Veletrh nápadĤ uþitelĤ fyziky 15
NČkolik nápadĤ z fyzikálního semináĜe VċRA BDINKOVÁ ZŠ Brno, Novolíšenská 10 V pĜíspČvku je prezentováno nČkolik „drobností“, které používám na fyzikálním semináĜi (volitelný pĜedmČt) k opakování uþiva, motivaci, aktivizaci a rozvoji tvoĜivého myšlení. Jsou to netradiþní soubory úloh Ĝešených výpoþtem, AZ kvíz, problémové úlohy, skládaþky a hlavolamy s fyzikálním obsahem, úlohy s pokusy zamČĜené zejména do oblasti mechaniky a optiky. Navíc je prezentován i model hydraulického bagru.
Vlakové rekordy (soubor pĜíkladĤ Ĝešených výpoþtem)
Stephensonova raketa První lokomotiva v roce 1805 dosahovala rychlosti 8 km/h, takže kdybyste bČželi, snadno byste ji pĜedbČhli. Britský výrobce parních motorĤ Robert Stephenson v roce 1830 dosáhl se svým strojem pĜíhodnČ nazvaným Stephensonova raketa rychlosti 48 km/h. O kolik minut je tato „parní raketa“ rychlejší na trase 12 km než první lokomotiva? (90 min – 15 min = 75 min) Poslední triumf páry Minulé století bylo na kolejích soubojem nČkolika technologií. I když parní lokomotivy v prĤbČhu 20. století pĜekonaly 200 km/h, rychlostní rekord držely naposledy v roce 1895. Zasloužila se o nČj britská mašina 790 Hardwicke. Jaká rychlost to byla, když tato mašina urazila za 36 minut 87 km? (145 km/h) Souboj dvou technologií V roce 1903 pĜekonala elektrická lokomotiva rychlost 210 km/h. Pro elektriku v této dobČ byl konkurencí pouze diesel. Tuto rychlost pĜekonala až v roce 1939 nČmecká dieselová lokomotiva DRG SVT 137, která dosáhla rychlosti 215 km/h. O kolik metrĤ za 1 s ujela tato lokomotiva více než elektrická lokomotiva? (1,4 m) Japonský super rychlík Ve druhé polovinČ 20. století jsou nejrychlejší vlaky pohánČné elektĜinou. Hranice 300 km/h padla už v roce 1955. V roce 1979 japonský vysokorychlostní vlak Šinkansen typ 961 tento rekord ještČ zvýšil.
11
Veletrh nápadĤ uþitelĤ fyziky 15 Vypoþítej rychlost japonského vlaku, když víš, že za 36 s ujede vzdálenost 3 190 m. (319 km/h) Rekordmani V roce 1988 dosáhl vlak Inter City Experimental (IC-V) v NČmecku rychlosti 407 km/h. Týž rok rekord o pouhý 1 km/h pĜekonal francouzský TGV. Už v roce 1990 však zdokonalený TGV pĜekonává hranici 500 km/h. Dalším rekordmanem se stal vlak TGV Atlantique s rychlostí 515 km/h a v roce 2007 už dosáhl TGV rychlosti 575 km/h. Kolik metrĤ ujede poslední vlak – rekordman za 1 minutu? (9 583 m) Magnetická levitace Souþasným vlakovým šampiónem je Maglev, vlak levitující ve vzduchovém polštáĜi díky síle elektromagnetĤ. V roce 2003 japonský JR Maglev MLX – 01 ujel za 1 s asi o 1,7 m více než TGV v roce 2007. Urþi rychlost tohoto magnetického vlaku v km/h. (581 km/h)
