Önellenőrző kérdések Előszó Ez a kérdéssor a Csodák Palotája demonstrátorai számára készült. Az első kérdések általános fizikai ismeretekre irányulnak, több eszköznél is fontos szerepük van. Az eszközöknél külön ezek a kérdések már nem szerepelnek, de értelemszerűen tudni kell rájuk válaszolni. A válaszokat saját szavaiddal fogalmazd meg, ahogy egy látogatónak is elmagyaráznád! A többi kérdés egy-egy kiállítási eszközhöz (eszközcsoporthoz) tartozik. Ezek mindegyikénél el kell tudni mondani, hogy − milyen jelenséget szemléltet? − hogyan működik? − mire kell különösen odafigyelni használat közben? − hogyan kapcsoljuk be/ki? − Hozz fel példát a jelenségre a hétköznapi életből (ahol csak lehet)! A kérdések több mint háromnegyede közvetlenül megválaszolható a kottatartók, illetve a könyv alapján. A többire az eszköz használatával derül fény. Ahol a kérdés arra vonatkozik, hogy mi történik az eszközzel bizonyos körülmények között, azt ne tippeljétek, hanem próbáljátok ki! Még ha valami egyértelműnek tűnik is, nem biztos, hogy a valóságban is az történik, amit vártok. Tudjátok, a világ érdekes! Próbáljatok meg végigmenni a kérdéssoron. Ahol elakadtok, nézzétek meg az eszközt, próbáljátok ki, olvassátok a tájékoztató táblákat, a könyvet, kérdezzétek a régi, tapasztalt kollégákat! Fontos, hogy ne egymásról másolt “kidolgozott” válaszokat magoljatok be, hanem próbáljátok meg megérteni a jelenségeket! Fontos: Ezek a kérdések nem “minimumkérdések”. Pusztán a felkészülést segít(het)ik. Ha netán nem tudod megválaszolni az összes kérdést, az sem gond. Azért van a tárlatvezetés, hogy mindenre fény derüljön.
Általános fizikai ismeretek Bernoulli törvénye Miről szól a törvény? A mindennapi életben hol lehet megfigyelni a jelenséget? Milyen eszközök alapulnak ezen a törvényen?
Az indukció és Lenz törvénye Miről szól az indukció? Milyen mágneses térre van szükség ahhoz, hogy egy vezetőben áram keletkezzen (indukálódjon)? A mindennapi életben hol használják az indukciót? Miről szól Lenz törvénye? Milyen eszköz működik a Lenz-törvény alapján a Lenz ágyún kívül?
Egyszerű gépek Milyen szerkezeteket nevezünk egyszerű gépeknek? Értelmezd, mit jelent a W = F · s (munka = erő · erő irányában történő elmozdulás) a Csodák Palotájában bemutatott egyszerű gépek alapján. Egyszerű gép-e az emeletre felvezető rámpa? Indokold! Milyen egyszerű gépek kerülnek bemutatásra a Csodák Palotájában?
Archimédész törvénye Hogyan érvényesül a Archimédész törvénye a Lebegő buborékoknál, a Bermuda-hengernél és a Hőlégballonnál? Hat-e egy testre felhajtóerő akkor, ha sűrűsége nagyobb, mint az őt körülvevő közegé? Indokold!
Fénytani kérdések (Színtan) Mi a fehér fény? Mitől függ egy tárgy színe? Melyek az additív színkeverés alapszínei?
Eszközökhöz kapcsolódó kérdések Az eszközök nagyjából a kiállítótérben való elhelyezkedés sorrendjében vannak rendezve. A lista nem teljes.
Autóemelő Mi az a kétkarú emelő? Mi a szerepe a szerkezet önsúlyának az emelésben?
Táncoló labda Mi tartja a levegőben a labdát? Melyik fizikai törvényszerűségen alapul a működése? Miért csak a piramistól egy bizonyos távolságban működik a jelenség?
