Projekt Heuréka

Region-Špitálská-Síly

Tentokráte se nás sice sešlo méně, než tomu bylo na minulem regionu, ale program byl přesto atraktivní a i v tom menším počtu jsme si víkend opravdu jaksepatří užili. O co méně nás bylo, o to více jsme si mohli program přizpůsobit našim aktuálním přáním a mohli jsme si vzájemně některé věci hlouběji a názorněji objasnit, než by to bylo možné ve větším počtu. Možná ale právě proto jsme zdaleka nevyčerpali všechna připravená témata. Standa sice měl pro nás připravených ještě fůru zajímavých věcí, dal však prostor ostatním, kteří, podle něho, měli připraveny věci ještě zajímavější.

Hned v pátek večer na náš seminář přišla Jana Burešová se skvostnými prezentacemi. Po každé se rozpoutala diskuse, a tak není divu, ze se program trochu prodloužil. Na začátek svého vystoupení nás Jana seznámila s vývojem tzv. „Českého národního fyzikálního obrození“, zejména na poli edukativního programu Národního technického muzea s příznačným názvem ENTER, na kterém sama participuje. Poté jsme se (jaksi mimochodem) vnořili do tajů jaderných sil, a to prostřednictvím programu CERNu pro učitele: HST 2006. Pak jsme se snesli z vysoké a krásné moderní vědy zpět na zem a prostřednictvím testu FCI jsme si připomněli intuitivní představy žáků o silách. Tento test, který byl vypracován, aby odhalil pochopení základů Newtonovské mechaniky a původně otištěn v The Physics Teachet v březnu 1992, jsme si vyzkoušeli na vlastní kůži. Pak se nám o celé problematice lépe a zasvěceněji diskutovalo. A diskutovali jsme opravdu dlouho: po odchodu krásnější (tedy ženské) části semináře, kdy mužská část v budově gymnázia osaměla, se diskutovalo cca do půl druhé – rozhodli jsme se totiž, že půjdeme brzy spát.

Ráno, když přibylo i „ženstvo“, které raději trávilo noc ve svých domovech, jsme si vyrazili vyzkoušet působení sil (tahových, ale zejména síly gravitační a „síly“ našeho psychického odhodlání) do lanového centra Proud. Zde jsme si vyzkoušeli naši stabilitu na nízkých lanech, sílu třecích sil při vzájemném jištění a naši odvahu a obratnost na lanových překážkách umístěných v cca osmi metrech nad zemí. Po návratu a malém posilnění připravenými lahůdkami z vlastní kuchyně jsme se vnořili opět do intuitivních představ studentů. Vyzkoušeli jsme si vyplnit krátký testík (tématem bylo gravitační působení) a zamysleli se nad články Dany Mandíkové o chybných představách žáků o silovém působení.

Bohužel více času nám na další zkoumání nezbylo, museli jsme se vydat na MFF, kde nás již netrpělivě očekával Zdeněk Drozd. Jako vždy měl pro nás připravenu spoustu zajímavých pokusů, které jsme si mohli samozřejmě sami vyzkoušet. Bohužel se naše experimentální nadšení neobešlo bez střepů. Mezi záhadnými hračkami jsme se zabývali i měřením gravitační síly pomocí Cavedishových vah, kýváním kyvadla ve slabším gravitačním poli než u nás na Zemi, tj. např. na Měsíci (Machovo kyvadlo), působením Lorenzovy síly na letící elektron… Vyzkoušeli jsme si také vzájemné zvedání kladkostrojem, vážení v rozjíždějícím se a brzdícím výtahu, pomocí tlakoměru jsme si změřily výšku budovy… Po několika hodinách fyzikálních hrátek jsme se ale s „matfyzem“ museli rozloučit! Vydali jsme se proto podél stříbropěnné Vltavy, mezi rozkvétajícími stromy a agresivními pyly zpět přes Palmovku (kde jsme nabyli nových sil v pizzerii) na „Špitál“. Cestou Standa potkal několik svých bývalých studentů, kteří se ani nedivili, že s sebou vláčí osobní váhu. Inu věda si žádá oběti!