Fyzikální AZ kvíz [3] Pravidla TĜídu rozdČlíme na 4 skupiny (tĜeba pomocí papírových lísteþkĤ se 4 þísly). V každé skupinČ je stejný poþet þlenĤ. SoutČž probíhá ve 2 kolech. SoutČží proti sobČ družstva s þísly 1,2 a družstva 3,4. Ve finále pak spolu soutČží vítČzové. V 1. kole promítneme hrací trojúhelníkové pole s þísly 1 – 21. Pod þísly jsou skryty otázky. PĜed pĜeþtením otázky se na zaþátku Ĝíkají zaþáteþní písmena. Otázku si jako první volí skupina, která má vČtší þíslo. Uhodne-li vybranou otázku, získává dané políþko, a to se obarví barvou, která byla pĜidČlena skupinČ. Jestliže však otázku neuhodne, má šanci odpovídat druhé družstvo. (ýas na odpovČć – 5 s.) Pokud ji ani ten neuhodne nebo nebude mít o políþko zájem, nezískává je žádný soutČžící a políþko zĤstává prázdné. O toto políþko pak mohou soutČžící losovat (kámen – nĤžky – papír). Políþko získává ten, který vyhraje. Políþka si vybírají soutČžní družstva stĜídavČ. Cílem je pospojovat políþka urþité barvy tak, aby vždy alespoĖ jedno políþko bylo na každé ze tĜí stran trojúhelníkového pole. Družstvu, kterému se to podaĜí jako prvnímu, postupuje do finále. Stejným zpĤsobem získáme druhého finalistu. Finále je založeno na stejném principu, jen políþka hracího pole jsou oznaþena písmeny a je jich více – 28. [3] Hrací pole promítáme meotarem a potĜebná políþka vybarvujeme malými šestiúhelníky vystĜiženými ze 2 barevných fólií.
12
Veletrh nápadĤ uþitelĤ fyziky 15 1. kolo – otázky: 1. BP: Trhavý pohyb þásteþky s malou hmotností na kapce vody…(BrownĤv pohyb) 2. MS: Souþin velikosti síly a jejího ramene…(moment síly) 3. H: Plyn, kterým se plní létající balón…(hélium) 4. O: ýást fyziky zkoumající svČtlo…(optika) 5. AT: Tlak vzduchu…(atmosférický tlak) 6. Z: ZaĜízení, jehož souþástí je elektromagnet…(zvonek) 7. Eý: Zdroj elektrického proudu…(elektrický þlánek) 8. V: PĜístroj na mČĜení elektrického napČtí…(voltmetr) 9. BP: Francouzský fyzik, podle kterého je pojmenována jednotka tlaku…(Blaise Pascal) 10. M: Milión newtonĤ…(meganewton) 11. HT: Tlak uvnitĜ kapaliny…(hydrostatický tlak) 12. MP: Veliþina, která má znaþku W…(mechanická práce) 13. M: Plíškový otoþný magnet…(magnetka) 14. N: Elementární þástice, která se nachází v jádru atomu…(neutron) 15. B: PomĤcka k urþování smČru pochodu v neznámém terénu…(buzola) 16. S: Planeta naší sluneþní soustavy…(Saturn) 17. SC: Jednotka teploty…(stupeĖ Celsia) 18. SaR: Dva druhy þoþek…(spojky a rozptylky) 19. H: Veliþina, která má znaþku m…(hmotnost) 20. GS: Síla, která pĤsobí mezi jakýmikoli tČlesy…(gravitaþní síla) 21. S: Základní jednotka þasu…(sekunda) 2.kolo – otázky: 1. R: Mechanická veliþina, který má znaþku v...(rychlost) 2. VS: Síla, kterou jsou nadnášena tČlesa ponoĜená do kapaliny…(vztlaková síla) 3. L: Optický pĜístroj, který zvČtšuje a pozorujeme jím malá tČlesa…(lupa) 4. HZ: ZaĜízení, které využívá PascalĤv zákon…(hydraulické zaĜízení) 5. A: PĜístroj na mČĜení velikosti elektrického proudu…(ampérmetr) 6. NP: ýást magnetu, kde nepĤsobí magnetická síla…(neteþné pásmo) 7. AV: Fyzik, který sestrojil 1.elektrický þlánek…(Alessandro Volta) 8. P: Elementární þástice s kladným elektrickým nábojem…(proton)
13