Óriások asztala Mit szimbolizál az installáció?
Fogj kezet magaddal! Milyen képalkotás jellemző a homorú tükrökre? Mi mindenben különbözik a felénk nyúló kéz egy valódi kéztől?
Shepard zongora Hány azonos hang fordul elő a zongorán? Az azonos hangoknak megfelelő billentyűk milyen helyzetben vannak egymáshoz képest? Mivel magyarázható a tapasztalt jelenség? Kinek a képeit idézi ez a jelenség?
Reakcióidő-mérő Miért nem azonos távolságokra vannak egymástól a gyűrűk a farúdon? Mit jelölnek az egyes gyűrűk?
Látható rezgések Mi a szerepe a forgó fekete-fehér hengernek a húrok mögött? Hogyan változik a hullámhossz a húrok megfeszítésével?
Lebegő buborékok Mi a szerepe a gömb alján található szárazjégnek? A buborékok mérete nő vagy csökken az idő előrehaladtával? Miért? Milyen okai lehetnek annak, hogy a buborék mégsem lebeg a gömbben? Hogyan lehet orvosolni ezeket a problémákat?
Newton bölcsője Mi történik, ha a sor végén kilendítünk egy/két/három/öt golyót, és hagyjuk, hogy a golyósornak ütközzön? Magyarázd meg a jelenséget! Mi történik, ha a kísérlet közben a sor közepén álló golyót lefogjuk? Mi történik, ha a golyósor egyik végéről egy, másik végéről két golyót indítunk el egyszerre? Miről szól az energiamegmaradás és a lendületmegmaradás törvénye?
Versenyző kerekek Hogyan néz ki belülről a két korong? Mi a különbség a kettő között? Melyik korongnál nagyobb a tehetetlenségi nyomaték? Van-e a korongok tömegének jelentősége a jelenség szempontjából? Indokold! A Csodák Palotája mely másik eszköznél lehet még ezt a jelenséget szemléltetni?
Szögletes kerekű autó Minek köszönhető, hogy az autó döcögés nélkül halad előre? Hogyan nevezzük azt a matematikai görbét, amely lehetővé teszi a négyzet alapú kerék sima gördülését? Honnan kapta a nevét ez a görbe? A Csodák Palotája mely másik eszközénél fordul elő ugyanez a görbe? Mi határozza meg a pálya egy ívének hosszát? Bármilyen sokszöget választhattunk volna az autó kerekének, hogy ugyanezt a hatást elérjük? Indokold!
Fakír ágy Miért szúrnak a szögek, ha rátenyerelünk az eszközre, és miért nem, ha ráfekszünk?
Münchausen emelője Mi a szerepe az álló csigának? Mi a szerepe a mozgó csigának? A fentiek közül legalább melyikre lett volna szüksége Münchausen bárónak ahhoz, hogy a saját hajánál fogva ki tudja magát húzni a mocsárból (feltéve, ha meg bírja emelni a saját súlyát)? Mi a gyakorlati akadálya annak, hogy sokkal több elemből álló csigasort alkalmazzunk? Mi az elméleti akadálya annak, hogy végtelen számú csigát alkalmazzunk? Hogyan viszonyul egymáshoz az emeléshez szükséges erő és az áthúzott kötélhossz?
Piruett Mi az összefüggés a tömegközéppont forgástengelytől számított távolsága és a forgási sebesség között? Szemléltesd! Mi a perdület? Miért piruett az eszköz neve?
Jupiter Mondj még olyan égiteste(ke)t, amely(ek)re szintén jellemző az itt megfigyelt jelenség! Az egyenlítő vagy a pólusok környékén kisebb a forgási periódus?
Bernoulli-korong Mitől függ, hogy a légáram “tolja” vagy “magához szívja” a korongot? Mutasd meg, melyik helyzetben igaz, hogy a korongra ható légnyomás és torlónyomás egyensúlyban van!
