Proces kompaktifikacije dvodimenzionalnog granularnog sistema pod uticajem vertikalnih vibracionh pobuda

Grigorije Aleksić

Mentor: Marko Kuzmanović

PDF

Kompaktifikacija granularnog materijala predstavlja proces rasta gustine granularnog mediuma pod uticajem mehaničkih perturbacija. Ovaj fenomen ima suštinski značaj u mnogim industrijskim procesima.U radu je korišten dvodimenzionalni granularni sistem sačinjen od kuglica precnika 4.5mm. Osnovni cilj je bio pokazati zavisnost maksimalne vrednosti gustine granularnog pakovanja od amplitude ubrzanja sinusnih oscilacija kojima se sistem izlaže, kao i prodiskutovati kako amplituda i frekvencija utiču na proces kompaktifikacije čemu do sada nije posvećena velika pažnja. Pokazano je da sa povećanjem amplitude ubrzanja, asimptotska gustina granularnog sistema pri kompaktifikovanju opada,

Ispitivanje fenomena mrtve vode

Petar Bojović

Mentor: Stefan Badža

PDF

Primećeno je da brodovi u severnim evropskim morima gube snagu i naglo usporavaju kada pokušaju ubrzati nekim određenim ubrzanjem. Ovaj fenomen naziva se „Fenomenom mrtve vode“ i prouzrokuje ga slojevitost fluida u kome se brod kreće. Slojevi su diferencirani tako da vertikalnog protoka između njih skoro nema. Zahvaljujući tome, kretanjem broda kroz vodu se na granici između slojeva generiše talas istog pravca i smera kao i brod. U ovom radu je ispitan uticaj promene dubine slojeva u dvoslojnim i troslojnim tečnostima na kretanje broda. Dobijeno je da je usporenje izraženije kod troslojnih tečnosti i da je najvećeg inteziteta kada su dubine slojeva reda veličine rastojanja od površine vode do tačke broda koja je najdublje uronjena u vodu. Takođe je određen interval ubrzanja i srednjih brzina broda pri kojima dolazi do fenomena.

Modelovanje koevolucije dve vrste – simpatrička specijacija

Ana Žegarac, Dušan Drobnjak

Mentor: Aleksandra Alorić

PDF

Simpatrička specijacija je kolektivni naziv za mehanizme nastanka novih vrsta koji podrazumevaju da su i roditeljska i vrste potomci sve vreme na istom geografskom području. U radu je konstruisan jednostavan model ovakve specijacije koji prati koevoluciju dve vrste. Osim toga, karakterišu ga kvantitativna genetika, mutualističke i takmičarske interakcije među jedinkama i asortativno parenje. Bitna razlika u odnosu na prethodne takve modele je što ovaj pretpostavlja konačan broj jedinki. Dinamika modela je proučavana kroz računarsku simulaciju, a dobijeni rezultati pokazuju da je simpatrička specijacija moguća sa ovim pretpostavkama. Detaljnijim ispitivanjem nađeni su uslovi pri kojima se ona dešava u slučaju mutualizma između dve životinjske,

Konstrukcija digitalnog holografskog mikroskopa

Janko Šušteršič, Marija Milutinović

Mentor: Dejan Pantelić

PDF

Cilj ovog rada bila je konstrukcija aparature koja bi omogućila snimanje holograma u svrhu digitalne holografske mikroskopije, zatim rekonstrukcija dobijenih holograma i ispitivanje karakteristika digitalnog holografskog mikroskopa. Princip rada digitalnog holografskog mikroskopa zasniva se na snimanju holograma na CCD kameri i rekonstrukciji holograma numeričkim putem uz mogućnost promene uvećanja, koje nije ograničeno osobinama optičkih elemenata, već prvenstveno zavisi od procesa rekonstrukcije i karakteristika kamere. Osnova procesa numeričke rekonstrukcije je Frenel-Krihofov integral koji opisuje difrakciju talasa na mikro-strukturi holograma. Uspešno su snimljeni i rekonstruisani hologrami krila insekata i tkiva pokorice luka za različite vrednosti uvećanja u opsegu od 100 do 400 puta, a zatim su dobijeni hologrami upoređeni sa izgledom uzoraka pod optičkim mikroskopom uvećanja od 400 puta. Za konstrukciju aparature korišćen je He-Ne laser talasne dužine 633nm kao izvor koherentne svetlosti i mikroskopski objektiv uvećanja 40 puta. Maksimalno postignuto uvećanje u kombinaciji sa objektivom je približno 400 puta.

