neděle 20. února 2011

Rovnováha je věda

Každý den jsme vystaveni nutnosti hledat rovnováhu. Malé dítě se musí naučit ovládat své tělíčko, hledat jeho rovnovážnou polohu, než se odváží postavit na vlastí nohy. Pokud máte možnost, pozorujte ho, jak se o to pokouší. A ještě zajímavější je sledovat první dětské pokusy o krůčky. Aniž by dítě mělo základní fyzikální vědomosti, jeho zkušenosti z vlastního experimentování mu pomohou vyřešit velmi obtížný fyzikální problém, jakým udržení rovnováhy bezpochyby je. 

Máte chuť a čas chvíli pokusničit? Poohlédněte se po dostatku volného prostoru (abyste při případném návalu nešikovnosti něco neponičili, nebo si neublížili), židli (nebo něco, čeho byste se mohli přidržet), knihu a batoh. Na začátku zaujměte pozici, kterou jóga nazývá Tree Pose. Postavte se na pravou nohu vedle židle tak, aby vám mohla sloužit jako opora. Zvedněte levou nohu a opřete ji chodidlem o vnitřní stranu pravé nohy nad kolenem. K dokončení pózy přiložte dlaně k sobě a ruce zvedněte nad hlavu. Stůjte v klidu, zhluboka dýchejte a relaxujte. Zní to snadno, viďte. No vyzkoušejte a uvidíte. Vsadím se, že už to tak jednoduché nebude. Budete různě mávat rukama a kroutit tělem a možná i přes veškeré vaše úsilí spadnete. Proč je to tak těžké?
Pokud jste se ve škole učili o těžišti, mohli byste náš problém vysvětlit možná sami. Těžiště je bod, ve kterém je působiště gravitační síly na těleso. Pokud podepřete těleso pod těžištěm, nebo ho nad těžištěm zavěsíte, určitě zůstane v klidu. Vezměte knihu a zkuste ji vybalancovat na vašem prstu. Daří se? Chviličku budete zřejmě muset knihou posouvat, než najdete ten správný bod. Pokud ano, právě jste se dostali přesně pod těžiště knihy. 

Kouzlo cviku Tree Pose spočívá ve využití vaší základny – plochy, kterou jste v kontaktu se zemí. Při balancování knihy na prstu je základnou ploška, kterou se dotýká prst knihy. Aby těleso dobře balancovalo, musí být těžiště přímo nad základnou.  Jestliže se těžiště knihy dostane mimo základnu, kniha z prstu spadne.
Vyzkoušejte sami na sobě. Pokud se rozkročíte, je vaše základna velmi široká a poloha značně stabilní. Člověk má těžiště obvykle kousek nad pupíkem. A vaší základnou je obdélník, jehož kratšími stranami jsou stopy obou chodidel. Dokud máte těžiště nad tímto obdélníkem, budete v pohodě a v klidu stát. Když dáte nohy k sobě, stále máte těžiště nad obdélníkem, který je však tentokrát značně menší, a proto i vaše poloha je o hodně méně stabilní. Co když se postavíte na jednu nohu? Tušíte? 

Vraťme se zpátky ke knize. Otevřete knihu a zkuste ji podepřít prstem ve stejném bodě, jako když byla zavřená. Podařilo se? Hodně bych se divil. Kniha sice váží stejně, ale její hmotnost se jinak rozmístila. To způsobilo změnu polohy těžiště. Jak byste dokázali posunout těžiště vašeho těla? 

Při chůzi, běhání nebo třeba jen postávání musíte umět přemisťovat své těžiště a udržet ho nad základnou. Jen to děláte jaksi automaticky. Naučili jste se to jako malé děti na základě vlastních zkušeností - stačilo vám k tomu pár nepovedených koků, následovaných pády. Cvik Tree pose umožní zvládat přesuny těžiště těla. Těžiště dokážete posunout i přidáním nebo odstraněním hmotnosti – zkuste Tree pose s batohem na zádech. Jak ovlivní stabilitu těla, když budete batoh držet těsně u těla a nebo dále od něj?  A co myslíte – má vliv snězení mísy zmrzliny vliv na vaši stabilitu? To bude určitě nutné pořádně a opakovaně prozkoumávat…

Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte, ale hlavně se u pokusů dobře bavte!
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby - i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy!