Lenz ágyú Miért lényeges, hogy váltakozó áram működtesse az elektromágnest? Fizikai értelemben hogy hívják az ágyú “rúdját”? Működne-e ez a jelenség, ha a gyűrűk nem lennének zártak? Miért? Miért nem?
Monocikli Mi a különbség a stabil és az instabil egyensúlyi helyzet között? Melyik alakul ki a monociklinél? Mi a szerepe a tőkesúlynak? Mi a szerepe a tőkesúlyt tartó rúd hosszának? Miért kell figyelni a kötél belógására, illetve a monocikliző súlyára?
Hőlégballon Hogyan érvényesül ennél az eszköznél Archimédész törvénye? Mi a szerepe a mágneseknek az eszköznél? Hogyan változna az eszköz viselkedése, ha ezek nem lennének?
Holdséta Mi történik egy testtel, ha elejtjük a Holdon? Mi segít ellentartani a gravitációnak ennél az eszköznél? Hitelesen képezi-e le ez az eszköz a Holdon uralkodó gravitációs viszonyokat? Miért? Miért nem?
Mostari-híd Mi a különbség a római vízvezetékek ívei és a Mostari-híd íve között? Milyen irányú erők hatnak az elemek illesztésénél? Miről kapta a nevét a híd által formázott matematikai görbe?
Különös kerekek Mi történne, ha a járművet a tengelyekhez rögzítenénk, és nem közvetlenül a különös kerekeken (ún. Reuleaux-síkidomokon) gördülne? Milyen feltételeknek kell megfelelnie a különös kerekeknek (Reuleaux-síkidomoknak), hogy görgőként használhatók legyenek? Lehet-e “hatszög” alakú görgőt készíteni? És “tizenháromszög” alakút? Miért?
Forgó korongok Sorolj fel néhány tényezőt, amelytől függ a műanyag korongok mozgása!
Kaotikus inga Az eszköz alapján vázold fel, mi szabhat határt a newtoni fizika alkalmazhatóságának! Mondj példát determinisztikus rendszerre! Mondj példát kaotikusan indeterminisztikus rendszerre! Mi a pillangó-hatás?
Tépőzárfal Fel tudnának-e a felnőttek is tapadni a falra, ha lenne rájuk való ruha? Miért? Miért nem? Milyen kutatások eredményeként született a tépőzár?
Pumpás rakéta Miért nem rakéta az eszköz fizikai értelemben? Ha nem rakéta, akkor itt milyen fizikai törvényszerűséggel állunk szemben?
Csatolt hinták Miért lendül ki a nyugalomban lévő hinta, ha a mellette lévőn meghajtja magát valaki? Hogyan kell összekapcsolni a hintákat ahhoz, hogy a jelenség megfigyelhető legyen? Milyen tényezők miatt áll le egy idő után a hinták mozgása? Mi történik akkor, ha a lassuló fázisban lévő hintán ülő elkezdi hajtani magát?
Coriolis szoba Vázold fel, mi a vonatkoztatási rendszer a Coriolis szoba alapján! Látszaterő-e a Coriolis-erő? Indokold! Milyen pályát ír le a labda a bent ülőkhöz képest? Milyen pályát ír le a labda (elvben) a szobát kezelő demonstrátorhoz képest? Mi jelenne meg a képernyőn, ha a kamera nem lenne a szobához rögzítve? Hol figyelhető meg a természetben a Coriolis-erő? Gyakorlatban miért nem állapítható meg, hogy melyik féltekén vagyunk a kádból lefolyó víz örvénye alapján?
Óriás jojó Milyen szerepe van a kerék tömegének?
Tesla transzformátor és Jákob lajtorjája Mikor látható működés közben a két eszköz? A két eszközön kívül mit szoktak még bemutatni az előadók a Töltődj fel! bemutató alkalmával? Mit kell kikapcsolni a Tesla transzormátor bekapcsolása előtt? Vázold fel, mit érdemes tudni a két eszközről!
