Kmitání a vlnění
Elektromotor tentokrát absolutne jednoduchý
Anotace: V první části příspěvku je uveden návod na výrobu jednoduchého elektromotoru z cívky, pletací jehlice a 2 magnetů. Druhá část je věnovaná netradičním vázaným oscilátorům, které tvoří např. 2 vidličky či kolíčky na prádlo na gumě.
Klíčová slova: vázané kmitání, elektromotor
Použití: SŠ, ZŠ
Anotace: Čtyři pokusy s netradičními oscilátory. V prvním se zkoumají nucené kmity a rezonance jablka na gumě, v dalších dvou se určuje perioda fyzického a torzního kyvadla z kolíčků na prádlo a brčka, v posledním je pak určována rychlost vodní střely z amplitudy a periody kmitající láhve.
Klíčová slova: fyzikální kyvadlo, injekční stříkačka, kyvadlo, rezonance, rychlost, torze, buzené kmitání
Použití: SŠ
Vynútené kmity - netradičné experimenty
Anotace: Zkoumání rezonanční křivky židle kmitající na dvou gumách. Další náměty jak demonstrovat rezonanci s běžnými pomůckami (smeták na gumě, jablko na niti, cívka a magnet).
Klíčová slova: cívka, magnetická síla, rezonance, tlumené kmitání, buzené kmitání
Použití: SŠ
Stojaté vlny – netradičné experimenty
Anotace: Návod jak demonstrovat vznik stojatého vlnění, jeho odraz a polarizaci pomocí gumy, ruční vrtačky či nože.
Klíčová slova: odraz, polarizace, příčné vlnění, stojaté vlnění
Použití: SŠ
Anotace: Demonstrace hydrodynamického paradoxu pomocí vysavače. Demonstrace Dopplerova jevu pomocí rotujícího reproduktoru.
Klíčová slova: Dopplerův jev, oscilátor, paradox, proudění, reproduktor, Bernoulliho rovnice
Použití: SŠ
Anotace: Fyzikou z volné ruky máme na mysli experimentální složku výuky fyziky, při níž nejsou zapotřebí žádné složité, nebo nedostupné pomůcky. Vše co učitel potřebuje k tomu, aby mohl předvést pokus, je „volná ruka“. Takto pojatému přístupu ke školním experimentům je v poslední době věnována velká pozornost nejenom u nás, ale i v zahraničí – obzvláště potom v Německu, kde má tento přístup k výuce dlouhou tradici. V příspěvku je ukázáno několik příkladů pokusů z volné ruky.
Použití: SŠ, ZŠ
Anotace: Popis 11 hraček, vysvětlení principu činnosti a návrhy jejich využití ve výuce.
Klíčová slova: energie, motor, podélné vlnění, pružina, setrvačník, siréna, tření, váhy, zákon zachování, těžiště
Použití: ZŠ, SŠ
Anotace: Příspěvek ukazuje několik jednoduchých metod pro měření rychlosti zvuku ve vzduchu realizovaných co nejjednoduššími prostředky a prakticky „zadarmo“: většinou s využitím počítače, ale pouze s běžnou zvukovou kartou a s volně dostupnými programy. Popsány jsou jak metody přímé, počítající rychlost zvuku z dráhy a času, za níž ji zvuk urazí („třískání dřevy na louce“, odraz zvuku od tabule, odrazy zvuku v rouře, metoda využívající kontakt dvou kovových předmětů při vydání zvuku), tak metody nepřímé, určující rychlost zvuku z frekvence a vlnové délky zvuku (rezonance v trubici zčásti ponořené do vody, měření rezonanční frekvence vzduchu v otevřené trubici, vlastní kmity vzduchu v otevřené trubici). Jde o metody, jejichž princip je známý, ale lze v nich pro potřeby školních experimentů účelně využít možnosti, které poskytují počítače a nové technologie.
