Projekt: Krajské vzdělávací centrum pro další vzdělávání pedagogických pracovníků Reg. č.: CZ.1.07/1.3.00/14.0026 Vyhodnocení workshopu Fyzika do kapsy II Datum konání: 28. 3. 2012 Místo konání: Gymnázium Sokolov Lektor: Mgr. Gabriela Zalubilová Workshopu se zúčastnilo 12 učitelů ze středních a základních škol Výstupy z workshopu 1. Váhy rovnoramenné kelímkové Potřebujeme: dřevěnou tyčku, pevný provázek, 2 kelímky, stojan, izolepu, drobné předměty místo závaží (stejné knoflíky, hřebíčky, fazolky ) Žáci si sestaví váhy a hmotnost těles určují v jednotkách, které si zvolí (např. hřebíčky, knoflíky, fazolky ). Je vhodné, aby každá skupina měla jiné, můžeme pak s nimi diskutovat o větší či menší přesnosti měření. Na konci měření dáme dětem k dispozici digitální váhu, aby si zjistili převodní vztah mezi jejich jednotkou a gramem. Na základě tohoto vztahu vyjádří hmotnost těles v gramech a provedou kontrolní vážení na digitálních vahách. 2. Váhy nerovnoramenné přezmen Potřebujeme: dřevěný hranolek, háčky s vruty, kelímek, pevný provázek, dvě závaží (velké matice apod.), sadu závaží pro kalibraci, stojan. Do hranolku zašroubujeme na jednom konci očko na závažíčko pro vyvážení tyče. O kus dál další dvě očka jedno pro zavěšení na stojan a druhé pro kelímek na vážené předměty. Přezmen zavěsíme na stojan a posuvné závaží umístíme tak, aby byl hranolek ve vodorovné poloze. Tím je určen počátek stupnice. K sestrojení stupnice pak použijeme např. 100 g závaží.
S žáky můžeme diskutovat o tom, jaký vliv má na stupnici hmotnost závažíček na přezmenu a vzdálenosti oček. 3. Váhy papírové Potřebujeme: kancelářský papír (A4), špendlík, různé mince, pravítko. Papír složíme do harmoniky, vyznačíme si jeho střed (abychom věděli, kde je těžiště). Ve vzdálenosti např. 4 cm od těžiště papír propíchneme špendlíkem (zde je tedy bod podepření). Máme připravené nerovnoramenné váhy, na kterých můžeme určovat hmotnost mincí s dost velkou přesností, aniž bychom potřebovali jediné závaží. Na kratší stranu do záhybů papíru vložíme minci. Posouváme jí tak dlouho, až budou obě ramena v rovnovážné poloze. Změříme vzdálenost středu mince od bodu podepření. Na jedné straně je mince o hmotnosti m m ve vzdálenosti b. Na druhé straně je jen papír. Působiště výsledné tíhové síly je těžiště ve vzdálenosti a. Po dosažení rovnováhy tedy platí vztah: m p. a = m m. b
Hmotnost papíru určíme z gramáže. Kancelářský papír 80 g/m 2. Žákům vysvětlíme, že formát A0 má obsah 1 m 2, a každý další je polovinou toho předchozího. To znamená, že hmotnost A4 je 5 g. Na konci měření ověříme jeho přesnost zvážením mincí na digitálních vahách. 4. U-rampa Potřebujeme: plastovou elektrikářskou lištu, kuličky, pevný provázek nebo tenký drátek a něco na podepření. Lištu rozložíme a obě části po otočení k sobě ve středu upevníme. Ve stejné vzdálenosti od středu podepřením získáme U-rampu. Ve žlábku necháme pohybovat se kuličku. Měříme počáteční výšku a výšku, do které se kulička dostane na druhé straně. Počáteční výšku postupně měníme. Z dat získaných při měření vypočítáme změnu potenciální energie kuličky. Graficky zjistíme závislost změny potenciální energie na počáteční výšce. 5. Model hydraulického zařízení Potřebujeme: injekční stříkačky rozdílných objemů, plastovou hadičku (lze zakoupit ve zverimexu jako potřebu pro akvaristiku), stativ, závaží, těleso vhodné k deformaci (plechovka, modelína, ořechy ) Stříkačky i hadičku naplníme vodou (malou stříkačku celou, velkou z části). Stlačováním pístů se experimentálně přesvědčíme o tom, že je výhodnější působit na menší píst. Pokud upevníme velkou stříkačku do stojanu ve svislé poloze, můžeme ji použít jako model hydraulického zvedáku, při otočení jako model hydraulického lisu.
6. Archimedův šroub Potřebujeme: velkou PET lahev od Tonika (musí být po celé délce stejně široká), čtvrtky, nůžky, sešívačku, nůž, tyčku, izolepu, něco vhodného pro transport (popcorn, papírové kuličky ) Spodek lahve seřízneme, nahoře vyřízneme podle obrázku. Ze čtvrtky vystřihneme několik koleček, nastřihneme je a pomocí sešívačky vytvoříme šneka. Upevníme na tyčku na horním a spodním konci izolepou. Otáčením tyčky přemístíme materiál z jedné nádoby do druhé.
7. Zmrzlina Potřebujeme: led, sůl, malou a velkou uzavíratelnou nádobu, sladkou smetanu, vanilkový cukr. Smetanu osladíme podle chuti a nalijeme do malé uzavíratelné nádobky. Tu vložíme do velké nádoby s rozdrceným ledem a solí. Nádobu uzavřeme a natřásáme minimálně 10 minut. Při třesení můžeme diskutovat se žáky o skupenských změnách, které při výrobě probíhají. Jen malé množství smetany, velké množství drceného ledu a správné natřásání vede k úspěchu! V opačném případě je nejlepší dát nedodělanou zmrzlinu do kávy. 8. Kouzelná hůlka Úžasná pomůcka do hodin elektrostatiky. Zakoupit lze přes internet zadejte si do vyhledávače Magická levitační hůlka. 9. Stellarium Open source program planetárium ve třídě. Lze stáhnout z www.slunecnice.cz (zadejte pak název Stellarium) nebo na http://portableapps.com/apps/education/stellarium_portable (umožňuje nahrání na flash disk a spuštění bez nutnosti instalace.