Mágneses átejtés (A) és a Lassan eső gyűrű (B) Mi a közös a két eszközben? Milyen szerepe van a fémlap anyagának a jelenség szempontjából? (A) Mi a különbség a tömör, a lyuggatott és a bevagdalt fémlap között a jelenség szempontjából? (A) Mi idézi elő a változó mágneses teret? Mit érdemes tudni az ezekben az eszközökben felhasznált mágnesekről?
Termelj áramot! Mikor nehezebb tekerni a kart? Miért? Miben hasonlít ez az eszköz a villamos erőművek működéséhez?
Mágneses folyadék Miért nevezhető technológiai áttörésnek a mágneses folyadékok kifejlesztése? Milyen mérettartományban beszélünk nanotechnológiáról? Mekkora egy nanométer? Mit jelent az, hogy a mágneses folyadék egy szuszpenzió?
Színek szobája Hogyan szoktad elmagyarázni a jelenséget egy kisiskolásnak/középiskolásnak/felnőtt érdeklődőnek? Additív vagy szubsztraktív színkeveréssel állunk szemben? Melyiket hol használják?
Eltűnő színek szobája Hogyan nevezik azt a fényt, amelyet az alacsony nyomású nátriumgőz-lámpa kibocsát? Mi magyarázhatja, hogy a narancssárga műanyag eszközök megőrzik színüket, míg a a narancssárga póló “kisárgul”? Hogyan magyarázod el a jelenséget különböző korú látogatóknak?
Papagáj a kalitkában Tegyél javaslatot arra, hogy a látogató hogyan próbálhatja ki otthon is ezt a jelenséget!
Homoksivatag Melyek a leggyakoribb dűnetípusok a sivatagban? Vázold fel, hogyan mozoghatnak az egyes homokszemcsék a szél hatására! Mikor alakulnak ki a homoklavinák?
Hőtérkép Milyen anyagból készül a hőkamera lencséje? Miben tér el ez egy hagyományos üveglencsétől? Hogyan tudsz “láthatatlan” képeket rajzolni a falra/a ruhádra?
Süllyeszd el a hajót! Mi változik azzal, hogy levegőt pumpálsz a vízbe? Milyen elméletek vannak a Bermuda-rejtély megoldására (az ufókat nem számítva)? Milyen forrásokból kerülhetnek buborékok az óceán vízébe a térségben?
Görbült vízszintes Milyen erők hatnak a hajóra, amikor áll az akvárium? Milyen erők hatnak a hajóra, amikor forog az akvárium? Milyen matematikai felületet formáz a víz felszíne forgás közben?
Légágyú Vázold fel a levegő útját a gumilaptól az ágyú elhagyásáig! Milyen formát vesz fel az ágyú nyílásánál leváló légörvény? Mi köze van ennek az eszköznek a forgómozgáshoz? Hogyan segít a forgómozgás a céltábla elérésében?
Szárny modell Mi köze van a Bernoulli-törvénynek a szárny felemelkedéséhez? Mi kell még ahhoz, hogy a szárny felemelkedjen?
Varázspálca Miért csak a megadott helyen lengetve látszik élesen a kép a varázspálcán? Miért kell gyorsan le-föl mozgatni a pálcát? Mi köze van az eszköznek a Német-Római Birodalomhoz?
Pupillareflex Miért és hogyan változik a pupilla mérete fény hatására? Miért elég csak az egyik szembe világítani a jelenség megfigyeléséhez?
Polárszűrős papagáj Mit jelent az, hogy “polarizált hullám”? Hány polárszűrő van az eszközbe építve? Mi az egyes polárszűrők funkciója? Milyen következtetést vonhatunk le a visszaverődő fényről, ha a papagáj alatti üvegfelületre nézünk? Milyen szabályszerűséget lehet megfigyelni a színváltozásban, amikor a keretbe foglalt polárszűrőt forgatjuk? (Esetleg saját szavaiddal vázold, mi lehet ennek az oka!)
