jeho hustotě a na hustotě tekutiny.

Transkript

1 9-11 years Mat Vzdělávací obsah: Člověk a příroda / fyzika Klíčové pojmy: Aby těleso plovalo, měl by být poměr mezi jeho hmotností a objemem menší než poměr mezi hmotností a objemem kapaliny. jeho hustotě a na hustotě tekutiny. Materiály a pomůcky (pro každou skupinu): Kádinky, odměrné válce, plastové kostky, různé předměty o rozdílných velikostech a rozdílné hmotnosti, různé materiály, voda. Cílová věková skupina: 9-11 let Délka aktivity: 3 hodiny Shrnutí: Tato aktivita je určená k tomu, aby ukázala, proč některé předměty plovou a jiné ne ve vztahu k jejich hustotě: Uvidíme těžká tělesa, která plovou (jako například velkou železnou loď), stejně tak jako velmi lehké předměty, které se potopí (např. železný hřebík). Experiment 1. Také uvidíme velké a malé předměty, z nichž některé mohou plovat a některé ne. Experiment 2. Hlavní vlastnost, která předurčuje, jestli bude těleso plovat nebo ne, je jeho hustota vypočítaná vydělením hmotnosti objemem. Experiment 3 a 4. Učitel by měl před začátkem experimentů rozdělit děti do skupin po 3 a požádat je, aby si z domova přinesly předměty různých velikostí a hmotností, které se mohou namočit (potopit). Cíl: 1. Žáci pochopí vztah mezi vztlakovou silou předmětu a jeho hmotností. 2. Žáci pochopí vztah mezi vztlakovou silou předmětu a jeho objemem. 3. Žáci určí poměr mezi hmotností a objemem různých předmětů. 4. Žáci ověří, že vztlaková síla předmětu závisí na VODA, LEDOVCE A LODĚ Authors: Varela, P. & Sá. J. The content of the present document only reflects the author s views and the European Union is not liable for any use that may be made of the information therein.

2 VODA, LEDOVCE A LODĚ VĚDECKÝ OBSAH KONCEPTY VĚKOVÁ SKUPINA DÉLKA AKTIVITY CÍLE Hustota a vztlaková síla (Fyzika) Aby těleso plovalo, měl by být poměr mezi jeho hmotností a objemem menší než poměr mezi hmotností a objemem kapaliny let 3 hodiny 1. Žáci pochopí vztah mezi vztlakovou silou předmětu a jeho hmotností. 2. Žáci pochopí vztah mezi vztlakovou silou předmětu a jeho objemem. 3. Žáci určí poměr mezi hmotností a objemem různých předmětů. 4. Žáci ověří, že vztlaková síla předmětu závisí na jeho hustotě a na hustotě tekutiny. 1

3 SHRNUTÍ Tato aktivita je určená k tomu, aby ukázala, proč některé předměty plovou a jiné ne ve vztahu k jejich hustotě: Uvidíme těžká tělesa, která plovou (jako například velkou železnou loď), stejně tak jako velmi lehké předměty, které se potopí (např. železný hřebík). Experiment 1. Také uvidíme velké a malé předměty, z nichž některé mohou plovat a některé ne. Experiment 2. Hlavní vlastnost, která předurčuje, jestli bude těleso plovat nebo ne, je jeho hustota vypočítaná vydělením hmotnosti objemem. Experiment 3 a 4. Učitel by měl před začátkem experimentů rozdělit děti do skupin po 3 a požádat je, aby si z domova přinesly předměty různých velikostí a hmotností, které se mohou namočit (potopit). Experiment 1: Plování lehké nebo těžké předměty Každá skupina dostane nádržku s vodou a stupnici. Pro pokus se vyberou 3 předměty. Po zvážení předmětů položí učitel otázku: Co si myslíte, které předměty budou plovat a které se potopí? Předměty potom žáci dají do nádrže s vodou. Zaznamenají, co se stane s jednotlivými předměty, a diskutují o rozdílech, které mohly chování předmětů ovlivnit. Experiment 2: Plování velké nebo male předměty Na další pokus opět použijeme předměty (o různém objemu), které si žáci přinesli z domova. Učitel se zeptá dětí, o kterých předmětech si myslí, že budou plovat. Předměty dají žáci do nádrží s vodou. Diskutují o vztahu mezi velikostí předmětu a jeho schopností plovat. Děti mají uvést příklady velkých i malých předmětů, které se ve vodě chovají jinak. Experiment 3: Plování - Hustota Každá skupina dostane 3 uzavřené krabičky vytvořené z lega (o rozdílných rozměrech a hmotnostech). Žáci nejprve změří a zváží všechny krabičky. Vypočítají objem krabiček. Odměří objem vody odpovídající vždy jedné z krabiček a zaznamenají její hmotnost. Učitel se zeptá žáků, o kterých krabičkách si myslí, že se potopí, a které zůstanou plovat. Žáci dávají krabičky po jedné do vody a zapíší si, které se potopily a které plovaly. U každého případu vypočítají vztah mezi hmotností a objemem, hustotu. To samé změří a spočítají u vody. Učitel se zeptá žáků, jestli pomocí hodnot, které získali, mohou určit, které krabičky budou plovat. 2

