Kubínová Š., Navrátilová A.: Fyzika v příběhu (Veletrh 17, Praha 2012) / Sborník Veletrhu nápadů učitelů fyziky

O příspěvku

Autoři

Ročník

Veletrh 17, Praha 2012

Tématické zařazení

Hry a hračky

Klíčová slova

Použití

ZŠ
SŠ/VŠ

Pomůcky

S opravdu jednoduchými pomůckami
S jednoduchými pomůckami
S běžným vybavením kabinetu

PDF ke stažení

Fyzika v příběhu

Kubínová Š., Navrátilová A.

Abstrakt

V příspěvku jsou zařazeny jednoduché fyzikální experimenty, které jsou sestaveny tak, aby přesně zapadaly do děje konkrétního, všem dobře známého příběhu, jejich příprava nebyla časově náročná a použité pomůcky nebyly příliš nákladné. Vše je předkládáno žákům ve formě soutěžní hry pro skupiny, která může být využita například v rámci projektového dne. Chceme tak ukázat, že fyzikální tématika může být zábavná pro všechny.

Amazing race aneb Cesta kolem světa za 80 minut

Amazing race aneb Cesta kolem světa za 80 minut je hra pro 3 až 5 členné skupiny žáků 2. stupně ZŠ či prvních ročníků víceletého gymnázia inspirovaná motivy knihy Julese Verna s podobným názvem.

Cílem hry je absolvovat cestu kolem světa a splnit všechny zadané úkoly v co nejkratším čase a se ziskem minima trestných bodů. Každá skupina obdrží mapu s vyznačenou trasou, ale nikoli pojmenovanými městy. Ty bude muset každá skupina přiřadit k mapě sama. Za každé špatně přiřazené město dostane skupina 1 trestný bod.

Cesta začíná v Londýně a pokračuje přes 7 dalších měst zpět do výchozího bodu. U každého města je uvedena fotografie a zajímavost, ze které vychází konkrétní úkol. Skupina musí pomocí připravených pomůcek zrealizovat experiment a pokusit se správně vysvětlit jeho fyzikální princip. Zde mohou být opět přidělovány trestné body za špatné určení fyzikálního principu.

Samozřejmě mezi městy je potřeba zajistit dopravu, i tu si však žáci budou muset sami sestavit a zprovoznit jednotlivé dopravní prostředky. Jejich fyzikální podstatu by žáci měli vysvětlit, jinak mohou být také sankciovány trestnými body.

Vyhrává skupina, která po přepočtení trestných bodů na čas a jeho přičtení k času cesty dosáhne nejlepšího času.

Plán trasy

Trasa zahrnuje následující města: Londýn – Suez – Bombaj – Kalkata – Hongkong – Jokohama - San Francisco - New York – Londýn.

Ke každému městu je připojena krátká charakteristika či zajímavost a na ní navazující úkol. Pro inspiraci jsou dále uvedeny popisy a úkoly k několika městům z popsané trasy.

Suez (Egypt)

Od 16. století byl Suez hlavním námořním a obchodním centrem Egypta. Velký význam byl přikládán Suezu také proto, že v 18. století se odtud každoročně plavily lodě do Džiddy – přístavu pro islámské posvátné město Mekku. Suez však již bohužel dávno ztratil svou významnost. [2]

Úkol: Jelikož plavby lodí trvají několik dní a nocí, je potřeba pro vaši loď zajistit dobrou viditelnost i v noci a za každého počasí.

Svíčka (ne)zhasne

Pomůcky: miska, voda, svíčka, seříznutá PET láhev, nůžky, tvrdý karton

Postup:

• Do misky nalijeme trochu vody.

• Doprostřed postavíme čajovou svíčku a zapálíme ji.

• Svíčku přiklopíme seříznutou PET lahví.

• Po chvíli svíčka zhasne.

