Souhrnný sborník Veletrhu nápadů učitelů fyziky

O příspěvku

PDF ke stažení

Bdinková V.

Dírková komora jednoduše

Potřeby: Kelímek od jogurtu (nejlépe Danone – lze ho snadno propíchnout), černá temperová barva, tekutý škrob (např. Alba efekt), svačinový papír, gumičky, svíčka, připínáček nebo jehla.

Příprava: Vnitřní část kelímku natřeme černou temperovou barvou smíchanou s tekutým škrobem. Po zaschnutí propíchneme do dna dírku pomocí připínáčku nebo jehly. Na horní část kelímku vytvoříme promítací stěnu z průsvitného svačinového papíru, který upevníme gumičkami.

Provedení: Pracujeme raději ve tmě. Kelímek otočíme dnem k plameni svíčky ve vzdálenosti asi 20 cm. Na promítací stěně se vytvoří obraz plamene svíčky, který je výškově převrácený.

Vysvětlení: Světlo se šíří přímočaře. Světelný paprsek ze špičky plamene prochází dírkou a dopadá na spodní část promítací stěny. Paprsek ze spodní části plamene po průchodu dírkou dopadá na horní část stěny. Na promítací stěně se proto vytvoří obraz výškově převrácený.

Mechanická housenka

Potřeby: výkres, pergamenový (svačinový) papír min. délky 1 m, plastová trubka o průměru asi 20 mm (např. trubka Hostalen – průměr 20,25 mm ve stavebninách), silnější drát délky asi 150 mm, gumička, kousek hadice staršího vroubkovaného typu, režná niť, větší samolepky, izolepa, tužka, pravítko, nůžky, barevné papíry, lepidlo, malá pilka.

Příprava: Tělo housenky zhotovíme z pergamenového papíru, na který nakreslíme tvar těla a sklady podle obr. 2a. Vystřihneme a skládáme. Plná čára znamená ohyb nahoru, čárkovaná čára ohyb dolů. Nejdříve uděláme všechny rovnoběžné ohyby nahoru, pak všechny rovnoběžné ohyby dolů. Nakonec skládáme pásky k sobě při ohnutí šikmých ohybů nahoru. Poskládanou část přidržujeme levou rukou a pravou skládáme. (Tělo housenky můžeme udělat i delší než 1 m.)

Hlavu housenky vyrobíme podle obr. 2b. Z výkresu vystřihneme obdélník o rozměrech 120x140 mm. Můžeme polepit i barevným papírem. V polovině obou stran o délce 120 mm uděláme zářezy délky 38 mm. Podél strany o délce 140 mm ve vzdálenosti asi 2 cm od okraje na rubu nalepíme pomocí samolepek nebo izolepy drát. Na každém konci necháme asi 5 mm drátu, který ohneme na lícovou stranu jako očko. Na tuto stranu o délce 140 mm přes drát z rubu nalepíme složené tělo housenky (téměř celým skladem asi 23 mm). Až lepidlo zaschne, ohneme pomocí drátu obdélník do oblouku a dotvarujeme hlavu následovně – papír v obou zářezech překřížíme (asi 5 mm) a sešijeme sešívačkou, špičku hlavy tvoří střed strany obdélníku o délce 140 mm naproti tělu, konce této strany ohneme dolů, překřížíme a opět sešijeme sešívačkou.

Poháněcí mechanismus je zobrazen na obr. 2c. Z trubky o průměru asi 20 mm uřízneme asi 52–55 mm. Z vroubkované hadice staršího typu uřízneme 2 kolečka o šířce asi 2 mm. Gumičku navlečeme po délce na trubičku a na každý konec natáhneme kolečka. Gumičku vytáhneme tak, aby na každé straně vznikla „ouška“. Ustřihneme asi 1,5 m režné nitě a jedním koncem ji izolepou přilepíme do středu trubičky. Pak natočíme část nitě na trubičku - asi 6–10 závitů. Poháněcí mechanismus dáme dovnitř hlavy a „ouška“ gumičky navlečeme do oček z drátu na hlavě. Do hlavy uděláme dírku (viz obr. 2d) a režnou niť dírkou vytáhneme na vnější stranu.

Provedení: Zatáhneme rychle za niť směrem nahoru a pomalu uvolňujeme. Housenka popoleze dopředu. Děj opakujeme.

Vysvětlení: Zatáhneme-li za niť, konáme práci. Váleček se začne otáčet, získává kinetickou energii. Závity z nitě na válečku se rozmotávají a zároveň se zamotává gumička na obou koncích válečku. Kinetická energie se přeměnila na potenciální energii pružnosti. Uvolníme-li niť, váleček se otáčí na druhou stranu. Potenciální energie se přeměňuje na kinetickou energii válečku, která se předává celému tělu housenky.

Rychlokurz velkých bublin

Potřeby: 0,25 l vody, 3 kávové lžičky koncentrátu jaru, 3 lžičky potravinářského oleje, 4 lžičky cukru, plastová láhev, slámka, nůž, nůžky.

Příprava: Směs vody, jaru, oleje a cukru dobře promícháme. Foukačku vyrobíme z plastové láhve, ze které odřízneme dolní polovinu s dnem. Na širším odříznutém konci uděláme dokola zářezy (asi 5 mm). Tento konec namočíme do roztoku a vyndáme. Zůstane na něm pružná blána. Vhodným foukáním vytváříme velké bubliny. Pokud chceme bublinu oddělit, foukačku plynule pootočíme o pravý úhel vzhůru a lehkým trhnutím bublinu oddělíme.