4 Experiment 4: Kvíz Budou plovat? Žáci jsou vyzváni, aby s jedním z přinesených předmětů otestovali závěr z předchozí aktivity. K tomu potřebují nádrž, kádinku, do které se předmět vejde, a odměrný válec. Nejprve na kuchyňské váze zváží vybraný předmět. Předmět ponoří celý do vody v kádince (kádinka je umístěná v prázdné nádrži) a podle vody, která z kádinky vyteče, určí jeho objem. Porovnají hustotu vody a hustotu předmětu a potvrdí předchozí závěr. Učitel se zeptá žáků, co by se stalo, kdyby předmět měl stejnou hustotu jako voda. Naplní vodou balónek a dají ho do vody. Žáci popíší, co uvidí. 3

5 POKUSY

6 POKUS 1: Plování lehké nebo těžké předměty 5

7 POZNÁMKY PRO UČITELE Téma: Vztlaková síla a hmotnost Koncept: Nejenom hmotnost určuje, jestli se těleso potopí nebo ne. Problém: Co určuje, jestli bude těleso plovat nebo jestli se potopí? ÚVOD Pravděpodobně jste si již všimli, že se každý předmět, který dáme do vody, chová jinak. Když do vody dáme kámen, můžeme být sebeopatrnější, přesto se kámen okamžitě potopí. Ale pokud to samé uděláme s kusem dřeva a nezáleží na tom, z jaké výšky ho necháme spadnout zůstane blízko hladiny, bude plovat. Když použijeme menší kámen, nic se nezmění, když vezmeme strom, taktéž se nic nezmění. Kámen se vždy potopí a kláda zůstane na hladině. Které vlastnosti určují, jestli bude předmět plovat nebo jestli se potopí? POMŮCKY Několik předmětů o různé hmotnosti a hustotě. Velká nádrž vody. Kuchyňská váha. ZÍSKÁVÁNÍ ZKUŠENOSTÍ 1. Děti se rozdělí na skupiny po 3. Každá skupina dostane nádržku s vodou. 2. Žáci postupně zváží všechny tři předměty a zjištěné údaje zapíší. 3. Předměty dají do nádrže s vodou a zaznamenají, které z nich plovou a které se potopily. POKYNY K EXPERIMENTU Nejprve by měl učitel žáky požádat, aby si přinesli různé předměty s různými hmotnostmi a hustotami. Objekty musí být velké v závislosti na rozměrech nádržek a musí být voděodolné. Před začátkem učitel pomůže vybrat nejvhodnější předměty - pro tento experiment ty s podobnými rozměry, mezi nimiž bude minimálně jeden, který se potopí, a jeden, který bude plovat. Po zvážení všech předmětů se učitel zeptá: - O kterých předmětech si myslíte, že budou plovat? 6

8 V PRŮBĚHU POKUSU BY SI MĚLI ŽÁCI UVĚDOMIT, ŽE: - Jsou těžké předměty, které plovou, zatímco jiné se potopí; totéž platí i o lehkých. - Při určování toho, zda se potopí či nepotopí, nezáleží pouze na váze objektů. 7

9 PRACOVNÍ LISTY 1. PŘÍPRAVA Která těla jsou schopna plovat? Ovlivní hmotnost těla to, jestli se potopí nebo jestli se bude nadnášet? Co budeš potřebovat? 1. Velkou nádrž vody. 2. Několik předmětů s různými hmotnostmi. 3. Kuchyňskou váhu. Co chceme tímto pokusem objevit? Abychom viděli, Aby něco plavalo, To, co jíme, Abychom spali, musí být zelené den tma lehké Když dáme do vody lehký předmět, pak: Plove. Potopí se. Záleží na jeho velikosti. Když dáme do vody těžký předmět, pak: Plove. Potopí se. Záleží na jeho velikosti. Proč si to myslíš? 8

10 2. POJĎME TO ZKUSIT! JAK TO UDĚLÁME? 1. Dejte opatrně vodní nádržku na stůl. 2. Na kuchyňské váze zvažte postupně všechny předměty, které jste vybrali pro pokus. 3. Vložte po jednom všechny předměty do vody. 4. Zaznamenejte, které předměty plovou a které se potopily. Co pozorujeme? 1 Když vložíme předměty do vody: Všechny se potopí. Všechny plovou. Některé se potopí, některé plovou. 2 Když to porovnáme s hmotností jednotlivých předmětů, zjistíme, že: Těžší se potopí. Lehčí se potopí. Nezáleží pouze na váze (některé lehčí se potopily a některé těžší plovou). 9