Veletrh nápadĤ uþitelĤ fyziky 15 9. Iý: ýáry, pomocí kterých zobrazujeme magnetické pole…(indukþní þáry) 10. O: Veliþina, která má znaþku V…(objem) 11. FL: Látky, které jsou pĜitahovány magnetem…(feromagnetické látky) 12. EP: Prostor kolem zelektrovaného tČlesa…(elektrické pole) 13. AZ: Zákon, ve kterém se hovoĜí o vztlakové síle…(ArchimédĤv zákon) 14. K: Jak se nazývá tisícinásobek jednotky síly…(kilonewton) 15. B: Jiskrový výboj v atmosféĜe…(blesk) 16. T: Síla, která pĤsobí proti pohybu tČlesa…(tĜení) 17. TV: Plyn, kterým plníme létající balón…(teplý vzduch) 18. V: Fyzikální veliþina, kterou vypoþítáme jako podíl mechanické práce a þasu… (výkon) 19. AH: NejpĜesnČjší hodiny…(atomové hodiny) 20. M: VČda, která se zabývá fyzikálními vlastnostmi ovzduší, poþasím... (meteorologie) 21.GG: Italský fyzik známý z historie výrokem: „A pĜece se toþí“…(Galileo Galilei) Finále A: Jednotka elektrického proudu se nazývá …(ampér) B: PĜístroj na mČĜení atmosférického tlaku…(barometr) C: Jednotka elektrického náboje…(coulomb) ý: Fyzikální veliþina se znaþkou t…(þas) D: Pronikání þástic jedné látky mezi þástice druhé látky…(difúze) E: Elementární þástice se záporným elektrickým nábojem…(elektron) F: Druh lehkého magnetu…(ferit) G: Zmenšený model ZemČ…(glóbus) H: Fyzikální veliþina udávající hmotnost 1 krychlového metru látky…(hustota) CH: Chemický prvek se znaþkou Cl…(chlór) I: Látka, která nevede elektrický proud…(izolant) J: Drobné krystalky ledu v zimČ na vČtvích stromĤ…(jinovatka) K: Jednoduchý stroj…(kladka) L: Zdroj svČtla, který se používá pĜi oþních operacích…(laser) M: PĜístroj na mČĜení tlaku plynu v uzavĜené nádobČ…(manometr) N: PĜíjmení fyzika, který zformuloval 3 pohybové zákony…(Newton) O: Fyzikální veliþina s jednotkou ohm…(odpor)
14
Veletrh nápadĤ uþitelĤ fyziky 15 P: Tyþ otoþná kolem vodorovné osy…(páka) R: Elektrotechnická souþástka s promČnným odporem…(reostat) ě: Jedna ze 4 skupin mrakĤ nebo ochrana oþí…(Ĝasa) S: Název nejbližší hvČzdy…(Slunce) Š: TČleso se závitem nebo též jednoduchý stroj…(šroub) T: Fyzikální veliþina, kterou vypoþítáme, když sílu vydČlíme obsahem plochy...(tlak) U: Radioaktivní látka …(uran) V: Jednotka elektrického napČtí…(volt) W: Jednotka výkonu…(watt) Z: Plochy, které dobĜe odrážejí svČtlo…(zrcadla) Ž: Zdroj svČtla…(žárovka)
Problémové úlohy KvČtina v zrcadle Žena stojí 2 m od velkého zrcadla zavČšeného na stČnČ a drží malé zrcátko pĤl metru za hlavou. Jak daleko za velkým zrcadlem je obraz kvČtiny, kterou má ve vlasech? [2] ěešení: 3 m (Obraz kvČtiny v malém zrcátku je tak daleko za zrcátkem, jak daleko je kvČt pĜed ním – 0,5 m. Obraz kvČtiny je 0,5 + 0,5 + 2 = 3 m pĜed velkým zrcadlem. Obraz kvČtiny tedy bude 3 m za velkým zrcadlem.) Polovina hrníþku Vymysli zpĤsob, jak odlít pĜesnČ polovinu þaje z hrníþku plného až po okraj. ěešení:
Balancovací plošina podepĜená uprostĜed PĜedstav si, že 4 obrázky pĜed tebou jsou kruhové balancovací plošiny a þerné body na nich jsou lidé stejné hmotnosti rozmís-
15
Veletrh nápadĤ uþitelĤ fyziky 15 tČné na plošinČ. Dokážeš urþit, které plošiny jsou v rovnováze? [2] ěešení: Balancovací plošina je v rovnováze na obrázku þ. 2 a þ. 3. Rovnováha závaží TĜi rĤzné druhy závaží jsou uspoĜádány na dvou kladkách tak, že jsou v rovnováze. Stejné druhy závaží jsou využity i pĜi zavČšení na tĜetí kladce. Jsou závaží na této kladce v rovnováze? [2] ěešení: Levá strana je tČžší o rozdíl mezi jedním vyšrafovaným a jedním bílým závažím.