Chceme-li vytvořit bublinu v bublině, je třeba spolupráce alespoň dvou. Na foukačce vytvoříme velkou bublinu, kterou jeden drží. Druhý nabere na slámku roztok tak, že ji ponoří asi do dvou třetin. (Velká bublina nepraskne, je-li slámka dobře namočená v roztoku). Takto namočenou slámkou propíchneme velkou bublinu a uvnitř v ní vyfoukneme menší bublinu. Pak slámku vytáhneme a velkou bublinu uvolníme od foukačky.

Vysvětlení: Bubliny vznikají díky povrchovému napětí kapaliny. Molekuly v povrchové vrstvě kapaliny zatlačují vnitřní molekuly zpět do kapaliny, protože jsou přitahovány jen zevnitř, nikoli zvnějšku. Vně kapaliny je vzduch, který obsahuje poměrně málo molekul, jejichž působení povrchové molekuly téměř nepociťují. Povrchové napětí tak vytváří „blánu“, která vyvolává tlak směrem dovnitř a snaží se uvést kapalné těleso do tvaru s nejmenším povrchem, tj. koule.

Poznámka:

1. Na bublinách můžeme sledovat i interferenci světla.

2. Praskají-li bubliny, přidáme trochu saponátu.

3. Chceme-li vytvořit maxibubliny či bublinové tunely pomocí kruhu, uděláme si následující roztok ve vaničce nebo nafukovacím bazénku: 10 l vody, 3 koncentráty jaru nebo 5 lahví obyčejného jaru, 1 l glycerolu.

Malujeme zvukem

Potřeby: plechovka od konzervy, nafukovací balónek, gumičky, malý trychtýř, hrubá mouka, rádio (magnetofon).

Příprava: Na horní otevřenou část plechovky natáhneme membránu z nafukovacího balónku a připevníme gumičkami. Do boku konzervy uděláme otvor a strčíme do něj trychtýř. Na membránu nasypeme tenkou vrstvu hrubé mouky.

Provedení: Celou soupravu dáme otočenou trychtýřem k reproduktoru rádia. Na membráně se utváří více či méně pravidelné obrazce, které se mění se změnou melodie.

Vysvětlení: Zvuk z reproduktoru je soustřeďován trychtýřem dovnitř plechovky, zvuková vlna se šíří vzduchovým sloupcem v plechovce. Kmitání molekul vzduchu se přenáší na napnutou membránu a z ní na drobné částečky mouky, které v různých místech membrány různě nadskakují do vzduchu a hned padají na membránu… Na povrchu membrány tak vznikají různé obrazce pravidelné i nepravidelné. Obrázek závisí na melodii i na druhu použitého prášku. Hrubá mouka se osvědčila nejlépe.

Poznámka: Do trychtýře můžeme i zpívat. Hezké obrazce se získávají u mužského hlasu, klasické hudby a jednoduché melodie lidových písní.

Model křídla

Potřeby: Výkres, slámka, jehlice na pletení č. 4, velké a malé nůžky, izolepa, plastelína, fén, špejle.

Příprava: Z výkresu vystřihneme obdélník 150x50 mm. Papír přeložíme 80 mm od okraje (nejdříve obtáhneme obrácenou stranou nůžek, aby se lépe ohýbalo).

Obdélník opět rozložíme. Ve středu šířky ve vzdálenosti 15 mm a 22 mm od přeložení uděláme dírky v šířce slámky. Dírky se nejlépe dělají pomocí malých nůžek tak, že propíchneme špičku a krouživým pohybem zvětšujeme dírku do potřebné velikosti. Klenutí křídla vytváříme z delší části obdélníku natáčením na kulatou tužku. Pak slepíme pomocí izolepy konce obdélníku. Do dírek vzniklého modelu křídla zastrčíme kousek slámky – asi 4 cm. Do slámky vložíme pletací jehlici, kterou zapíchneme do stojanu z plastelíny. Těsně vedle jehlice zapíchneme kousek špejle 7–8 cm na podepření křídla ve startovací poloze.

Provedení: Vzduch z fénu, nejlépe studený, pouštíme do místa ohybu. Křídlo se pohybuje nahoru po jehlici.

Vysvětlení: Profil křídla slouží k vyvolání vztlakové síly. Horní strana křídla je zakřivená a dolní prakticky rovná, aby vzduch kolem horní strany musel urazit delší vzdálenost. Vzduch naráží na křídlo a začíná ho obtékat. Ten, který obtéká horní stranu křídla, musí být rychlejší než ten, který obtéká jeho dolní stranu. Tlak vzduchu je tím menší, čím je vzduch rychlejší. Nad horní stranou křídla tedy vzniká podtlak. Výsledkem toho je síla, směřující nahoru, která se nazývá vztlaková síla (vztlak).

Krabička na zkoumání magnetického pole různých magnetů

Potřeby: Krabička s průhledným víkem (lze sehnat v galanterii, např. krabička od kapesníků), izolepa, železné piliny, různé magnety.

Příprava: Dno krabičky posypeme železnými pilinami. Průhledné víko po uzavření přilepíme izolepou.

Provedení: Pod dno krabičky dáme magnet. Železné piliny vytváří řetězce podle typu magnetického pole daného magnetu či magnetů.

Před zkoumáním nového magnetu opatrným klepáním a poťukáváním rozmístíme železné piliny opět po celém dnu krabičky.

Poznámka: Použití krabičky urychlí zkoumání, šetří železné piliny a zabraňuje ušpinění od železných pilin.