11 3. PO POKUSU CO SES NAUČIL/A TÍMTO POKUSEM? (MŮŽEŠ ZAŠKRTNOUT VÍCE NEŽ 1 ODPOVĚĎ) Všechny těžké předměty se potopí. Schopnost tělesa plovat nezávisí pouze na jeho hmotnosti. Pro to, aby předmět ploval, nestačí, že bude lehký. Všechna lehká tělesa plovou. VRAŤ SE ZPĚT NA STRANU 1 A ZKONTROLUJ, JESTLI TVÉ ODPOVĚDI BYLY SPRÁVNÉ. Všechny byly správné. Všechny byly špatné. Některé byly správné a některé špatné. 10

12 POKUS 2: PLOVÁNÍ VELKÉ NEBO MALÉ PŘEDMĚTY 11

13 POZNÁMKY PRO UČITELE Téma: Vztlaková síla a objem Koncept: Nejenom objem určuje, jestli se těleso potopí nebo ne. Problém: Co určuje, jestli bude těleso plovat nebo jestli se potopí? Úvod Pravděpodobně jste si již všimli, že se každý předmět, který dáme do vody, chová jinak. Když do vody dáme kámen, můžeme být sebeopatrnější, přesto se kámen okamžitě potopí. Ale pokud to samé uděláme s kusem dřeva a nezáleží na tom, z jaké výšky ho necháme spadnout zůstane blízko hladiny, bude plovat. Když použijeme menší kámen, nic se nezmění, když vezmeme strom, taktéž se nic nezmění. Kámen se vždy potopí a kláda zůstane na hladině. Které vlastnosti určují, jestli bude předmět plovat nebo jestli se potopí? POMŮCKY Několik předmětů s různými objemy a hustotami. Velkou nádrž vody. ZÍSKÁVÁNÍ ZKUŠENOSTÍ 1. Žáci nejprve seřadí předměty od nejmenšího po největší. 2. Potom dají předměty po jednom do vody a zaznamenají, které se potopily, a které plovaly. 3. Diskutujte o výsledcích. POKYNY K EXPERIMENTU Při výběru předmětů určených k tomuto pokusu musí dát učitel pozor, aby měly všechny skupiny k dispozici objekty, které budou plovat a ty, které se potopí (pro každý případ s různými objemy). Pouze v tomto případě mohou žáci potvrdit nezávislost mezi objemem tělesa a jeho schopností plovat Když děti seřadí předměty podle velikosti, učitel se může zeptat: - Vidíme před sebou různě velké předměty. Co myslíte, které budou lépe plovat? Proč? - Pokud nějaký předmět plove a my ho zvětšíme, bude pořád plovat? A co když ho zmenšíme? - Co se stane, když místo plování se začne předmět potápět? 12

14 BĚHEM POKUSU BY SI ŽÁCI MĚLI UVĚDOMIT, ŽE: - Některé velké předměty plovou, zatímco jiné se potopí. Stejně tak je to s malými předměty. - Není to pouze objem, na čem záleží, pokud chceme vědět, jestli bude předmět plovat nebo jestli se potopí. 13

15 PRACOVNÍ LISTY 1. PŘÍPRAVA Která tělesa mohou plovat? Ovlivňuje hustota tělesa to, jestli se potopí nebo bude plovat? Co budeš potřebovat? 1. Velkou nádrž vody. 2. Několik předmětů různých velikostí. Co chceme tímto pokusem objevit? Abychom viděli, Abychom slyšeli, To, co plove, Abychom spali, musí být malé den tma hluk Když dáme do vody velký předmět, pak: Plove. Potopí se. Záleží na jeho hmotnosti. Když dáme do vody malý předmět: Plove. Potopí se. Záleží na jeho hmotnosti. Proč si to myslíš? 14

16 2. POJĎME TO ZKUSIT! JAK TO UDĚLÁME? 1. Dej nádrž s vodou doprostřed stolu. 2. Seřaď předměty podle velikosti. 3. Po jednom dej předměty do vody. 4. Zaznamenej, které předměty plovou a které se potopily. CO JSME ZJISTILI? 1 Když dáme předměty do vody: Všechny se potopí. Všechny plovou. Některé se potopí a některé plovou. 2 Když to porovnáme s hustotou každého předmětu, zjistíme, že : Ty největší se potopí. Ty nejmenší se potopí. Nezáleží pouze na jejich objemu (některé menší se potopily a některé větší plovou). 15

17 3. PO POKUSU CO SES NAUČIL/A TÍMTO POKUSEM? (MŮŽEŠ ZAŠKRTNOUT VÍCE NEŽ 1 ODPOVĚĎ) Všechny velké předměty se potopí. Všechny malé předměty plovou. Schopnost tělesa plovat nezávisí pouze na jeho hmotnosti. Pro to, aby se předmět potopil, nestačí, že bude velký. VRAŤ SE ZPĚT NA STRANU 1 A ZKONTROLUJ, JESTLI TVÉ ODPOVĚDI BYLY SPRÁVNÉ. Všechny byly správné. Všechny byly špatné. Některé byly správné a některé špatné. 16