Zrcadlové bludištČ Do bludištČ vede 6 vchodĤ oznaþených šipkami a þísly. V bludišti jsou rozmístČna zrcadla. Pustíme-li urþitým vchodem svČtelný paprsek, dorazí vždy do jedné komĤrky oznaþené písmenem. Urþi, který vchod patĜí ke které komĤrce. [2] ěešení: 1E, 2F, 3C, 4B, 5A, 6D Kde vzít pevný bod Na námČstí stojí stará vČž. Vzniklo podezĜení, že se vČž propadá. Na radnici zasedla komise, která mČla najít Ĝešení. Ta rozhodla, že je potĜeba najít nČjaký nepohyblivý bod, vĤþi kterému by se zjistilo, zda vČž klesá. Ale kde takový bod vzít? Co když se propadá celé námČstí i sousední domy. Ve vzdálenosti 400 m od námČstí je park. A tam jsou skály, které urþitČ neklesají, ale z tČchto skal není vidČt na vČž, je zakryta velkými domy. PomĤžeš komisi vyĜešit tuto složitou situaci? [1] ěešení: Použijeme dlouhou hadicovou vodováhu.
Speciální periskop Na obrázku je zaĜízení, ve kterém jsou rozmístČna oboustranná zrcadla, kterými mĤžeme otáþet o 90o. Dokážeš urþit, kterými zrcadly je tĜeba pohnout, abychom v pravém horním rohu vidČli obraz žárovky? [2] ýokoládové bonbóny Veronika dostala k narozeninám krabici þokoládových bonbónĤ. MČly tvar lahviþek a byly naplnČny hustým malinovým sirupem. Veronice bonbóny chutnaly a také se jí
16
Veletrh nápadĤ uþitelĤ fyziky 15 líbil tvar lahviþek. Proto zaþala s kamarády pĜemýšlet, jak se vyrábČjí. Jeden z kamarádĤ navrhl: „NejdĜíve se vyrobí þokoládové lahviþky a potom se naplní sirupem.“ Ale hustý sirup nelze snadno a rychle nalít do lahviþky. Pomohlo by, kdybychom sirup nahĜáli, aby byl tekutČjší. Horký sirup však roztaví þokoládovou lahviþku. Jak bys vyrobil þokoládové bonbóny ty? [1] ěešení: Sirup nalijeme do formy a zmrazíme. Zmrzlé sirupové lahviþky, pak ponoĜíme do roztavené þokolády. Co je uvnitĜ krabice Na obrázcích je znázornČna krabice ve tĜech polohách. Když je krabice v poloze 1, staþí do ní jen trochu strþit a krabice se pĜevrátí. Když je v poloze 2, mĤžeme do ní strkat až do zobrazeného náklonu, než se pĜevrátí. V poloze 3, i když vČtšina krabice pĜeþnívá, je krabice v rovnovážné poloze.
Jaký je objem láhve? UzavĜená válcová láhev je þásteþnČ naplnČna vínem. (Víno nepĜesahuje nad zakĜivenou þást láhve – viz obrázek.) Máš jen pravítko a kalkulaþku. Dovedeš urþit objem celé láhve, aniž bys ji otevĜel? ěešení: NejdĜíve zmČĜ prĤmČr dna láhve. Urþi z nČj polomČr a vypoþítej obsah kruhového dna. Pak zmČĜ výšku vína. Láhev otoþ dnem vzhĤru a zmČĜ výšku vzduchu. Objem celé láhve je „válec vína + válec vzduchu“. Proto seþti obČ zmČĜené výšky a výsledek vynásob obsahem dna. Dostaneš objem celé láhve. „U“ trubice Vodu nalij do prĤhledné U trubice, výška vody v obou ramenech je stejná. Pak dej palec k jednomu konci trubice a opatrnČ ji naklánČj, dokud se voda nedotkne palce. Pak palec pevnČ pĜitiskni ke konci trubice. Když vrátíš trubici do pĤvodní polohy, voda se bude stále dotýkat prstu. Dokážeš vysvČtlit, co zpĤsobilo, že jsou rozdílné hladiny vody v ramenech trubice? ěešení: Palec zabraĖuje vzduchu dostat se k hladinČ na tomto konci trubice. Vzduch však tlaþí na vodu v otevĜeném konci trubice a drží vodu v dané poloze.