Klíčová slova: měření pomocí počítače, rychlost zvuku
Použití: SŠ, ZŠ
Pár věcí z tábora 3 – tentokrát o čase a taky trochu o elektronice
Anotace: Několik projektů z tábora pro středoškoláky. Demonstrace a záznam chaotického pohybu jednoduchého kyvadla. Úvahy nad konstrukcí Foucaltova kyvadla. Realizace netlumených kmitů kyvadla s elektronickým vypínačem. Zkoumání funkce tranzistorů a prkénková metoda zapojování.
Klíčová slova: čas, Foucaultovo kyvadlo, chaos, netlumené kmitání, tranzistor, projekty
Použití: SŠ
Pár věcí z tábora 4 – tentokrát o zvuku
Anotace: Nápady a náměty ze dvou studentských soustředění: co vše může hrát, jak měřit rychlost zvuku jednoduchými prostředky i s pomocí počítače, rezonance strun na kytaře a kmitů vzduchu v láhvi, snímání kmitů struny, konstrukce různých reproduktorů.
Klíčová slova: Hammondovy varhany, projekty, reproduktor, rezonance, stojaté vlnění, struna, rychlost zvuku
Použití: SŠ, ZŠ
Anotace: Hraní si se strunou - na čem závisí výška tónu a co lze pomocí struny změřit, známe-li její rovnici. Návod, jak jednoduše a levně vyrobit optické vlákno.
Klíčová slova: frekvence, hustota, odraz světla, optické vlákno, síla, siloměr, váhy, struna
Použití: SŠ
Pokusy s infračerveným zářením
Anotace: Popis kostrukce vysílače a přijímače infračerveného záření a experimentů zkoumajících vlastnosti infračerveného záření - odraz, lom, propustnost pevných a kapalných látek, rozptyl.
Klíčová slova: lom světla, odraz světla, propustnost, přijímač, rozptyl, vysílač, infračervené záření
Použití: SŠ
Anotace: 16 jednoduchých experimentů týkajících se akustiky.
Klíčová slova: absorpce, balónek, frekvence, rezonance, rezonance, sluch, telefon, šíření zvuku
Použití: ZŠ, SŠ
Anotace: Dvě ukázky, jak vyučovat fyziku na školním dvoře - skládání sil a vlastnosti příčného a podélného vlnění.
Klíčová slova: podélné vlnění, příčné vlnění, skládání rychlostí, relativita pohybu
Použití: SŠ, mimo
Anotace: V článku je rozebrána otázka vnímání zvuku různými živočichy jak z hlediska biologie, tak z hlediska fyziky. Jsou zde uvedeny jednoduché problémy a experimenty týkající se této otázky, ale také experimenty využívající ultrazvukový senzor polohy.
Klíčová slova: Dopplerův jev, odraz, počítač, sluch, ultrazvuk, sonar
Použití: ZŠ, SŠ
Historické pokusy s elektromagnetickou vlnou a dnešní technické možnosti
Anotace: Příspěvek uvádí historické experimenty týkající se elektromagnetického vlnění. Podstatná část příspěvku je věnována různým experimentům s Lecherovým vedením.
Klíčová slova: dipól, interference, kondenzátor, Lecherovo vedení, leydenská lahev, odraz, rezonance, vlnová délka, elektromagnetické vlnění
Použití: SŠ
Anotace: Sedm pokusů pro oživení hodin fyziky nebo pro fyzikální semináře a kroužky (odstředivá síla, střelba do špalíků, Brownův pohyb, rovnovážný stav, energie pružiny, Faradayova klec, elektromagnetická indukce)
Klíčová slova: Brownův pohyb, elektrický náboj, elektrický odpor, elektromagnetická indukce, energie, Faradayova klec, hybnost, pružina, rovnováha, zákon zachování, odstředivá síla
Použití: SŠ, mimo
Z jídelního lístku Fyzikální kavárny při ÚFE PŘF MU aneb Kundtova a Rubensova trubice
Anotace: Nejefektnější demonstrace stojatého vlnění v plynu a možná jedna z nejefektnějších demonstrací ve fyzice vůbec, je stojaté vlnění na Rubensově trubici. Poněkud méně experimentálně náročná, ale také méně efektní, je demonstrace stojatého vlnění pomocí Kundtovy trubice. Kundtova trubice zobrazuje stojaté vlnění „otiskem“ kmitajícího vzduchu do vhodného granulárního materiálu, Rubensova trubice zobrazuje akustický tlak pomocí plamínků hořícího plynu unikajícího z řady malých otvorů podél trubice. V obou případech mohou zvídavější žáci objevit jevy, jejichž interpretace není jednoduchá a které byly svého času předmětem diskuse známých fyziků v odborných časopisech. S postupem doby se na závěry tehdejší diskuse, zdá se, poněkud zapomnělo a příslušné práce jsou málo citovány. Cílem článku je tuto oblast připomenout a doplnit o některé experimentální zkušenosti autora.
