neděle 26. června 2011

Jurské vibrace a Tyrannosaurus rex

Nápad na tento týdenní pokus jsem dostal při vzpomínce na film Jurský park. Pokud jste tento film viděli, možná si pamatujete, že pohyb tyrannosaura v blízkém okolí se dal vypozorovat podle chvění a vlnění vody ve sklenici. Napadlo mě, jestli by se podobným způsobem dal zjistit pohyb o něco málo menších netvorů – třeba kamaráda.

K dnešnímu pokusu budeme potřebovat:
-     sklenici nebo misku s vodou
-     baterku
-     zatemněnou místnost
-     sloupec knih o něco vyšší než je sklenice nebo miska s vodou
-     něco, čím by se dala podepřít baterka tak, aby svítila na hladinu vody v misce

Jak sestrojit otřesoměr
Postavte misku s vodou na stůl. Asi 30 centimetrů od misky vystavte sloupec z knih. Na knihy položte baterku tak, aby její světlo svítilo směrem k vodě. Zadní konec světla zvedněte a podepřete nějakým vhodným předmětem. Paprsek světla potřebujeme nachýlit tak, aby svítil shora na hladinu vody. Hotovo? Tak to jsme připraveni číhat na dinosaura!

Zapněte baterku, nasměrujte světlo na hladinu, rozhlédněte se kolem sebe a hledejte na zdi nebo na stropě světlou stopu – odraz světla od hladiny v misce. Sledujte tuto světelnou skvrnu velmi pečlivě – nejdřív buďte v klidu a pak dupejte nohama (slyšeli jste někdy běžet ježka? - teď mě ještě napadá, že před zahájením pokusu byste měli upozornit sousedy na zvýšený hluk). Porovnejte, jak vypadá stopa odraženého světla v obou případech. Při úderech nohy o zem byste měli zaregistrovat zřetelné vlnění a čeření vody. Obojí bude na stěně či stropě zřetelně vidět. Vaše podupávání rozvibruje podlahu, tyto vibrace se přenesou na stůl i na misku s vodou. Voda se začne čeřit, vlnit a světelná skvrna se rozechvěje také.

Seismograf
Seismograf měří a zapisuje velikost a průběh otřesů půdy, které vznikají jak při zemětřesení, tak při lidské činnosti. První jednoduchý seismograf byl sestrojen v Číně a podle historických pramenů byl jeho vynálezcem astronom Čang Heng v roce 132. Za počátky moderní seismologie je považován rok 1880, kdy byl zkonstruován a použit kyvadlový seismograf. Přístroj pracuje na principu setrvačnosti. Těžké závaží je zavěšeno tak, aby se mohlo volně pohybovat v jednom směru. Při zemětřesení se snaží zůstat v klidu, zatímco podložka, k níž je uchyceno záznamové zařízení, se pohne spolu s podložím. Seismolog sedí v pohodlné kanceláři, a přesto okamžitě vidí, co se kde na planetě děje – seismografy jsou hustě rozmístěné na celé zeměkouli a naměřené údaje posílají přes satelit rovnou do jeho počítače. 

Pokus za pokusem
Když už teď víte čeho si všímat, zkuste experimentovat s menšími vibracemi. Klepejte nohou o podlahu. Nechte někoho dalšího přejít po místnosti. Pokud bydlíte v blízkosti cesty, pozorujte, jaké vibrace vytváří osobní či nákladní auta a srovnávejte je s intenzitou jiných vibrací. Hoďte minci na stůl. Zareaguje nějak hladina v misce? Pokud se vám sejdou ty správné okolnosti (z čeho je vyrobený stůl, jakou máte podlahu, jak je postavený váš dům, jak silně svítí baterka, …)  tak i dopadající mince rozvlní hladinu vody v misce. Přeneste své testovací zařízení a ověřte si, jak se vibrace přenáší v jiné místnosti. Pokud použijete stejný stůl (možná máte doma nějaký stolek nebo stoličku, která se dá snadno přenášet) a stejnou misku s vodou, můžete porovnat, jak daná podlaha pohlcuje šíření vibrací. Pokud se vám toto experimentování líbí, zkoušejte vlastní obměny pokusu. Proměřujte, zda dva různé stoly přenáší vibrace různě, do jaké vzdálenosti vaše zařízení zaregistruje chůzi, použijete jiné nádoby na vodu (jaký typ nebo tvar nádoby je nejlepší?), bude se lišit použití mělkého a hlubokého talíře? Troufám si tvrdit, že s proměřováním těchto umělých zemětřesení strávíte minimálně celé odpoledne. 