 

neděle 6. února 2011

Zvuk pro začátečníky

Zvuk obvykle nepovažujeme za nic zvláštního. Možná proto, že nás provází celý den Ovšem i s takovým obyčejným zvukem se dokážeme celkem dobře pobavit. Určitě jste někdy zkoušeli „vyrobit ozvěnu“. Přitom jste možná zjistili, že někdy vzniká více ozvěn najednou a jindy vůbec žádná. Dnes si ukážeme, co se dá udělat se zvukem, který vytváříme vlastními hlasivkami. Zvuk je vlastně vlnění, které se šíří vzduchem. Hlasivky rozkmitají částice vzduchu, které jsou s nimi v bezprostředním kontaktu, a tyto částice pak kmitání přenášejí na částice sousední. Zvukové vlny, ač se to nezdá, jsou natolik silné, že dokážou některá tělesa (v našem případě tedy spíše tělíska) rozkmitat a rozpohybovat. Většinou se o tom můžeme přesvědčit pouze nepřímo, protože samotné částice nejsou pozorovatelné díky své nepatrné velikosti. Jak uvidíte sami, rozkmitat vlastním hlasem předměty je velmi jednoduché.

Připravte si nafukovací balónek, trochu soli, cukru nebo krupice (buďte opatrní, snadno vznikne nepořádek), sklenici, ze které doma pijete vodu (měla by mít tlustší sklo, aby vám nepraskla), velký kelímek od jogurtu a nůžky. Odstřihněte z balónku nafukovací otvor a to co vám zůstane napněte přes horní část sklenice. Vznikne vám takový malý „sklenicobalonkový“ bubínek. Sklenici postavte na pevnou rovnou plochu a blánu posypte špetkou soli. Snad vaši sousedé mají pochopení pro vědecké experimenty, protože teď musíte v blízkosti sklenice mluvit velice nahlas. No spíše řvěte co nejvíc. Řvěte přitom opatrně, abyste nerozfoukávali zrníčka soli na bláně. Pokud vám ještě při vyluzování hlasitých zvuků zbývají síly, pozorujte, co dělají krystalky soli na bláně. Jinak jste celý pokus prováděli zbytečně.

Co byste měli vidět? Zvukové vlny mají dostatek energie, aby rozkmitaly blánu balónku. Krystalky soli mají téměř zanedbatelnou hmotnost, a tak není problém, aby začaly na bláně „tančit“. Čím hlasitější zvuky vydáváte, tím více blána vibruje a krystalky více poskakují. Že jste nic neviděli? Přiznávám, že řvát a pozorovat moc dobře dohromady nejde. Stačí, když najdete stejně vědecky nadšeného kamaráda a experimentujte s ním. Možná by se také dala využít hlasová energie rodičů v okamžiku, když přinesete domů špatnou známku, nebo poznámku. Obojí samozřejmě z vědeckých důvodů…

Ale možná bude přece jen jednodušší a bezpečnější pokusit se předchozí pokus technicky vylepšit a obejít se bez zbytečného dráždění rodičů. Přece jenom vánoce jsou za dveřmi... V tom případě se v kuchyni poohlédněte po trychtýři (správně česky se říká nálevka). Do kelímku od velkého jogurtu vystřihněte malý kruhový otvor tak, aby se do něj dal nastrčit výtokový otvor nálevky. Na kelímek samozřejmě natáhněte blánu od balónku a tu posypte opět solí. Připraveni? Tentokrát hlučte do nálevky zasunuté do kelímku. Je efekt zřetelnější? Vaše hlasivky vyrábí zvuk, který má takovou energii, že dokáže skutečně pohybovat tělesy!

Napadají vás další náměty jak pozorování vylepšit? Co když kelímek nebo sklenička nebudou stát přímo na tvrdé desce stolu, ale podložíte je třeba novinami, rozloženým papírovým kapesníkem? Vyzkoušejte do trychtýře pustit zvuk z reproduktoru rádia - jak budou zrníčka reagovat při měnící se hlasitosti? Budou více poskakovat při zprávách, nebo hudbě? A mají některý druh hudby raději? Budou více skotačit při tvrdé hudbě, nebo když jim pustíte Mozarta?

Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte, ale hlavně se u pokusů dobře bavte!
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby - i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy!