Panská fyzika 6. JAROSLAV REICHL St ední pr myslová škola sd lovací techniky, Panská 3, Praha 1. Fyzikální akce na SPŠST Panská

Transkript

1 Veletrh nápad uitel fyziky 10 Panská fyzika 6 JAROSLAV REICHL Stední prmyslová škola sdlovací techniky, Panská 3, Praha 1 Píspvek obsahuje piblížení akcí, které jsem ve školním roce 2004/2005 pro studenty naší školy v rámci fyziky organizoval, a jeden pomrn šikovný nápad, který realizovali studenti tvrtého roníku v rámci praktické dlouhodobé maturitní práce. Fyzikální akce na SPŠST Panská Fyzika m baví a mám ji rád nejen jako svoje povolání, ale i jako svého koníka. Proto neustále vymýšlím njaké akce, zajímavé innosti, pro studenty. Když navíc vidím, že vtšina student, kterým se snažím fyziku piblížit, je naladna na stejnou vlnovou délku, jde vymýšlení akcí tém samo. 24 hodin s fyzikou V roce 2005 uplynulo 100 let od roku, ve kterém Albert Einstein, považovaný za jednoho z nejvtších fyzik 20. století, publikoval své stžejní práce. Proto byl rok 2005 vyhlášen Svtovým rokem fyziky. A to se muselo jaksepatí oslavit! Už dlouho jsem si chtl vyzkoušet, zda vydržím uit 24 hodin bez vtších pestávek. Proto jsem v rámci Svtového roku fyziky uspoádal akci 24 hodin s fyzikou, která probhla o víkendu v budov naší školy v Malé Štupartské. Z organizaních dvod byla akce limitována potem 30 student. Akoliv byla ur- ena pro zájemce z celé školy, zúastnila se pevážn tída 03K, jejíž jsem tídní. obr. 1.: 24 hodin s fyzikou zaíná 190

2 J. Reichl: Panská fyzika 6 obr. 2.: Einsteinova speciální teorie relativity Sešli jsme se v sobotu v 7:30 ráno a nemohli zaít jinak než povídáním o Albertu Einsteinovi a jeho teoriích. Vzhledem k tomu, že se zúastnili pevážn studenti druhého roníku, snažil jsem se Einsteinovy myšlenky o teorii relativity podat pokud možno srozumiteln a názorn. Po teorii relativity pokraovaly další odborné partie: deterministický chaos - od motýlího efektu až k fraktální geometrii historický vývoj poznatk z elektiny a magnetismu doplnný experimenty a završený výkladem Maxwellových rovnic akustika - od rozdlení zvuk až po náznak Fourierovy transformace Mezitím (aby si studenti odpoinuli a uvolnili se) následovaly hry s fyzikální tématikou, pro nž se mi inspirací stala televizní obrazovka: Fyzikální B*I*N*G*O, Pálí vám to?, Fyzikální kvíz. Plnoní Fyzikální cirkus pak probudil úpln všechny. Atmosféru ásten dokumentují fotografie na obr. 1. a obr. 2., detaily je možné si prohlédnout na webu (viz [3]). Když jsme se v nedli krátce ped osmou ráno louili, všichni jsme byli totáln vy- erpaní, ale spokojení! Takže píští rok snad znovu! Exkurze do Peerpávací vodní elektrárny Dlouhé Strán V pátek jsme s tídou 03K vyrazili na Severní Moravu. Míili jsme do kempu Bobrovník, kde jsme mli objednané ubytování v chatkách a odkud jsme pak o nadcházejícím víkendu podnikali poznávací výpravy do blízkého i vzdáleného okolí. V sobotu dopoledne jsme si zvládli prohlédnout Runí papírnu ve Velkých Losinách a po krátké pestávce na obd jsme zamíili do Peerpávací vodní elektrárny Dlouhé Strán (viz obr.3). Tam jsme se všichni tšili, akoliv jen já vdl, co m eká, protože jsem tu byl sám už loni. Exkurze zaíná krátkým filmem, na který pak navazuje 191