17
Veletrh nápadĤ uþitelĤ fyziky 15 Prst ve sklenici DvČ sklenice naplnČné vodou jsou vyváženy na váze. Co se stane, když do jedné sklenice strþíš prst? Jak se zmČní výsledek, když bude tvĤj prst z tČžkého kovu? ěešení: Když strþíš do vody prst, vytlaþí urþitý objem vody a její hladina tedy stoupne. TvĤj prst zabral místo þásti vody a také zastoupí její hmotnost. Sklenice váží o tolik víc, jaká je hmotnost vytlaþené vody. PĜitom tato situace nezávisí na látce, ze které je „ponoĜený prst“, ale jen na objemu ponoĜené þásti. Nádrž Nádrž má 2 stejné otvory urþené k vypouštČní vody. Jeden otvor je u dna nádoby, druhý je na konci trubice, která je napojená blízko na vrchu nádoby, ale ústí na jedné úrovni jako první otvor. Dokážeš urþit, kterým otvorem vytéká voda rychleji (komplikující faktory, napĜ. tĜení zanedbáváme)? [2] ěešení: Rychlost vytékající vody závisí na tom, jak nízko pod úrovní hladiny je otvor, kterým voda vytéká. Hladina je pro oba dva otvory stejná, takže voda poteþe z obou otvorĤ stejnČ rychle. Nádrže s rĤznými otvory Máme 2 stejné nádrže, liší se jen poþtem a velikostí otvorĤ, kterými vytéká voda. První nádrž má jen jeden otvor o prĤmČru 6 cm, druhá má 3 vypouštČcí otvory, každý o prĤmČru 2 cm. Dokážeš urþit, která nádrž se vyprázdní jako první, otevĜeme-li všechny otvory najednou? [2] ěešení: Otvor s prĤmČrem 6 cm má 3x vČtší obsah než všechny 3 menší otvory dohromady, takže se první nádrž s vČtším otvorem vypustí rychleji. Co nejménČ závaží Na rovnoramenných vahách máme zvážit libovolnou hmotnost od 1 g do 40 g (jen celé gramy). Urþi nejmenší poþet závaží, které k tomu potĜebuješ. ěešení: Staþí závaží: 1g, 2g, 4g, 8g, 16g, 32g. (Pokud by mohla být závaží na obou miskách staþí závaží 1g, 3g, 9g, 27g.)
Fyzikální skládaþky, domino,… U skládaþek se k sobČ skládají trojúhelníky do velkého trojúhelníku, þtverce do obdélníkĤ podle fyzikálních pojmĤ, které k sobČ patĜí. Dominové kartiþky se osvČdþily
18
Veletrh nápadĤ uþitelĤ fyziky 15 zejména pĜi procviþování pĜevodĤ jednotek. Podrobné návody i se šablonami jsou na stránkách [5].
Fyzikální hlavolamy Dva þtyĜúhelníky a) Z daných 5 þástí sestav þtyĜúhelník. Najdeš na nČm živoþicha. Jak se jmenuje? Jak se pohybuje? Jaký fyzikální zákon používá? b) Z daných 5 þástí mĤžeš také sestavit obdélník, který je složený ze 3 þtvercĤ. PodaĜí se ti to?
