitána Jaroše,
Martin Schmied, student Gymnázia Jihlava.

Náhradníkem soutěžících (necestujícím) byl Jaroslav Herman, student Gymnázia Brno, tř. Kapitána Jaroše. Náklady na výjezd české delegace byly z podstatné části uhrazeny z prostředků poskytnutých JČMF Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy, zbytek financovala JČMF z vlastních zdrojů.

Uvedení členové českého družstva byli vybráni na základě výběrového soustředění (konaném 31. 3. – 2. 4. 2019 na katedře fyziky Přírodovědecké fakulty Univerzity Hradec Králové). Na toto soustředění bylo pozváno 11 nejlepších řešitelů (vítězů) celostátního kola 60. ročníku Fyzikální olympiády (FO) kategorie A (konaného na přelomu února a března 2019 v Hradci Králové). Během necelých tří dnů byly účastníkům soustředění zadány tři teoretické a tři experimentální náročné testy na úrovni úloh MFO. Na základě výsledků těchto testů, s přihlédnutím k výsledkům v celostátním a krajském kole vybrali vedoucí delegace společně s místopředsedou Ústřední komise Fyzikální olympiády, prof. Ing. Bohumilem Vybíralem, CSc., pět reprezentantů na MFO a jednoho náhradníka.

Další příprava probíhala ve dvou etapách: jednak korespondenční formou, jednak na dvanáctidenním intenzivním soustředění v prostorách katedry fyziky Přírodovědecké fakulty Univerzity Hradec Králové v červnu 2019.

Delegace nastoupila cestu na 50. MFO v sobotu 6. 7. 2019. Z Prahy dorazila letecky do Tel Avivu v odpoledních hodinách. Studenti byli ubytováni v hotelu Daniel Herzliya Hotel v severní části města, vedoucí v hotelu Dan Panorama v centru Tel Avivu. Oba hotely byly vysoce kvalitní, organizátoři tak poskytli studentům i vedoucím pohodlné ubytování. Vlastní soutěž proběhla v prostorách Univerzity Tel Aviv, zahajovací ceremoniál ve velké aule tamtéž, slavnostní zakončení pak v koncertní síni Charles Bronfman Auditorium. Všechna zasedání Mezinárodní rady MFO probíhala v kongresovém centru hotelu Dan Panorama.

Program soutěže

Společným programem pro soutěžící studenty a jejich vedoucí bylo slavnostní zahájení (neděle odpoledne), slavnostní zakončení s rozlučkovou party (neděle odpoledne) a dvě společné večeře (úterý a čtvrtek).

Pro studenty byly připraveny dva soutěžní půldny (pondělí a středa dopoledne). Začínalo se teoretickými úlohami, experimentální úlohy přišly na řadu jako druhé. Ve zbylém čase organizátoři připravili prohlídky zajímavých míst Izraele, sportovní a společenské akce a jednodenní výlet k Mrtvému moři.

Vedoucí věnovali dva celé dny (pondělí a středa) diskusím úloh a jejich následným překladům do národních jazyků, některé delegace končily s překladem experimentálních úloh až ve 4 hodin ráno v úterý. Dále pak opravě úloh a moderacím, tj. diskusím s komisemi hodnotitelů o hodnocení úloh. Ve volném čase pro ně organizátoři připravili výlety do Jeruzaléma, Haify, Acre a Nazaretu.

Je nutno ocenit, že příprava a organizace vlastní soutěže byla na velmi vysoké úrovni, na jednání mezinárodní rady byl použit software, vyvinutý pro tyto účely pro 47. MFO ve Švýcarsku, který se opět velmi osvědčil. Organizátoři zanechali velice dobrý dojem z celé olympiády.

Úlohy soutěže

Teoretické úlohy předložené organizátory měly velmi atraktivní náměty z nejmodernější fyziky. Všechny tři úlohy byly velmi náročné a vyžadovaly pokročilé znalosti fyziky a vytváření fyzikálních modelů.

První úloha byla inspirována pochodující pružinkou slinky. Soutěžící studovali fyzikální vlastnosti této pružinky, která posloužila jako model velice citlivého geofonu pro detekci seismické aktivity.

Druhá úloha s názvem „Fyzika mikrovlnné trouby“ spočívala ve velice náročném popisu dějů v magnetronu, tedy srdci mikrovlnné trouby. Studenti mimo jiné zkoumali principy generování elektromagnetického pole a ohřevu jídla.

