Čerpadla a jiné výrobky žáků

Ivana Hotová

Název výrobku: Čerpadlo (obr. 1)

Pomůcky: 2 plastové láhve o objemu 0,5 l, několik hadiček, stojan, svorky, ruční nebo elektrická vrtačka, nůžky, lepidlo na plasty

Sestavení: Dvě lahve přiděláme podle obrázku na stojan a do navrtaných otvorů zasuneme hadičky. Dvě dlouhé hadičky spojují láhve a čtyři kratší zajišťují přísun vzduchu. Podle potřeby uzavíráme hadičky svorkami.

Činnost čerpadla: Moje čerpadlo je zařízení pro přenos kapaliny z jedné lahve do druhé. Horní láhev naplníme vodou a uzavřeme. Z dolní láhve vysajeme ústy vzduch a tím v ní vytvoříme podtlak. Z horní láhve proto začne přetékat voda do dolní. Po přečerpání uzavřeme a povolíme svorky na příslušných místech, stojan otočíme a vodu přečerpáme stejným způsobem do původně naplněné láhve.

Čerpadlo demonstruje podtlak, ale lze ho uvést do chodu i přetlakem.

Název výrobku: Vodní hodiny (obr. 2)

Pomůcky: dvě plechovky, provázek, lepenka, korek, tužka, nýtek

Sestavení: Jednoduché vodní hodiny si uděláme ze dvou plechovek. Do horní plechovky vyvrtáme tři dírky : dvě 5 cm od okraje přesně proti sobě a třetí průměru nejvýše 1 mm uprostřed dna . Horní dvě dírky budou mít průměr asi 8 až 9 mm, aby se v nich mohla volně pohybovat tužka. Z hůlky silné jako tužka si totiž uděláme osu hodin. Pak si z lepenky vystřihneme kroužek papíru a ve středu uděláme dírku průměru 8 až 9 mm, kterou bude procházet osa hodin. Pod středovým otvorem kroužku si uděláme druhý otvor, kterým bude procházet nýtek. Kroužek k horní plechovce přinýtujeme. V plechovce si musíme ovšem pod jedním z horních otvorů udělat otvor pro nýtek. Vzdálenosti otvorů 1 a 2 na kroužku a plechovce musí být naprosto stejná. Pak si z korku vyřízneme kruh o 5 mm v průměru menší, než je průměr plechovky. Ručičku hodin si uděláme z lepenky. Ještě si připravíme pevný provázek se závažím a můžeme hodiny sestavit.

Hůlku prostrčíme dírkami v horní plechovce a v kroužku. Na konci hůlky vyčnívajícím nad kroužek připevníme ručičku. Ke středu korkového kruhu upevníme jeden konec provázku, provázek navineme na hůlku a na druhý konec upevníme zavaří (kamínek nebo kousek olova). Do horní plechovky nalijeme vodu a na hladinu položíme korkový kruh. Pak horní plechovku postavíme na dolní prázdnou.

Činnost hodin: Voda bude dírkou ve dně horní plechovky pomalu odkapávat. S klesající hladinou bude klesat i korek a provázek od něho vedený bude otáčet hůlkou. Pohyb hůlky se přenáší na ručičku, která bude ukazovat na kroužku hodiny: nyní si podle přesných hodinek kotouček „ocejchujeme“ – nakreslíme číselník. Budou-li se přece jen vaše vodní hodiny předbíhat, znamená to, že ve dně plechovky je díra příliš veliká. Budou-li se hodiny zpožďovat, musíme dírky trochu rozšířit.

Název výrobku: Čerpadlo na demonstraci přetlaku a hydrostatického tlaku (obr. 3)

Pomůcky: Dvě plastové láhve, čerpadlo do akvária, plastová hadička, gumičky, lepidlo

Sestavení: Uděláme do každé ze dvou lahví dva otvory, prostrčíme do nich hadičky a zalepíme. Do láhve s uzávěrem připevníme hadičku, která bude napojena na motůrek čerpadla. Láhev s uzávěrem napustíme vodou a zapneme čerpadlo, voda se začne přenášet z jedné nádoby do druhé.

Činnost čerpadla: Láhev s vodou je pomocí motůrku tlakována vzduchem. Voda je tedy stlačována přetlakem vzduchu a přitéká do druhé nádoby. Po přečerpání a odpojení motůrku se hladiny vody v obou nádobách pomalu vyrovnají, tentokrát voda přetéká zpátky z důvodu nerovnosti hydrostatického tlaku. Musí se ovšem uvolnit víčko v první lahvi.

Název výrobku: Model pumpy (obr. 4)

Pomůcky: stavebnice Merkur, plastová nádobka s pumpičkou od tekutého mýdla

Sestavení: Ze stavebnice Merkur vyrobíme podle nákresu stojan s  pákou. Pod jeden konec páky vložíme plastovou nádobku, druhý konec stlačujeme dolů podobně jako u pumpy.

Činnost čerpadla: V plastové láhvi je voda. Do vody je ponořena trubička s rozšířenou horní částí, ve které je pružina a záklopka. Nejprve pákou stlačíme pumpičku. Pružina vrací pumpičku nahoru a podtlakem se nasaje do rozšířené části trubičky voda. Při dalším stlačení stříká voda z pumpičky, neboť záklopka jí zabrání vrátit se do nádobky.

Báseň „Páka“

Páku stvořit máme,
moc se nám však nechce,
mozku příkaz dáme,
vymyslí to lehce.
Na stůl nanosíme šroubky
matičky a součástky,
zamyslíme se do hloubky,
vyřešíme otázky.
to je kombinace,
méně se pak maká,
ulehčí se práce.

Název výrobku: Čerpadlo a páka, Páka (obr. 5)

Pomůcky: Stavebnice Merkur, tři šroubky různé velikosti

Příběh „Chytrý Vítek“

Jednoho slunného rána se Honza a Vítek houpali na houpačce před domem. Houpali se – houpy, houpy, když se najednou objevila jejich starší sestra. Jak se tak na ně dívala, zachtělo se jí také houpat. Sedla si k Vítkovi........... a co se nestalo! Honza vyletěl do vzduchu jako raketa a přitom řval: „Ségra, s námi se houpat nemůžeš, jsi moc těžká“. Ale na fyziku chytřejší Víťa řekl: „Jestliže budeme považovat tuto houpačku za dvojzvratnou páku, musíme na ní dosáhnout rovnováhy. K tomu použijeme vzorec M = F·a, což znamená, že otáčivý účinek, zvaný moment síly, vypočítáme, když budeme násobit sílu (v tomto případě gravitační) se vzdáleností jejího působiště od osy tyče.“ Honza se na Vítka udiveně podíval a pak z něj vypadlo: „Tak co máme vlastně udělat, abychom se mohli všichni houpat?“ „Ségra si musí sednout úplně na konec houpačky a my bráchové si sedneme blíž k prostředku. Tím se momenty sil vyrovnají a můžeme se všichni pěkně houpat“, odpověděl Vítek. Tím příběh končí. A jestli ještě neumřeli, tak se tam houpou dodnes.