3 Veletrh nápad uitel fyziky 10 výklad prvodce pímo z elektrárny. Výklad psobil píjemn - a to jak po odborné stránce, tak z hlediska jeho záživnosti. Když je zodpovzena i ta poslední otázka (a nutno íct, že jich studenti mli nejen v zasedací místnosti dost), vyrážíme do taverny, kde výklad pokrauje. V této umle vyhloubené jeskyni jsou vidt ásti turbín, jejichž rozjezd na maximální otáky trvá necelé dv minuty. Exkurze je zakonena vyjížkou k horní nádrži, která se využívá jako rezervoár vody. obr. 3.: ekání na pednášku v PVE Dlouhé Strán Nedlní dopoledne je vnováno procházce po Jeseníku, který je od kempu vzdálen asi 4 kilometry. Odpoledne jsme oekáváni ve vtrné elektrárn Ostružná (viz obr. 4.). I zde se nám pán, který zde pracuje jako technik a údržbá zárove, vnuje naplno. Odcházíme plni nových informací a debaty na téma výroby elektrické energie pokraují ješt i v autobusu a pak i v kempu. obr. 4.: Vtrná elektrárna Ostružná 192

4 J. Reichl: Panská fyzika 6 V pondlí dopoledne se cestou do Prahy stavíme ješt v pivovaru Hanušovice, abychom se podívali, že vyrobit kvalitní pivo není žádná sranda! Akoliv byl program exkurze dost nároný, studenti si ho pochvalovali. Ukázka praktické dlouhodobé maturitní práce Studenti naší školy musí složit krom teoretické ústní maturitní zkoušky i zkoušku praktickou. Studenti technického lycea mohou skládat tuto zkoušku i z fyziky. Témata, která pro studenty pipravuji, volím tak, aby bylo možno v rámci této práce provést njaká zajímavá mení, sestrojit pomcku, která by se pak používala v dalším výkladu, vytvoit poítaový program simulující daný jev. Tomáš Drábek a Jan Pokorný ze tídy 01L si vybrali jako téma elektroakustiku. Sou- ástí práce mla být výroba pomcky, která by dokázala spolehliv zaznamenávat stojaté zvukové vlny vznikající nap. v umlohmotné trubici. Vzhledem k tomu, že škola má zakoupený mící systém ISES, smoval jsem studenty k vytvoení pomcky, která bude práv s tímto systémem spolupracovat. Zaalo tedy období práce a odíkání, na jehož konci stála zbrusu nová pomcka. Aby byla funkní, aby se neprojevovaly žádné vady, aby nedocházelo k chybám pi mení, bylo nutné pekonat adu pekážek. Tu podstatnou studentm pomohl zdolat RNDr. František Lustig, CSc. z Katedry didaktiky fyziky MFF UK - poskytl jim totiž schéma zapojení mikrofonu, s nímž komunikuje port ISES. Mikrofon, který je souástí systému ISES, se ukázal jako nevhodný (malá hmotnost, velké rozmry, neohebný vodi, ). ásti zhotovené pomcky (viz obr. 5.): mikrofon generátor sinusového signálu - vytváí signál zvolené frekvence, kterou lze ve dvou frekvenních rozsazích spojit mnit motor s navijákem - ovládá pohyb mikrofonu trubka z plexiskla - je umístná na reproduktoru generátoru a práv v ní vzniká stojaté zvukové vlnní idlo polohy - standardní idlo ze soupravy ISES systém ISES obr. 5.: Vyrobená pomcka 193

5 Veletrh nápad uitel fyziky 10 Po pipojení k systému ISES uživatel provede základní nastavení programu (doba mení, zpsob zobrazení, ) a poté zahájí mení. Zárove s tím zapne generátor sinusového signálu, na kterém pedtím nastavil vhodnou frekvenci a hlasitost. Zapnutím motorku se zane mikrofon spouštt do trubice z plexiskla (resp. vytahovat ven). Program zaznamenává s danou vzorkovací frekvencí polohu (pomocí snímae polohy) a mikrofonem intenzitu zvuku v daném míst. Je-li vše správn nastaveno, výsledkem jsou krásné butíky (viz obr. 6.). Opakováním experimentu s jinou frekvencí nebo hlasitostí zvuku lze studovat další vlastnosti stojatého vlnní. Akoli teoretickou ást práce studenti podcenili, praktická je skvlá. Zviditelnit stojaté zvukové vlnní není jednoduché. A tato pomcka k tomu zdárn pispívá. Kontakt a další zdroje informací: [1] reichl@panska.cz [2] [3] obr. 6.: Ukázka výstupu ze systému ISES 194