18 POKUS 3: PLOVÁNÍ - HUSTOTA

19 POZNÁMKY PRO UČITELE Téma: Vztlaková síla a hustota Koncept: Poměr mezi hmotností a objemem předmětu, který má plovat, musí být nižší, než stejný poměr u vody (kapaliny). Problém: Co určuje, jestli bude těleso plovat nebo jestli se potopí? ÚVOD Pravděpodobně jste si již všimli, že se každý předmět, který dáme do vody, chová jinak. Když do vody dáme kámen, můžeme být sebeopatrnější, přesto se kámen okamžitě potopí. Ale pokud to samé uděláme s kusem dřeva a nezáleží na tom, z jaké výšky ho necháme spadnout zůstane blízko hladiny, bude plovat. Když použijeme menší kámen, nic se nezmění, když vezmeme strom, taktéž se nic nezmění. Kámen se vždy potopí a kláda zůstane na hladině. Které vlastnosti určují, jestli bude předmět plovat nebo jestli se potopí? POMŮCKY Tři krabičky (kostky) od lega různé velikosti a hmotnosti Kuchyňskou váhu Měřičskou lať (pravítko) Nádrž s vodou Kádinku (1000ml) Odměrný válec (500ml) ZÍSKÁVÁNÍ ZKUŠENOSTÍ 1. Každá skupina dostane 3 krabičky z lega a postupně změří všechny jejich rozměry, které žáci zapíší. Z rozměrů vypočítají objem každé krabičky. 2. Žáci zváží každou krabičku na kuchyňské váze a získané hodnoty zaznamenají. 3. Potom odměří v odměrném válci tolik vody, aby se rovnala objemu krabičky. 4. Krabičky se umístí do vodní nádržky a žáci pozorují a zapisují jejich chování. 5. Žáci zkoušejí různé matematické vztahy mezi hmotností a objemem každé krabičky a pro objemy vody. Snaží se najít správnou možnost. 6. Žáci porovnají získané hodnoty různých hustot krabiček s tím, co zjistili o jejich schopnosti plovat. 18

20 POKYNY K EXPERIMENTU Učitel může použít tento pokus jako instruktáž k zaznamenávání naměřených údajů (tvorbě tabulek). V tomto případě by první sloupeček obsahoval čísla krabiček, druhý jejich hmotnost, následoval by jejich objem, hmotnost vody a objem vody, odhad, jestli se krabička potopí nebo ne, co žáci zjistili, když dali krabičku do vody a místo pro výpočet možného vztahu mezi dvěma veličinami. Po měření a vážení krabiček by se měl učitel zeptat: Jak se budou jednotlivé krabičky chovat? Proč? Během toho, co děti počítají matematický vztah mezi hmotností a objemem, by měl učitel zdůraznit, že pro určitou látku bychom měli dostat pokaždé stejné hodnoty (vztahy). Ty ukazují vlastnosti materiálu. Na konci by se měl učitel zeptat žáků, jestli jsou schopni předem říci, zda se daný předmět ve vodě potopí, nebo ne. V PRŮBĚHU EXPERIMENTU BY SI MĚLI ŽÁCI UVĚDOMIT, ŽE: - Hustota je vlastnost materiálů a je definovaná jako poměr mezi jejich hmotností a objemem. - Hustota určuje, zda se těleso ponořené do vody potopí nebo zůstane plavat. 19

21 PRACOVNÍ LISTY 1. PŘÍPRAVA Která tělesa jsou schopna plovat? Které vlastnosti tělesa musíme znát, abychom mohli říct, zda bude těleso plovat nebo se potopí? Co budeš potřebovat? 1. Tři krabičky (kostky) od lega různé velikosti a hmotnosti 2. Kuchyňskou váhu 3. Měřičskou lať (pravítko) 4. Nádrž s vodou Co chceme tímto pokusem zjistit? Velikost lepší plování Barva Hmotnost předurčuje líbivost hezčí vůni Mít kola viditelnost K tomu, abychom zjistili, jestli bude těleso plovat nebo jestli se potopí, potřebujeme vědět: Pouze jeho hmotnost Pouze jeho objem Jeho hmotnost a objem Jeho barvu Proč si to myslíš? 20