Použijte tvrdý karton a zabraňte zhasnutí svíčky. Kartón můžete libovolně upravovat. Pokud se vám nepodaří nalézt řešení, můžete požádat o nápovědu, která bude penalizována trestným bodem.

Obr. 1. Svíčka nezhasne.

Kalkata (Indie)

Kalkata je třetím největším městem Indie, žije zde 4,6 milionu obyvatel. Po městě se můžete projet na rikšách, což jsou vozítka tažená indickými běžci.

Nachází se zde nejstarší muzeum v Asii – Inda, kde je rozsáhlá sbírka indického přírodopisu a umění. Samozřejmostí při návštěvě Kalkaty by měla být prohlídka hrobu, kde je pochována Matka Tereza a také dětský domov, který založila. [3]

Indie je známá fakíry a jogíny. Fakíři se vyznačují různými mimořádnými schopnostmi, např. schopností přejít žhavé ohniště nebo ležet na kovových hrotech čnících z dřevěné desky a podobně. [4]

Úkol: Pokuste se také o nějaké představení, podobné těm, které provádějí fakíři.

Balónek propíchnutý špejlí

Pomůcky: nafukovací balónky, špejle

Postup:

Nafoukneme balónek a zavážeme nití, aby z něho nemohl unikat vzduch.

Balónek propíchněte špejlí skrz, aniž by prasknul. Je důležité najít správné místo, kudy vést špejli. K dispozici máte 3 balónky, za každý zničený balónek bude přičten trestný bod.

Jokohama (Japonsko)

Jokohama leží na poloostrově na západním břehu Tokijského zálivu, 30 kilometrů od Tokia, s kterým je spojena několika železničními tratěmi, dálnicemi a dalšími silnicemi.

Japonsko leží na styku tří zemských ker, a proto patří k tektonicky nejneklidnějším oblastem světa. K lehkým záchvěvům zde dochází několikrát denně, k vnímatelnému otřesu pak nejméně jednou týdně. Japonci se s tímto přírodním fenoménem však naučili žít a značně mu přizpůsobili svou architekturu. Tradiční stavby jsou lehké, opírají se o dřevěnou konstrukci. Podle západního vzoru se začaly i zde stavět výškové stavby, a místní inženýři tak byli nuceni udělit stavbám odlišné parametry a jejich vlastní konstrukce je značně náročná. [5]

Úkol: Vyzkoušejte si, jak je náročné zkonstruovat stavbu, která odolá nepříznivým přírodním vlivům.

Vodoměrka

Pomůcky: nádoba s vodou o dostatečně velkém povrchu (plastový tácek), tenký měděný drát.

Postup:

Ustřihneme dva stejně dlouhé drátky.

Drátky uprostřed propleteme.

Z volných konců vytvoříme nožky vodoměrky.

Nožky musí být zahnuté směrem nahoru.

Obr. 2. Vodoměrka.

Vyrobte alespoň tři vodoměrky, které se udrží na vodní hladině

New York (USA)

New York je nejlidnatější město Spojených států a jeho metropolitní oblast patří mezi nejlidnatější na světě. Město bylo založeno Nizozemci v roce 1625. V současnosti je jedním ze světových center obchodu a finančnictví. New York má také celosvětový vliv v oblasti médií, politiky, vzdělání, zábavy, umění, módy a reklamy. Je i ohniskem mezinárodních vztahů a diplomacie, neboť se zde nachází sídlo Organizace spojených národů.

V roce 2005 se v New Yorku mluvilo přibližně 170 jazyky a 36 % obyvatel se narodilo mimo Spojené státy. New Yorku se díky čilému nočnímu životu někdy přezdívá Město, které nikdy nespí. Dalšími přezdívkami je i Gotham (podle města, ve kterém se odehrává děj Batmana). [2]

Úkol: Vyrobte vlastního Batmana a proleťte se s ním nad městem.

Létající Batman

Pomůcky: potravinový plastový sáček, nafukovací balónek, bavlněný hadřík, izolepa, pravítko, nůžky

Postup [7]:

Ze sáčku vystřihneme čtverec o straně 9 cm.

Čtverec přehneme v půli, ustřihneme si izolepu asi 1 cm dlouhou.

Kratší stranu, asi centimetr od přehybu, zalepíme kouskem izolepy.

Čtverec na druhé straně opět rozevřeme, položíme na stůl, držíme palci na nalepené izolepě a přetíráme bavlněným hadříkem.

Nafoukneme balónek a také ho přetřeme bavlněným hadříkem.

Čtverec ze sáčku vyhodíme do vzduchu a balónkem pohybujeme pod ním a snažíme se sáček udržet ve vzduchu.

Obleťte s takto vyrobeným Batmanem vyznačenou trasu.

Obr. 3. Výroba a příprava Batmana k letu.

Obr. 4. Let Batmana.

Dopravní prostředky:

Mezi jednotlivými městy je potřeba se přemísťovat pomocí vhodných dopravních prostředků. Žáci mohou některé dopravní prostředky zkonstruovat sami na základě návodu Jiné jim jsou dány k dispozici s úkolem, aby je sami zprovoznili a vysvětlili princip jejich činnosti bez jakýchkoliv bližších instrukcí.

Žáci mají na začátku cesty k dispozici seznam dopravních prostředků s uvedeným maximálním doletem či dojezdem v kilometrech. Sami si musí zvolit, jaký dopravní prostředek použijí na konkrétní části trasy.

Zde jsou uvedeny dopravní prostředky, které žáci mohou použít při překonávání cesty, postup výroby je patrný z uvedených odkazů:

• parní člun [8],

• autíčko na vzduch [6],

• helikoptéra [9],

• balsové letadélko [10],

• vor.

Obr. 5. Parní člun. Obr. 6. Helikoptéra. Obr. 7. Autíčko na vzduch.

Obr. 5. (vlevo) Parní člun. Obr. 6. (uprostřed) Helikoptéra. Obr. 7. (vpravo) Autíčko na vzduch.

Sami si žáci mohou vyrobit autíčko na vzduch, balsové letadélko a vor. Avšak některé součástky je lépe jim předpřipravit. Například u autíčka na vzduch vyvrtat dírky ve víčkách od PET lahví, která budou sloužit jako kola.

Dopravní prostředky, které si žáci mohou sami vyrobit, ukázka pracovního návodu:

Vor

Pomůcky: 9 dřívek od nanuku, gumička, nůž nebo pilník, lepidlo.

Postup:

Položíme dvě dřívka rovnoběžně kousek od sebe na podložku. Poté přilepíme příčně přes ně od kraje jedno dřívko vedle druhého, celkem čtyři. Vznikne základ voru. Další dvě dřívka přilepíme shora na ta dvě první.

Nyní je potřeba udělat zářezy na voru v místě, kde bude navlečena gumička. Další zářezy budu také po obou stranách ve středu volného dřívka, plnícího funkci poháněcího kola. Zářezy vytvoříme pilníkem nebo nožem.

Gumičku navlékneme na zářezy postranních dřívek voru a uvnitř prostrčíme poháněcí dřívko a několikrát zatočíme. Položíme vor na vodní hladinu a uvolníme poháněcí dřívko.

Obr. 8. Zářezy

Obr. 8. Zářezy voru.

Obr. 9. Vor.

Hru Cestu kolem světa za 80 minut si můžete libovolně upravit podle znalostí a schopností vašich žáků. Z časových důvodů můžete například i vynechat dopravní prostředky, či do trasy nezahrnout všechna uvedená města.

Proměňte žáky v cestovatele a nechte je objevovat svět za doprovodu fyziky.

Pokud budete mít zájem o kompletní materiály ve formátu doc nebo pdf ke hře Cesta kolem světa za 80 minut, připravené ihned k použití, stačí napsat na e-mailovou adresu: stepanka.kub@seznam.cz a materiály vám budou zaslány.