Klíčová slova: frekvence, akustický tlak, Bernoulliho rovnice, frekvence, hoření, hustota, kmitání, kmitna, Kundtova trubice, rezonance, rezonátor, rychlost zvuku, stojaté vlnění, uzel, vlnová délka, vyšší harmonická, zpětný projektor, Rubensova trubice
Použití: SŠ, ZŠ
Přístroje spotřební elektroniky ve školní experimentální technice
Anotace: Využití spotřební elektroniky při školních experimentech. Měření účinnosti ohřevu vody různými ohřívači s využitím elektrického wattmetru a digitálního teploměru, demonstrace vlastností elektromagnetických vln pomocí dálkového ovladače, návod na výrobu přijímače.
Klíčová slova: elektromagnetické vlnění, interference, polarizace, práce, přijímač, teplo, teploměr, účinnost, vlnová délka, vysílač, wattmetr
Použití: SŠ, ZŠ
Anotace: Popis konstrukce budiče pomalých mechanických kmitů a generátoru pomalých kmitů, jejich využití při demonstraci rezonance pružinového oscilátoru a demonstrace podélného a příčného stojatého vlnění.
Klíčová slova: buzené kmitání, podélné vlnění, příčné vlnění, reproduktor, rezonance, stojaté vlnění, generátor
Použití: SŠ
Anotace: Videoanalýza různých mechanických pohybů (kmitání pružiny, kyvadlo, chaotický pohyb, ...) pomocí volně šířitelných programů.
Klíčová slova: chaos, kmitání, kyvadlo, počítač, videoanalýza
Použití: SŠ
GeNeK I ve školních demonstracích
Anotace: Popis funkce generátoru netlumených kmitů a čtyři experimenty s ním - demonstrace elektromagnetických kmitů, vznik rezonance oscilačních obvodů, závislost vazby oscilačních obvodů na vzájemné poloze cívek a jednoduchý vysílač.
Klíčová slova: elektromagnetické kmity, netlumené kmitání, rezonance, vázané kmitání, vysílač, generátor
Použití: SŠ
Anotace: Náměty na tři „exotická“ kyvadla, která lze realizovat s běžnými pomůckami
Klíčová slova: frekvence, fyzikální kyvadlo, torze, kyvadlo
Použití: ZŠ, SŠ
Anotace: Dva pokusy, které se na první pohled zdají jako kouzlo. Oba využívají lomu a odrazu světla.
Klíčová slova: kouzlo, periskop, zrcadlo, odraz světla
Použití:
Anotace: Soubor pokusů s různými druhy kyvadel a ověřování závislostí doby kmitu na jejich parametrech a na vlivu prostředí.
Klíčová slova: magnetické pole, pružina, torze, kyvadlo
Použití: ZŠ, SŠ
Anotace: První pokus demonstruje různý charakter obtékání a různý směr otáčení vrtulky při foukání z různé výšky. Druhý je návodem, jak jednoduše demonstrovat skládání kmitů.
Klíčová slova: hydrodynamika, princip superpozice, proudění, skládání kmitů, vrtule, tlak
Použití: SŠ
Anotace: Pět experimentů s kyvadly – zkoumají vliv silového pole na frekvenci kyvadla a parametrickou rezonanci. V 6. pokusu se zkoumá pohyb bublin v kapalině.