Primena različitih prirodnih pigmenata kao fotoosetljive komponente u solarnim ćelijama

Irena Đorđević, Stefan Ilić

Mentor: Nikola Tasić

PDF

Ekstraktovani pigmenti iz prirode korišćeni su kao fotooseljiva komponenta u solarnim ćelijama treće generacije (eng. dye-sensitized solar cells). Korišćeni su pigmenti koji pripadaju antocijanima (aronija, kupina, malina, višnja, borovnica), kurkuminoidima (kurkumin), hlorofil, kao i mešavine ovih pigmenata. Ćelije su izradjene u konfiguraciji fotoanoda (film TiO2 prekriven pigmentom) / elektrolit na bazi jodida / pomoćna elektroda (tanak film platine). Debeli film TiO2 napravljen je depozicijom prethodno sintetisane paste TiO2 doctor-blade tehnikom na FTO stakla i termičkim tretmanom na 500°C. Za potrebe fotonaponskih merenja konstruisan je solarni simulator sa referentnim intenzitetom zračenja (1000 W/m2) i spektralnim poklapanjem sa Sunčevim zračenjem.

Ispitivanje toka smeše granularnih materijala i ulja niz strmu ravan

Sara Bogojević, Petra Šešelja

Mentori: Slobodan Vrhovac, Marko Kuzmanović

PDF

U ovom radu je proučavano kretanje smeše dve vrste granularnih materijala i ulja niz strmu ravan. Ispitan je uticaj promene nagiba strme ravni na stvaranje klastera od granula, grananje smeše i segregaciju granula. Takođe, razmatrano je ponašanje smeša ulja sa po jednom od vrsta granula koje čine komponente smeše. Pokazano je da raspodela veličine klastera po strmoj ravni zavisi od nagiba strme ravni, što smatramo da je posledica toga što klasteri nastaju na drugačiji način.

Letnji seminar fizike se privodi kraju

Autor: Isidora Rapajić
Letnji seminar fizike se privodi kraju, spremam se za bleju. Stanje na projektu odlično. Program je nekoliko puta u toku dana izbacio „neće“, međutim uz pomoć entuzijastičnih saradnika je ipak proradio. Na završnom sastanku nisam imala ideju kako izgleda moj sendvič (dobra stvar – loša stvar – dobra stvar) i sada kada imam malo više vremena da razmislim o tome, zaključujem da je opšti utisak svakako u plusu.
Već na prvom sastanku smo dobili okvirni plan seminara. Veći deo se svodi na rad na projektima, u najavi su par predavanja i odlasci na Gradac i bazen. Seminar je zvanično počeo, za ručak nas je kao i obično sačekao čuveni petnički pasulj a posle toga smo išli da razgovaramo sa saradnicima o projektima. Kao odgovor na to, dobijali smo gomile radova koje je trebalo proučiti i spremiti se za prezentovanje drugog dana. Na prezentacijama smo kolektivno zablistali, pitanja koja su nam postavljali saradnici su svakako pomogla da shvatimo šta treba da bude sledeći korak i na koji način to treba izvesti jer ciljevi naših projekata ugalvnom nisu bili jasno definisani. Počeli smo da pišemo svoje dnevnike rada koji su u početku ličili na dnevnike bleje i kada smo konačno shvatili kako to treba da izgleda, saradnici su izgubili želju da ih čitaju. Većina polaznika se ove godine opredelila za simulacije, problemi tipa „program mi kaže neće“ su bili učestali a eksperimentalci su najviše vremena provodili skapajući aparaturu. Odlazak na bazen je prijao iako je bilo očekivano da će veći broj polaznika izraziti želju da izgori na suncu. Na pešačenje i izlet na Gradac se ipak uputio veći broj polaznika fizike i to je bila odlična prilika za druženje sa ljudima sa ostalih seminara. Problem je bio što nismo poneli dovoljno vode i prvi deo puta po suncu, kamenju i visokoj travi je bio isrpljujući. Posle toga je usledilo hodanje kroz hladnu vodu i jedva smo čekali ručak i da Savan odobri odmor. Nakon što smo se vratili u stanicu onako umorni, predožen nam je odlazak u pećinu. Grupica preživelih, kojima nije bilo dosta šetanja, je ipak odlučila da bi bilo fenomenalno završiti dan obilaskom pećine i slepih miševa. Jedne večeri smo pogasili svetla i izašli napolje da gledamo kišu meteora i usput naučili dosta stvari o zvezdama i sazvežđima.
Posle toga smo intenzivnije radili, napredak se video, u svakom trenutku je stanje na projektima bilo pod budnim okom saradnika. Sledeći krug prezentacija se završio tortom, rođendanskom žurkom i slušanjem muzike u staroj geografiji do kasno. Predavanja koja smo imali su bila o mogućnostima za rešavanje problema tri tela, o česticama i dešavanjima u CERN-u, o tome kako je fizika svuda oko nas i kako su to povezani veliki naučnici, kao i o tome kako se prezentuje, što je bilo jako korisno ponovo čuti iako smo isto to slušali mnogo puta. Ponovo rad na projektima i priprema za završne prezentacije, samo što je efikasnost mnogo opala jer je umor počeo da nas savladava. Završne prezentacije su duže trajale i uprkos tome što većina polaznika nije imala ideju šta reći, prošlo je dobro. Ostalo je još stvari za uraditi, sezona mailova počinje, nadamo se da će do jesenjeg projekti dobiti konačan oblik.