ěešení: a) Na obrázku je medúza, jeden ze živoþichĤ s reaktivním pohonem. Vytlaþuje vodu pomocí pulzujícího lemu zvonu a sama se pak pohybuje opaþným smČrem.
b)
6 fyzikálních zaĜízení v jednom
Tuto skládaþku si mĤžeš vyrobit ze 2 þtvercových šablon. Oba velké þtverce vystĜihni a slep k sobČ (nezamČĖ spodní a horní stranu). Pak vystĜihni vnitĜní menší þtverec. Pak každou hranu malých þtvercĤ ohni podle þárkované þáry na obČ strany. Tento hlavolam skrývá 6 obrázkĤ. Získáš je tak, že budeš postupnČ skládat þtverce složené ze 2x2 malých þtvercĤ. Na obrázcích najdeš 6 rĤzných fyzikálních pĜístrojĤ nebo zaĜízení. Napiš jejich název a k þemu slouží. K tomuto hlavolamu je pĜiložen i abecední seznam fyzikálních pojmĤ. Ke každému obrázku vyber ty pojmy, které se ho týkají, a zdĤvodni to.
19
Veletrh nápadĤ uþitelĤ fyziky 15 ěešení: Skládáním hlavolamu do þtvercĤ postupnČ získáte následující obrázky, ke kterým postupnČ vybíráte pojmy: Horkovzdušný balón (ArchimédĤv zákon, gravitaþní síla, hélium, pohyb, síla, výslednice sil, vztlaková síla) Kompas (magnet, magnetický pól, otáþivý pohyb, ZemČ) Hydraulický bagr (hydraulické zaĜízení, kapalina, PascalĤv zákon, píst, pohyb, tlak, síla) Ponorka (ArchimédĤv zákon, gravitaþní síla, kapalina, pohyb, tlak, síla, výslednice sil, vztlaková síla) Ucho ( akustika, bubínek, kladívko, kovadlinka, tlak, zvuk) Mikrometr (délka, otáþivý pohyb, prĤmČr šroubu, milióntina metru) Seznam fyzikálních pojmĤ: Akustika, ArchimédĤv zákon, bubínek, délka, gravitaþní síla, hélium, hydraulické zaĜízení, kapalina, kladívko, kovadlinka, magnet, magnetický pól, otáþivý pohyb, PascalĤv zákon, píst, pohyb, prĤmČr šroubu, plyn, milióntina metru, tlak, síla, vzduch, výslednice sil, vztlaková síla, ZemČ, zvuk. Fyzikální tetraflexagony Pod pojmem flexagon si mĤžeme pĜedstavit papírový útvar, který má mnoho tváĜí, které se mohou pomocí ohýbání skrýt nebo objevit. (Flex znamená v angliþtinČ ohýbat.) a) TĜi – tetraflexagon Tento vyrobený flexagon skrývá 3 obrázky fyzikálních zaĜízení. Najdi je, pojmenuj a urþi, k þemu se používají. Co mají tato zaĜízení spoleþného z pohledu fyziky? Zhotovení tohoto hlavolamu: PĜední strana:
Zadní strana:
Postup ohýbání a slepení:
20
Veletrh nápadĤ uþitelĤ fyziky 15 NápovČda: Obrázek 2 je nahoĜe, obrázek 1 je zespodu a obrázek 3 najdeš tak, že pĜehneš flexagon smČrem dozadu podle svislé osy obrázku 2 (tak, že se boþní protilehlé okraje spojí). b) Hexa-tetraflexagon Tento vyrobený flexagon skrývá 6 rĤzných þtvercĤ, ve kterých najdeš celkem 24 fyzikálních pojmĤ. SeĜać je do trojic, jak k sobČ patĜí. U každé trojice napiš zaĜízení, kterým se daná fyzikální veliþina mČĜí a také na jakém fyzikálním principu mČĜící zaĜízení pracuje. Zhotovení hlavolamu: PĜední strana:
Zadní strana:
Ohýbání a lepení: Šipky naznaþují ohýbání. Poslední obrázek ukazuje slepení okrajĤ þtverce 2 a 1 (pozor neslepit þtverec, který je mezi nimi).
NápovČda: Tento hlavolam se dá ohýbat podle 2 kolmých os a skrývá 6 „tváĜí“.