22 2. POJĎME TO ZKUSIT! JAK TO UDĚLÁME? 1. Dejte vodní nádrž opatrně na stůl. 2. Změřte rozměry všech 3 krabiček, spočítejte jejich objem. Zaznamenejte vypočítané hodnoty. 3. Na kuchyňské váze zvažte všechny krabičky a také tyto hodnoty zaznamenejte. 4. Vypočítejte různé matematické vztahy mezi hmotností a objemem pro každou krabičku a pro každý objem vody. 5. Dejte po jednom všechny krabičky do vody a zjistěte, které plovou a které ne. CO ZJISTÍME? 1 Hmotnost a objem materiálu může vymezit jeho vlastnosti, když: Vydělíme objem hmotností. Vydělíme hmotnost objemem. Násobíme hmotnost objemem. Sečteme hmotnost a objem. 2 Kdybychom zvážili vodu s různými objemy: Vážila by stejně; Čím větší objem, tím těžší; Čím větší objem, tím lehčí. 3 Pro vodu byl vztah mezi hmotností a objemem: Vždy stejný Měnil se s objemem vody Měnil se s váhou vody 4 Když porovnáme hustoty krabiček s jejich schopností plovat, zjistíme, že: Ty s vyšší hustotou než voda se potopily; Ty s hustotou nižší se potopily; Nezáleží na hustotě. 21

23 3. PO POKUSU CO SES NAUČIL/A TÍMTO POKUSEM? (MŮŽEŠ ZAŠKRTNOUT VÍCE NEŽ 1 ODPOVĚĎ) Předměty hustější než voda se potopily. Předměty, které měly menší hustotu než voda, se potopily. Hustota je určena poměrem mezi hmotností a objemem tělesa. Hustota je vlastnost tělesa. VRAŤ SE ZPĚT NA STRANU 1 A ZKONTROLUJ, JESTLI TVÁ ODPOVĚĎ BYLA SPRÁVNÁ. Ano, byla. Ne, nebyla. 22

24 POKUS 4: KVÍZ BUDOU PLOVAT? 23

25 POZNÁMKY PRO UČITELE Téma: Vztlaková síla a hustota Koncept: Aby těleso plovalo, jeho hustota musí být nižší, než je hustota vody (kapaliny). Problém: Můžeme předem vědět, jestli se těleso, které dáme do vody, ponoří nebo zůstane plovat? ÚVOD Pravděpodobně jste si již všimli, že se každý předmět, který dáme do vody, chová jinak. Když do vody dáme kámen, můžeme být sebeopatrnější, přesto se kámen okamžitě potopí. Ale pokud to samé uděláme s kusem dřeva a nezáleží na tom, z jaké výšky ho necháme spadnout zůstane blízko hladiny, bude plovat. Když použijeme menší kámen, nic se nezmění, když vezmeme strom, taktéž se nic nezmění. Kámen se vždy potopí a kláda zůstane na hladině. Které vlastnosti určují, jestli bude předmět plovat nebo jestli se potopí? POMŮCKY Jeden předmět vybraný žáky Velkou nádrž vody Kuchyňskou váhu Měřičskou lať (pravítko) Kádinku (1000ml) Odměrný válec (500ml) Gumový balonek ZÍSKÁVÁNÍ ZKUŠENOSTÍ 1. Každá skupina si vybere jeden předmět pro pokus. 2. Předmět zváží a hodnotu zapíší. 3. Potom celý předmět ponoří do kádinky naplněné vodou (až po okraj). Kádinka by měla být postavena v nádržce na vodu, aby v nádržce zůstala voda vylitá z kádinky. Pokud předmět plave, musí dát žáci pozor, aby si při jeho ponořování nenamočili ruce. V této fázi také zaznamenejte, jestli těleso plove nebo ne. 4. Vodu z nádržky přelijte do odměrného válce a změřte její objem. 5. Spočítejte poměr mezi získanou hmotností a objemem předmětu. 24

26 6. Ověřte, zda je určená hustota v souladu s pozorováním schopnosti předmětu plovat. POKYNY K EXPERIMENTU Na začátku experimentu by se měl učitel zeptat: Co potřebujeme změřit, abychom mohli předpovědět, jestli se těleso potopí nebo bude plovat, když ho dáme do vody? Ponoření předmětu k tomu, abychom získali jeho objem, je efektivní pouze v případě, že se jedná o objekt, který neabsorbuje vodu. Tím pádem se musí dávat pozor na určení objemu, zvlášť když předmět plove. Učitel musí žákům tyto informace sdělit a pomoct jim s pokračováním. Po měření se učitel zeptá: Jakou hustotu musí mít těleso, aby plovalo? Na konci se může učitel zeptat žáků: Co si myslí, že by se stalo, kdyby hustota tělesa byla stejná jako hustota vody. V této fázi může naplnit balónek vodou, opatrně z něj vypustit všechen vzduch, uzavřít a ponořit do vody. Se třídou bude diskutovat o tom, co uvidí. Jak to, že ledovce plavou, přestože jsou tvořeny ze stejné vody jako oceán? Věděli byste, jakým pokusem bychom to mohli vysvětlit? V PRŮBĚHU EXPERIMENTU BY SI MĚLI ŽÁCI UVĚDOMIT, ŽE: - Určení hustoty tělesa nám dovolí předpovědět, jestli bude těleso plovat nebo jestli se potopí, když ho dáme do vody. - Těleso, které má stejnou hustotu, jako je hustota vody, nebude plovat ani se nepotopí, ale bude se vznášet ve vodě. 25