Klíčová slova: bubliny, frekvence, rezonance, rovnoměrný pohyb, viskozita, vztlaková síla, kyvadlo
Použití: SŠ
Anotace: Několik experimentů s různými oscilátory - rezonance a rázy s elektricky nabitými kyvadly, s magnety zavěšenými na nitích a s deformačními kyvadly s magnetickou vazbou, rezonance mechanického deformačního kyvadla a hliníkové fólie s reproduktorem
Klíčová slova: elektrostatika, magnet, oscilátor, podélné vlnění, příčné vlnění, tlak, vázané kmitání, rezonance
Použití: SŠ
Anotace: Autor se v příspěvku věnuje zkoumání podélného, příčného a torzního vlnění tyčí různých rozměrů, tvarů i materiálu.
Klíčová slova: frekvence, příčné vlnění, stojaté vlnění, torze, vlnová délka, podélné vlnění
Použití: SŠ
Mechanická demonstrace Dopplerova efektu
Anotace: Popis prototypu mechanické pomůcky (vyrobené ze stavebnice Merkur) k demonstraci Dopplerova jevu.
Klíčová slova: metronom, Dopplerův jev
Použití: SŠ
Anotace: Popis několika fyzikální akcí (24 hodin s fyzikou, exkurze do Přečerpávací vodní elektrárny Dlouhé Stráně) a praktické maturitní práce (výroba pomůcky zaznamenávající stojaté zvukové vlnění)
Klíčová slova: ISES, projekty, stojaté vlnění
Použití: SŠ, mimo
Anotace: 19 jednoduchých pokusů s krabičkami od filmů a jeden bonusový o těžišti
Klíčová slova: absorpce, Archimedův zákon, cívka, energie, fotoefekt, kouzlo, LED, odstředivá síla, ohyb světla, padák, rezonance, teplotní roztažnost, tření, zákon zachování, žárovka, těžiště
Použití: ZŠ, SŠ
Demonstrace šíření zvukového a mikrovlnného vlnění
Anotace: Tři základní pokusy se soupravou pro pokusy s mikrovlnami a tři pokusy s nově upravenou soupravou pro šíření zvuku
Klíčová slova: elektromagnetické vlnění, odraz, polarizace, šíření zvuku, mikrovlny
Použití: SŠ
Anotace: V příspěvku je uvedeno několik experimentů týkajících se kmitání a vlnění: kmity tělesa na vzduchovém sloupci, kmity zkumavky ponořené v kapalině, kmity kapaliny v U-trubici, kmity tělesa na struně, demonstrace Dopplerova jevu, rezonance.
Klíčová slova: Dopplerův jev, ISES, počítač, podélné vlnění, rezonance, rozklad sil, vír, kmitání
Použití: SŠ
Zařízení pro pokusy s infračerveným světlem
Anotace: Návod na sestavení jednoduchého vysílače a přijímáče infračerveného světla. Šest pokusů s využitím tohoto zařízení.
Klíčová slova: absorpce, čočka, interference, lom světla, odraz světla, ohnisko, přijímač, vysílač, zrcadlo, infračervené záření
Použití: ZŠ, SŠ
Detektor IR záření. Vysílač FM v pásmu 60 MHz a 70 MHz
Anotace: Návod na konstrukci detektoru IR záření a vysílače FM z běžně dostupných součástek.
Klíčová slova: detektor, infračervené záření, vysílač, záření
Použití: SŠ
Zajímavé pokusy s keramickými magnety
Anotace: Několik pokusů s keramickými magnety. Zkoumání pohybu kruhového magnetu po železné tyčce. Konstrukce různých spřažených kyvadel. Modelování Brownova pohybu, difúze, krystalizace elektrického proudu a magnetických indukčních čar. Zkoumání magnetického pole cívky s proudem. Demonstrace principu elektromagnetické pumpy.
Klíčová slova: Brownův pohyb, difúze, elektrický proud, elektromagnetická pumpa, krystalizace, kyvadlo, magnetická indukce, stojaté vlnění, vázané kmitání, magnet
Použití: SŠ, ZŠ