Úkoly s pokusem Podle návodu proveć následující pokusy. PozornČ sleduj jejich prĤbČh. Popiš, co se dČje a vysvČtli pozorované. Výsledky také zakresli obrázky. Úkol s pokusem a otazníkem PotĜeby a materiál: voda+líh+ocet v pomČru 2:2:1, olej, potravináĜská barva, vyšší sklenice, soda Provedení: Roztok pĜipraví uþitel a pak zadá žákĤm úkol: PĜed sebou máte sklenici s obarveným roztokem, nad kterým je vrstva oleje. Do sklenice nasypte lžiþku sody
21
Veletrh nápadĤ uþitelĤ fyziky 15 a pozorujte, co se ve sklenici dČje. DČj popište. Z þeho se skládá roztok? VysvČtlete pozorovaný dČj. ěešení: Soda klesne ke dnu. Roztok zaþne „bouĜit“, uvolĖují se z nČj bublinky a vČtší kouliþky barevné hmoty, které stoupají pĜes vrstvu oleje k hladinČ, pak po chvíli klesají ke dnu. Soda reaguje s octem, vzniká oxid uhliþitý – bublinky. Reakce je tak bouĜlivá, že vytrhává kousky roztoku, které se obalují drobnými bublinkami oxidu uhliþitého, a proto stoupají k hladinČ. U hladiny nČkteré bublinky praskají, oxid uhliþitý se uvolĖuje do vzduchu a kouliþky roztoku klesají dolĤ. Podle popsané reakce lze urþit, že v roztoku je ocet. Líh vČtšinou žáci urþí podle zápachu, který pĜehluší i vĤni octa. RĤzné ledovce PotĜeby a materiál: 2 stejné sklenice, voda, slaná voda, kostka ledu z obarvené vody, kostka ledu z obarvené slané vody Provedení: Do obou sklenic nalijeme slanou vodu. Do první sklenice dáme kostky ledu z obarvené vody, do druhé sklenice dáme kostky ledu z obarvené slané vody. Led necháme roztát. Jaký rozdíl ve sklenicích uvidíme? ěešení: Led taje. V první sklenici se obarvená voda vzniklá roztavením ledu z vody drží nahoĜe, protože má menší hustotu než slaná voda. Voda vzniklá roztavením ledu ze slané vody ve druhé sklenici obarví za chvíli slanou vodu v celé sklenici. SoutČž 2 lahví PotĜeby a materiál: 2 stejné PET lahve s víþky (1 l nebo 1,5 l), brþka, nĤžky, chemoprénové lepidlo, miska Provedení: Z brþek ustĜihneme kousky 2x3 cm, 1x6 cm a 1x12 cm. Do obou víþek z PET lahví udČláme po dvou otvorech v šíĜce brþka. Do prvního víþka zasuneme kousky brþek 3 cm a 6 cm, do druhého víþka kousky 3 cm a 12 cm (jak ukazuje obrázek). Brþka utČsníme pomocí chemoprénového lepidla. ObČ láhve naráz otoþíme dnem vzhĤru a necháme vytékat vodu do misky. Ze které láhve vyteþe voda rychleji a proþ? ěešení: Voda ze druhé sklenice vyteþe rychleji, protože u výtokového otvoru je vČtší hydrostatický tlak.
22
Veletrh nápadĤ uþitelĤ fyziky 15
Model hydraulického bagru Model hydraulického bagru se skládá z 5 hydraulických zaĜízení. Každé hydraulické zaĜízení tvoĜí 2 injekþní stĜíkaþky - velká a menší, které jsou propojeny hadiþkou ([4]). Každé hydraulické zaĜízení odpovídá za pohyb nČþeho jiného, konkrétnČ: 1. vede ke kolĤm – bagr stojí na 2 vysunutých pístech 2. Ĝídí pohyb hlavního ramene 3. Ĝídí pohyb kratšího ramene 4. umožĖuje pohyb lžíce 5. otáþí hlavním ramenem. PodrobnČjší informace k jednotlivých úkolĤm a aktivitám viz [5].
Literatura [1] Altšuller, G. S.: Co na to vynálezce, Novpress Brno, 2008 [2] Moscovich, I.: SkvČlá kniha hlavolamĤ, Perfekt Bratislava, 2010 [3] VýstĜižky z þasopisĤ Školská fyzika, Junior, ABC [4] http://www.arvindguptatoys.com [5] www.fyzikahrou.cz
23