27 PRACOVNÍ LISTY 1. PŘÍPRAVA Můžeme předpovědět, jestli bude těleso, které dáme do vody, plovat, nebo se potopí? CO budete potřebovat? 1. Jeden předmět vybraný žáky 2. Velkou nádrž vody 3. Kuchyňskou váhu 4. Měřičskou lať (pravítko) 5. Kádinku (1000ml) 6. Odměrný válec (500ml) 7. Gumový balonek CO chceme tímto pokusem objevit? Velikost slyšení Barva Hustota ovlivňuje potopení se vůni Mít kola viditelnost Které předměty budou lépe plovat, když je dáme na vodu? červené ty s hustotou menší, než je hustota vody ty s hustotou, která se rovná hustotě vody Proč si to myslíš? 26

28 2. POJĎME TO ZKUSIT! JAK TO UDĚLÁME? 1. Dejte opatrně prázdnou nádrž na stůl a doprostřed nádrže umístěte kádinku plnou vody. 2. Na kuchyňské váze zvažte vybraný předmět. Údaj zaznamenejte. 3. Opatrně ponořte předmět tak, abyste se nedotkli vody. 4. Určete objem předmětu pomocí odměrného válce (objem předmětu=objem vody, která vytekla z kádinky do nádrže). Zapište naměřenou hodnotu a poznamenejte, jestli se předmět potopil, nebo jestli plove. 5. Vypočítejte hustotu předmětu tak, že jeho zjištěnou hmotnost vydělíte naměřeným objemem. CO ZJISTÍME? 1 Když dáme do vody předmět, pak: se potopí. plove. 2 Když porovnáme hustotu předmětu s hustotou vody, zjistíme, že: Předmět má vyšší hustotu než voda, takže se potopí. Hustota předmětu je nižší než hustota vody, takže plove. Předmět má vyšší hustotu než voda a plove. 3 Pokud má předmět stejnou hustotu jako voda, do které jej umístíme, pak: Se potopí. Plove. Nepotopí se, ani neplove, ale zůstane na půl cesty. 27

29 3. PO POKUSU Co ses z tohoto pokusu naučil? (můžeš zaškrtnout vice než jednu odpověď) Objem tělesa můžeme změřit pomocí vody, která se po ponoření tělesa vylije z plné sklenice (nádoby). Nemůžeme odhadnout, která tělesa se potopí a která budou plovat. Pokud známe hustotu daného tělesa, můžeme předvídat to, jestli schopnost plovat. Tělesa s hustotou, která se rovná hustotě vody, se nepotopí ani nebudou plovat, ale zůstanou na půli cesty. JDI ZPĚT NA STRANU 1 A ZJISTI, JESTLI TVÁ ODPOVĚĎ BYLA SPRÁVNÁ. Ano, byla. Ne, nebyla. NAKONEC PŘEMÝŠLEJ KDYŽ JSOU LEDOVCE TVOŘENÉ STEJNOU VODOU, JAKO JE V OCEÁNU, JAK TO, ŽE PLAVOU? Hmotnost zmrzlé vody je nižší než hmotnost kapalné vody, což je způsobeno její nižší hustotou. Objem zmrzlé vody je větší než vody kapalné, což je způsobeno její nižší hustotou. Ledovce nejsou tvořené vodou. NAPLÁNUJ POKUS, KTERÝM BYS SVOU ODPOVĚĎ OVĚŘIL/A

30 PROČ LODĚ PLUJÍ VĚDECKÝ OBSAH KONCEPTY VĚKOVÁ SKUPINA DÉLKA AKTIVITY CÍLE Hustota a vztlaková síla (Fyzika) Aby těleso plovalo, měl by být poměr mezi jeho hmotností a objemem menší než poměr mezi hmotností a objemem kapaliny let 3 hodiny 1. Žáci pochopí vztah mezi vztlakovou silou předmětu a jeho hmotností. 2. Žáci pochopí vztah mezi vztlakovou silou předmětu a jeho objemem. 3. Žáci určí poměr mezi hmotností a objemem různých předmětů. 4. Žáci ověří, že vztlaková síla předmětu závisí na jeho hustotě a na hustotě tekutiny. 1

31 POKUSY 2

32 1. PŘÍPRAVA Která tělesa jsou schopna plout? Ovlivní hmotnost tělesa to, jestli se potopí nebo jestli se bude nadnášet? Co budeš potřebovat? 1. Velkou nádobu vody. 2. Několik předmětů s různými hmotnostmi. 3. Kuchyňskou váhu. Co chceme tímto pokusem objevit? Abychom viděli, Aby něco plovalo, To, co jíme, Abychom spali, musí být zelené den tma lehké Když dáme do vody lehký předmět, pak: Plove. Potopí se. Záleží na jeho velikosti. Když dáme do vody těžký předmět, pak: Plove. Potopí se. Záleží na jeho velikosti. Proč si to myslíš? 4