Strukturne promene u dvodimenzionalnim granularnim sistemima u uslovima izmenjene efektivne gravitacije u procesu prodiranja stranog tela

Ognjen Stanisavljević, Marija Petrović

Mentor: Slobodan Vrhovac

PDF

U ovom radu proučavane su strukturne promene u dvodimenzionalnim granularnim sistemima u procesu prodiranja zašiljene metalne šipke širine 1,5 cm. Kao granularni materijal u eksperimentu su korišćene jednake plastične kuglice prečnika 5,8mm. Kuglice su ispuštane u specijalno dizajniranu posudu debljine približne prečniku kuglice kako bi dobijeni granularni sistem bio dvodimenzionalan. Efektivna gravitacija kontrolisana je tako što su granularna pakovanja formirana u fluidima različitih gustina. Svako formirano granularno pakovanje je fotografisano pre, tokom i nakon prodiranja šipke i analizom dobijenih fotografija dobijeni su podaci o kvalitativnim i kvantitativnim promenama do kojih dolazi u granulanom pakovanju. Tokom analize fotografija korišćene su Voronijeva teselacija i Deloneova triangulacija. Dobijeni rezultati pokazali su da dolazi do različitih promena u zavisnosti od efektivne gravitacije pri kojoj je pakovanje formirano.

Eksperimentalno utvrđivanje haosa u kretanju fizičkog klatna sa oscilujućom tačkom vešanja

Petra Šešelja, Kristina Gligorić

Mentori: Stevan Radanović, Mario Cekić

PDF

U radu je prikazano kako je moguće eksperimentalno ustanoviti haos u jednostavnom fizičkom sistemu sa jednim stepenom slobode. Izložen je detaljan opis aparature ko ja je korišćena. Merenja su vršena tako što je amplituda osclilovanja varirana za različite parametre koji su prethodno određeni simulacijom. Očekivano je da povećavanjem amplitude sistem prelazi iz periodičnog u haotični režim putem udvostručavanja perioda, sve dok se ne dostigne kritična amplituda pri kojoj sistem prelazi u haotičan režim. Klatno je snimano za različite setova parametara, a zatim su snimci komjuterski obrađeni.

Ispitivanje uticaja gustine plazme na efikasnost ubrzanja elektrona pulsnim laserom

Aleksandar Bukva

Mentor: Marija Vranić

PDF

Ova j rad se bavi uticajem gustine plazme na ubrzanje elektrona u “vejkfild” šemi. Testirana je hipoteza da za svaki laser postoji optimalna gustina za koju će efikasnost prenosa energije lasera na čestice biti maksimalna. Korišćena je dvodimenzionalna relativistička “PIK” simulacija, koja je napisana u okviru ovog projekta.