Námět třetí úlohy byl velice moderní – termoakustický stroj. Úloha se zabývala využitím tohoto stroje pro vznik akustické energie z odpadního tepla.

Experimentální úlohy byly dvě, první se zaměřila na vysoce přesné měření optických vlastností materiálů. Druhá úloha zkoumala souvislost elektrické a tepelné vodivosti v kovech.

Účastníci soutěže

Soutěže se nakonec aktivně zúčastnilo celkem 363 studentů ze 78 států a teritorií z pěti světových kontinentů (Evropy, Asie, Austrálie, Afriky a obou částí Ameriky). Některé delegace měly počet soutěžících menší než pět. Mezi 78 zúčastněnými státy bylo 26 států Evropské unie, tradičně soutěžící nevyslala Malta a Irsko. Letos poprvé dorazila delegace Kosova. Na soutěž nedorazila řada tradičních států jako Írán, Pákistán a další, kvůli diplomatickým problémům se vstupem do Státu Izrael.

Výsledky

Podle statutu soutěže byly uděleny minimálně 8 % soutěžících zlaté medaile, dalším 17 % stříbrné, dalším 25 % bronzové medaile a dalším 17 % čestná uznání. Bodové hranice na získání příslušného ocenění byly dle platného Statutu MFO stanoveny před tzv. moderacemi (individuální diskusi vedoucích národních delegací se členy komisí opravovatelů k opravám), počet medailí je tedy větší, než by odpovídal výše uvedeným procentuálním podílům.

Po konečném stavu hodnocení zlatou medaili získalo 34 soutěžících (9,4 %), stříbrnou 66 soutěžících (18,2 %) a bronzovou medaili 102 soutěžících (28,1 %). Čestné uznání bylo uděleno 50 soutěžícím (13,8 %). K nejlepším řešitelům patří již tradičně jednotlivci družstev těchto států: Čína, Korea, Rusko, Vietnam, Indie, USA, Tchaj-wan, Izrael, Singapur a Japonsko. Nejlepší ze zemí Evropské unie se stalo Rumunsko na 15. místě v neoficiálním pořadí států, viz příloha č. 2. Česká republika se v tomto pořadí států zařadila na 30. příčku (10. místo v EU). Umístění blížící se první třetině startovního pole lze považovat za úspěch, navíc ztráta na 2. místo v Evropské unii byla minimální.

Letošní výsledky jednotlivých českých řešitelů jsou tyto:

Jindřich Jelínek, stříbrná medaile, 90. místo v absolutním pořadí;
Viktor Fukala, bronzová medaile, 133. místo;
Josef Minařík, bronzová medaile, 154. místo;
Michal Jireš, bronzová medaile, 171. místo;
Martin Schmied, čestné uznání, 246. místo.

Závěr

Výsledky 50. MFO ukázaly, že členové českého družstva v obrovské konkurenci uspěli, byli na soutěž tedy pečlivě vybráni. Soutěžící se na soutěž dobře připravili. Bohužel stále více vychází najevo, že se naši středoškoláci nemohou srovnávat se svými vrstevníky z především asijských zemí. Ačkoliv všech pět českých soutěžících bez diskuse prokázalo znalosti a experimentální dovednosti na mnohem vyšší úrovni, než by odpovídalo současným středoškolským požadavkům, světová špička je dnes ještě dál.

Za zmínku stojí obstojný výsledek českého družstva v experimentální části soutěže, která se tentokrát povedla výrazně lépe, než část teoretická. Celkově byl průměrný bodový zisk všech českých reprezentantů z experimentálních úloh srovnatelný s průměrem všech úspěšných řešitelů, naopak v teoretické části naši studenti za průměrem zaostali. Ukazuje se tedy, že důraz na experimentální přípravu během červnového soustředění na Přírodovědecké fakultě Univerzity Hradec Králové nese své ovoce.

Příští MFO proběhne v červenci 2020 v Litvě. Česká delegace již obdržela pozvání k účasti.

V Hradci Králové dne 22. července 2019

doc. RNDr. Jan Kříž, Ph.D.

RNDr. Filip Studnička, Ph.D.

Přílohy (pdf)

Reprezentace České republiky na 50. Mezinárodní fyzikální olympiádě ve Státě Izrael v roce 2019. Zleva: Josef Minařík (bronzová medaile), Michal Jireš (bronzová medaile), Jindřich Jelínek (stříbrná medaile), Martin Schmied (čestné uznání), Viktor Fukala (bronzová medaile).