33 2. POJĎME TO ZKUSIT! JAK TO UDĚLÁME? 1. Dejte opatrně nádobu, nádržku s vodou na stůl. 2. Na kuchyňské váze zvažte postupně všechny předměty, které jste vybrali pro pokus. 3. Vložte po jednom všechny předměty do vody. 4. Zaznamenejte, které předměty plovou a které se potopily. Co pozorujeme? 1. Když vložíme předměty do vody: Všechny se potopí. Všechny plovou. Některé se potopí, některé plovou. 2. Když to porovnáme s hmotností jednotlivých předmětů, zjistíme, že: Těžší se potopí. Lehčí se potopí. Nezáleží pouze na váze (některé lehčí se potopily a některé těžší plovou). 5

34 3. PO POKUSU CO SES NAUČIL/A TÍMTO POKUSEM? (MŮŽEŠ ZAŠKRTNOUT VÍCE NEŽ JEDNU ODPOVĚĎ) Všechny těžké předměty se potopí. Schopnost tělesa plovat nezávisí pouze na jeho hmotnosti. Pro to, aby předmět ploval, nestačí, že bude lehký. Všechna lehká tělesa plovou. VRAŤ SE ZPĚT NA STRANU 1 A ZKONTROLUJ, JESTLI TVÉ ODPOVĚDI BYLY SPRÁVNÉ. Všechny byly správné. Všechny byly chybné. Některé byly správné a některé chybné. 6

35 POKUS 2: PLOVÁNÍ VELKÉ NEBO MALÉ PŘEDMĚTY

36 1. PŘÍPRAVA Která tělesa mohou plovat? Ovlivňuje hustota tělesa to, jestli se potopí nebo bude plovat? Co budeš potřebovat? 1. Velkou nádrž, nádobu s vodou. 2. Několik předmětů různých velikostí. Co chceme tímto pokusem objevit? Abychom viděli, Abychom slyšeli, To, co plove, Abychom spali, musí být malé den tma hluk Když dáme do vody velký předmět, pak: Plove. Potopí se. Záleží na jeho hmotnosti. Když dáme do vody malý předmět: Plove. Potopí se. Záleží na jeho hmotnosti. Proč si to myslíš? 8

37 2. POJĎME TO ZKUSIT! JAK TO UDĚLÁME? 1. Dej nádrž s vodou doprostřed stolu. 2. Seřaď předměty podle velikosti. 3. Po jednom dej předměty do vody. 4. Zaznamenej, které předměty plovou a které se potopily. CO JSME ZJISTILI? 1 Když dáme předměty do vody: Všechny se potopí. Všechny plovou. Některé se potopí a některé plovou. 2 Když to porovnáme s hustotou každého předmětu, zjistíme, že : Ty největší se potopí. Ty nejmenší se potopí. Nezáleží pouze na jejich objemu (některé menší se potopily a některé větší plovou). 9

38 3. PO POKUSU CO SES NAUČIL/A TÍMTO POKUSEM? (MŮŽEŠ ZAŠKRTNOUT VÍCE NEŽ JEDNU ODPOVĚĎ) Všechny velké předměty se potopí. Všechny malé předměty plovou. Schopnost tělesa plovat nezávisí pouze na jeho hmotnosti. Pro to, aby se předmět potopil, nestačí, že bude velký. VRAŤ SE ZPĚT NA STRANU 1 A ZKONTROLUJ, JESTLI TVÉ ODPOVĚDI BYLY SPRÁVNÉ. Všechny byly správné. Všechny byly chybné. Některé byly správné a některé chybné. 10

39 POKUS 3: PLOVÁNÍ - HUSTOTA

40 1. PŘÍPRAVA Která tělesa jsou schopna plovat? Které vlastnosti tělesa musíme znát, abychom mohli říct, zda bude těleso plovat nebo se potopí? Co budeš potřebovat? 1. Tři krabičky (kostky) od lega různé velikosti a hmotnosti 2. Kuchyňskou váhu 3. Měřičskou lať (pravítko) 4. Nádrž, nádobu s vodou Co chceme tímto pokusem zjistit? Velikost lepší plování Barva Hmotnost předurčuje líbivost hezčí vůni Mít kola viditelnost K tomu, abychom zjistili, jestli bude těleso plovat nebo jestli se potopí, potřebujeme znát: Pouze jeho hmotnost Pouze jeho objem Jeho hmotnost a objem Jeho barvu Proč si to myslíš? 12