Po návratu jsme se pustili chutě do další práce. Začali jsme „malou“ dílnou Mirky Maňáskové, která se týkala Coriolisovy síly. Nejdříve jsme se pokoušeli zastřelit na rotující židli a po té vysvětlit „podivné“ chování střely, která stále míjela cíl. Jak má Mirka střelbu nacvičenu, si můžete prohlédnout na krátkém videozáznamu zde. Mirka si pro nás připravila pěkný a názorný model a pár apletů na webu. Kolem rotujících soustav se ale rozpoutala tak velká diskuse, že původně krátká dílna se natáhla na několik hodin. Při tom jsme se stali větry vanoucími do centra tlakové níže z několika světových stran a chvíli naše názorné vysvětlování vypadalo jak cvičení na spartakiádě. Nakonec jsme ale chování větrů (těch v atmosféře) pochopili. Konečně! Chudáci naši studenti! A to se jim stáčení pasátů a cyklón předkládá jako zcela jasná věc!

Po tomto intelektuálním (ale i fyzickém) cvičení jsme si dali krátkou přestávku. I ta však byla plná fyzikálních diskusí. Zejména jsme uvažovali o užití a účinnosti spalovacích motorů, porovnávali jednotlivé druhy z nejrůznějších aspektů. Tato diskuse končila až úvahami o dalších tendencích vývoje, včetně rozboru některých globálních problémů.

Zbytek večera (resp. noci) byl zcela v režii Vaška Pazdery a měření pomocí systému Verniér. Nejdříve jsme pracovali s ultrazvukovou sondou: proměřovali jsme časovou závislost výchylky, rychlosti, zrychlení a pochopitelně síly kmitavého pohybu. Toto měření jsme podrobili důkladné analýze nejen z pohledu fyzikálního, ale zejména z pohledu didaktického a metodického. Pak se nám podařilo zjistit povrchové napětí vody a lihu měřením síly potřebné na odtržení špejle od hladiny. Myslím, že vidět Vaška v akci, znamená minimálně začít spřádat plány a shánět dolary na příslušný měřící systém. Vašek mu totiž zcela propadl. A tak jak někdo „vráží“ peníze do svých nejrůznějších potěšení (včetně např. exotických dovolených), Vašek si nakupuje pomůcky na fyziku. Že k tomu potřebuje dolary, a ještě z jeho vlastní kapsy, ty, co ho znají, ani už nepřekvapí. A právě Vlastík dovezl Vaškovi do Prahy nové sondy z USA. Je tedy zřejmé, že bylo nutné je co nejdříve vyzkoušet. Někteří z účastníků semináře postupně odpadávali únavou, ale Vašek s Vlastíkem a Standou pečlivě prováděli další a další měření. Hráli si s přesýpacími a překapávacími hodinami, pobíhali po budově od sklepa až po střechu a měřili tlak, ověřovali platnost 2. Newtonova zákona…

Nedělní dopoledne začalo malou intelektuální rozcvičkou v podobě rozboru testů z přírodovědně technického základu pod vedením Janičky Maxové. Pak noční odpadlíky informoval Vlastík a Vašek o průběhu nočních měření (včetně dlouhodobého měření tlaku, z něhož bylo pěkně vidět, kdy slunce po východu ohřálo atmosféru, a tak změnilo atmosférický tlak.). Na závěr nás Vašek seznámil se svým programem a upgradem Gamabety pro měření radioaktivity. Podrobněji se o tom a obdobných aktivitách Petera Žilavého v této oblasti dozvíme na letošní Veletrhu nápadů učitelů fyziky v Praze . Peter totiž vytvořil (a realizuje) rozsáhlejší a pro učitele opravdu zajímavý projekt. Už se všichni těšíme. Těšte se i Vy, kteří jste na semináři nebyli. Přijeďte na Veletrh a na další semináře Heuréky. Určitě neprohloupíte!