Rotográf Van-e kapcsolat a tükrök forgása és a LED-ek villogásának üteme között? Mi történik a képpel, ha a kart visszafelé kezdjük forgatni?
Tükörlabirintus Hogyan működik a periszkóp? Milyen utat tesz meg a fény a labirintusban?
Hat szög a hetediken Lépésről lépésre építsd fel a szerkezetet, és magyarázd el, mit miért teszel. Mi köze van ennek a játéknak a monociklihez?
Hipertölcsér (Keringő pénzek) Mi modellezhető az eszköz segítségével? Mi köze van Keplernek a hipertölcsérhez? Milyen a pénzérmék helyzete mozgás közben a tölcsér felszínéhez viszonyítva? Melyik évszakban van napközelben a Föld?
Hatlábú asztal Legalább hány különálló pont szükséges egy egyenes meghatározásához? Hány sík határozható meg egy egyenes és egy (nem az egyenesre eső) pont segítségével? Építsd fel az asztalt, és magyarázd el a saját szavaiddal, hogy mit miért csinálsz!
Ködkamra Miért fontos, hogy túltelített legyen a kamrában található alkoholgőz? Minek nyomán alakulnak ki a kamrában a vonalak? Mi köze a kamrának a repülőgépekhez?
Súlyos pörgettyű Vázold fel, hogyan mozog a kerék különböző körülmények között! Mi történik, ha a tengelyt a kerék forgásával ellentétes irányban forgatod? És ha megegyezőben? Mi a pörgettyű-elv, és hogyan jelenik meg ennél az eszköznél?
Suttogj messzire! Mutasd be a hang útját a szádtól a társad füléig! Mi a szerepe a hangtükör formájának? (Szemben a hétköznapi elnevezéssel hogy hívják ezt a formát?)
Teremin Mi köze a horrorfilmeknek ehhez az eszközhöz? Mutasd be a működését: változtasd meg a hang frekvenciáját és amplitúdóját! Köznapi értelemben hogyan nevezzük ezeket? Miért van szükség nagyfrekvenciához ennél az eszköznél?
Lego mozi Mi köze van a Lego mozinak a Varázspálcához?
Pánsíp Mi a közös az asztal síkjában található és az asztal fölé tornyosuló csővégek között? (sic!) Hogyan alakul a különböző hosszúságú csövekben kialakuló állóhullámok hossza? Hogyan függ ez össze a hangmagassággal?
Alkotó inga Miért van két ingára szükség az eszköz működéséhez? Miért nem ugyanazon görbe mentén mozog a toll körbe-körbe? Milyen görbéket rajzolna az inga, ha a rezgésidőik megegyeznének? Milyen görbéket rajzolna az inga, ha az egyik regzésideje pont kétszerese lenne a másikénak?
Egyenesen át Milyen görbe van a plexibe vágva? Add meg a görbe definícióját az eszköz segítségével!
Hiperhenger Mi köze van ennek az eszköznek az Egyenesen áthoz? Mik alkotják a henger palástját? Mi a közös a henger és az elforgatással nyert felület alkotójában? Hogyan hívják ezt a felületet?
Nyeregfelület Mi a közös ebben a felületben és a hiperhengernél látottban? Milyen speciális tulajdonságokkal rendelkezik ez a felület?
Mágneses kukac Milyen speciális tulajdonság(ok)kal rendelkezik a kukac? Mi a szerepe a kukacot körülvevő folyadéknak? Milyen felhasználási területei lehetnek a kukac anyagának?
Bolyai-geometria Mondj el egy imát! =) Viccet félretéve: a Bolyai-geometriához külön segédanyag áll rendelkezésre. Jó felkészülést mindenkinek! Lezárva: 2011. január 28. Összeállította: Zsiros László Róbert