41 2. POJĎME TO ZKUSIT! JAK TO UDĚLÁME? 1. Dejte nádobu s vodou opatrně na stůl. 2. Změřte rozměry všech 3 krabiček, spočítejte jejich objem. Zaznamenejte vypočítané hodnoty. 3. Na kuchyňské váze zvažte všechny krabičky a také tyto hodnoty zaznamenejte. 4. Vypočítejte různé matematické vztahy mezi hmotností a objemem pro každou krabičku a pro každý objem vody. 5. Dejte po jednom všechny krabičky do vody a zjistěte, které plovou a které ne. CO ZJISTÍME? 1. Hmotnost a objem materiálu může vymezit jeho vlastnosti, když: Vydělíme objem hmotností. Vydělíme hmotnost objemem. Násobíme hmotnost objemem. Sečteme hmotnost a objem. 2. Kdybychom zvážili vodu s různým objemem: Vážila by stejně; Čím větší objem, tím je těžší; Čím větší objem, tím je lehčí. 3. Pro vodu byl vztah mezi hmotností a objemem: Vždy stejný Měnil se s objemem vody Měnil se s váhou vody 4. Když porovnáme hustoty krabiček s jejich schopností plovat, zjistíme, že: Ty s vyšší hustotou než voda se potopily; Ty s hustotou nižší se potopily; Nezáleží na hustotě. 13

42 3. PO POKUSU CO SES NAUČIL/A TÍMTO POKUSEM? (MŮŽEŠ ZAŠKRTNOUT VÍCE NEŽ 1 ODPOVĚĎ) Předměty hustější než voda se potopily. Předměty, které měly menší hustotu než voda, se potopily. Hustota je určena poměrem mezi hmotností a objemem tělesa. Hustota je vlastnost tělesa. VRAŤ SE ZPĚT NA STRANU 1 A ZKONTROLUJ, JESTLI TVÁ ODPOVĚĎ BYLA SPRÁVNÁ. Ano, byla. Ne, nebyla. 14

43 POKUS 4: KVÍZ BUDOU PLOVAT?

44 1. PŘÍPRAVA Můžeme předpovědět, jestli bude těleso, které dáme do vody, plovat, nebo se potopí? CO budete potřebovat? 1. Jeden předmět vybraný žáky 2. Velkou nádrž vody 3. Kuchyňskou váhu 4. Měřičskou lať (pravítko) 5. Kádinku (1000ml) 6. Odměrný válec (500ml) 7. Gumový balonek CO chceme tímto pokusem objevit? Velikost slyšení Barva Hustota ovlivňuje potopení se vůni Mít kola viditelnost Které předměty budou lépe plovat, když je dáme na vodu? červené ty s menší hustotou, než je hustota vody ty s hustotou, která se rovná hustotě vody Proč si to myslíš? 16

45 2. POJĎME TO ZKUSIT! JAK TO UDĚLÁME? 1. Dejte opatrně prázdnou nádrž na stůl a doprostřed nádrže umístěte kádinku plnou vody. 2. Na kuchyňské váze zvažte vybraný předmět. Údaj zaznamenejte. 3. Opatrně ponořte předmět tak, abyste se nedotkli vody. 4. Určete objem předmětu pomocí odměrného válce (objem předmětu=objem vody, která vytekla z kádinky do nádrže). Zapište naměřenou hodnotu a poznamenejte, jestli se předmět potopil, nebo jestli plove. 5. Vypočítejte hustotu předmětu tak, že jeho zjištěnou hmotnost vydělíte naměřeným objemem. CO ZJISTÍME? 1 Když dáme do vody předmět, pak: se potopí. plove. 2 Když porovnáme hustotu předmětu s hustotou vody, zjistíme, že: Předmět má vyšší hustotu než voda, takže se potopí. Hustota předmětu je nižší než hustota vody, takže plove. Předmět má vyšší hustotu než voda a plove. 3 Pokud má předmět stejnou hustotu jako voda, do které jej umístíme, pak: Potopí se. Plove. Nepotopí se, ani neplove, ale zůstane na půl cesty, v polovině. 17

46 3. PO EXPERIMENTU Co ses z tohoto pokusu naučil? (můžeš zaškrtnout vice než jednu odpověď) Objem tělesa můžeme změřit pomocí vody, která se po ponoření tělesa vylije z plné sklenice (nádoby). Nemůžeme odhadnout, která tělesa se potopí a která budou plovat. Pokud známe hustotu daného tělesa, můžeme předvídat to, jestli má schopnost plovat. Tělesa s hustotou, která se rovná hustotě vody, se nepotopí ani nebudou plovat, ale zůstanou na půli cesty. JDI ZPĚT NA STRANU 1 A ZJISTI, JESTLI TVÁ ODPOVĚĎ BYLA SPRÁVNÁ. Ano, byla. Ne, nebyla. NAKONEC PŘEMÝŠLEJ KDYŽ JSOU LEDOVCE TVOŘENÉ STEJNOU VODOU, JAKO JE V OCEÁNU, JAK TO, ŽE PLAVOU? Hmotnost zmrzlé vody je nižší než hmotnost kapalné vody, což je způsobeno její nižší hustotou. Objem zmrzlé vody je větší než vody kapalné, což je způsobeno její nižší hustotou. Ledovce nejsou tvořené vodou. NAPLÁNUJ POKUS, KTERÝM BYS SVOU ODPOVĚĎ OVĚŘIL/A