Pozor! Tato práce je návyková. Mohli byste jí propadnout a skončit třeba jako stavební inženýr nebo seismolog!

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 12. června 2011

Malá domácí elektrárna

Pojmem statická elektřina nazýváme elektrické jevy, které vyvolávají elektrické náboje v klidu. Pokusy se statickou elektřinou se začaly provádět už v 17. století a získaly si zejména ve století následujícím značnou popularitu mezi obyčejnými lidmi. V té době ovšem neměly žádné praktické využití. Dnes je však situace úplně jiná. Bez elektrostatické elektřiny by nefungovaly kopírky a laserové tiskárny, čipy v digitálních fotoaparátech  a kamerách nebo odlučovače popílku. Vyrobit statickou elektřinu je velmi jednoduché – stačí mít po ruce plastové pravítko a vlněnou šálu. Tak konec povídání a hodně experimentování.

Zaříkávač hadů
Na papír položte talíř, obkreslete jej a kruh vystřihněte. Dovnitř kruhu nakreslete spirálu z vnějšího okraje doprostřed – nepřipomíná vám tento obrázek hada stočeného do klubíčka? Jestli máte mladšího sourozence, který vám právě kouká přes rameno, zabavte ho! Nechte ho barevnými pastelkami hada dokreslit – klikatá čára na záda, oči, … Až to bude mít hotové, hada spirálníka vystřihněte. Teď si vezměte plastové pravítko a usilovně ho aspoň třicet sekund třete o vlněnou šálu. Potom pravítko přibližte hodně blízko k hlavě hada a pomalu ho zvedejte. Všichni kolem budou ve vás zaručeně obdivovat indického fakíra. Ale copak? Hadovi se nechce z klubíčka? Vystřihněte jej tedy z nějakého jemnějšího papíru, třeba hedvábného. Možná ho také přesvědčí, když ho o šálu zelektrovaným pravítkem pohladíte po hlavě. Statickou elektřinou nabité pravítko přitahuje hedvábný papír – ten je velmi lehký a statická elektřina pravítka dostatečně silná, aby jej zvedla.

Cvičený pepř
V papírnictví se prodávají malé průhledné plastové krabičky s víčkem za pár korun. Do krabičky nasypte trochu pepře a uzavřete ji víčkem. Víčko třete asi půl minuty vlněnou šálou. Co se stane? Pokud bude při vašem pokusu absolutní ticho, tak dokonce pepř i uslyšíte! Co se stane, když roztáhnete kancelářskou sponku a dotknete se jejím koncem víčka krabičky? Máte pro to, jak tyto pokusy probíhají, nějaké vysvětlení?

Otestujte statickou elektřinu
Sundejte dno děrovačky a podívejte se, jestli je v něm dostatek papírových koleček. Pokud tomu tak není, vyrobte si jich tolik, že jimi pokryjete malý talířek. Pravítkem přejeďte asi desetkrát vlněnou šálu. Podržte pravítko kousek nad talířkem a spočítejte, kolik papírových koleček naskákalo na pravítko. Kolečka z pravítka sundejte. Přejíždějte pravítkem po dalších materiálech a spočítáním přichycených koleček zjistěte, jak moc dokázaly pravítko zelektrovat. Vlna patří mezi nejlepší materiály pro výrobu statické elektřiny. Jiné látky, jak se doufám přesvědčíte, nevytvářejí nabité částice tak snadno a rychle.

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!