Pokus: Vychyľovanie prúdu vody

Pomôcky: plastová fľaša s uzáverom, klinec, sviečka, zápalky, plastová rúra

Postup:

1. Nad plameňom sviečky rozžeravíme klinec
2. V strede dna fľaše urobíme klincom otvor
3. Fľašu naplníme vodou a uzatvoríme vrchnákom, aby nevytiekla
4. Uzáver fľaše uvoľníme a k prúdu vody sa priblížime zelektrizovanou rúrou

Priebeh pokusu:

Obrázok: Fľaša a) uzavretá b) otvorená c) zelektrizovaný prúd vody

Vysvetlenie: Prúd vody sa po priblížení záporne zelektrizovanej rúry ohne smerom k rúre. Ide o vzájomné pôsobenie zelektrizovanej rúry a vody.

Zmena podmienok: Ak by sme uzavreli fľašu uzáverom, dal by sa zelektrizovať prúd vody?

Pokus: Elektroskop

Ako si zostrojíš elektroskop? – pomôcku na meranie veľkosti elektrického náboja

Pomôcky: pohár s plastovým vekom, tenký drôt, alobal, nožnice, hliníkový pliešok, špic na bicykel s maticou, vŕtačka s vrtákom č. 2,5

Postup:

1. v strede veka vyvŕtaj otvor pre špic
2. špic ohni do pravého uhla
3. z plechu vystrihni obdĺžnik s rozmermi približne 3cm x 1cm
4. vŕtačkou vyvŕtaj do pliešku otvor a zaves ho na drôtik spolu s alobalom rovnakých rozmerov
5. drôtik zaves na špic
6. na koniec špice so závitom zaskrutkuj maticu, alebo guľôčku z alobalu
7. priblíž sa ku guľôčke z alobalu zelektrizovanou rúrou

Priebeh pokusu:

Obrázok: Testovanie elektroskopu

Vysvetlenie: Po priblížení zelektrizovaného telesa k platni elektroskopu sa alobal od plieška vychýli. Prečo? Pliešok a alobal sú súhlasne elektricky nabité. V našom prípade + ,+.

Pokus so súhlasne zelektrizovanými papierikmi nájdeš na: https://youtu.be/e3IB7OjZSr8

Elektrické pole v okolí súhlasne nabitých telies (napr. + a +) môžeme zviditeľniť pásikmi z krepového papiera umiestnených na Holtzových svorkách, ktoré sú vodivo spojené s kladným konduktorom generátora. Po zapnutí van der Graafovho generátora sa pásiky začnú od seba odpudzovať, lebo medzi nimi pôsobia odpudivé elektrické sily.

Pokus s nesúhlasne zelektrizovanými papierikmi nájdeš na: https://youtu.be/mQjLXvvNeDs

Po zapnutí van der Graafovho generátora sa pásiky začnú spájať, lebo medzi nimi pôsobí príťažlivá elektrická sila.

Zmena podmienok: Ak plastové veko pohára nahradíme kovovým – z hliníka a prevlečieme špic cez veko, bude elektroskop ukazovať výchylku?

Pripravila: Mgr. Ľubica Morková, AMAVET klub 973

Motivačná otázka č.14

V sklenenom pohári dnom nahor vis na nitke plastová slamka. Ako ňou dokážeme pohnúť bez toho, aby sme sa dotkli stien pohára alebo stola?

• A. cievkou, ktorou prechádza elektrický prúd
• B. sušičom na vlasy
• C. plastovou rúrou, ktorú trieme kožušinou

Výmyselníkova hypotéza 

Výmyselník F predpokladá, že prúdom vzduchu prúdiaceho zo sušiča na vlasy sa plastová slamka pohne.

Pokus č.1 Slamka ako kolotoč

Pomôcky: sklenený pohár, niť, ihla, slamka, plastová rúra, kožušina, obojstranná lepiaca páska

Postup:

1. stred slamky prepichneme ihlou s nitkou
2. nitku so slamkou prilepíme zvnútra na dno pohára obojstrannou lepiacou páskou
3. trením kožušiny a plastovej rúry, rúru zelektrizujeme a priblížime sa k poháru

Priebeh pokusu:

Obr.54 Zelektrizovaná slamka

Vysvetlenie: Trením kožušiny a plastovej rúry nastal presun voľných elektrónov z kožušiny a rúru. Rúra získala záporný náboj :– Po jej priblížení k slamke nastala polarizácia – pootočenie jej dipólov aj slamky.

Zmena podmienok: Bola by slamka v pohybe, ak by sme sa k nej priblížili navlhčenou zelektrizovanou rúrou?

Pre lepšie pochopenie

Aké elektrostatické javy prebiehajú v pokusoch?

A. Polarizácia -fyzikálny jav, ktorý vzniká v nevodiči – izolante (napr.v papierikoch…) pootočením dipólov akoby magnetiek v magnete.

Otáčanie dipólov vo vnútri papierika po priblížení zelektrizovanou rúrou

B. Zelektrizovanie – fyzikálny jav, ktorý vzniká presunom voľných elektrónov e- z jedného telesa na druhé (napr. v kožušine a plastovej rúre).

C. Elektrostatická indukcia – fyzikálny jav, ktorý vo vodiči presunom voľných elektrónov e-

Presun  voľných elektrónov vo vnútri hliníkového valčeka

D. Uzemnenie – vodivé spojenie elektricky nabitého telesa so zemou.

elektrometer

Presun voľných elektrónov z elektrometra do zeme, alebo zo zeme. Ak vodivo spojíme elektroskop so zemou, potom jeho výchylka klesne na nulu.

Uzemnenie elektrometra si pozri vo videu na tomto odkaze.

Vodič spája elektrometer s kladne nabitým konduktorom van de Graafovho generátora s vodovodnou batériou. Batéria je spojená so zemou. Po zapnutí generátora sa lístky elektrometra rozostúpia – nabíjajú sa .Po vypnutí generátora klesnú na nulovú hodnotu. Elektróny zo zeme sú priťahované kladnou platňou elektrometra a tým elektrometer vybíjajú.

Pripravila: Mgr. Ľubica Morková, AMAVET klub 973

Otázka:

Čo je to kamera obscura?

• A) fotoaparát s bleskom
• B) fotoaparát značky Obscura
• C) škatuľa s dierkou

Pokus č. 1: Dierková komora – najjednoduchší fotoaparát

Dierkové komory rôzneho typu:

Pomôcky: škatuľka s vekom alebo téglik od jogurtu…, papier na pečenie, nožnice, ihla na šitie, sviečka, zápalky

Postup:

• 1. nad plameňom sviečky zohrejeme ihlu
• 2. urobíme otvor v strede dna škatuľky
• 3. z papiera vystrihneme kruh väčšieho priemeru ako je priemer škatuľky
• 4. pomocou gumičky, alebo veka ho pripevníme ku škatuľke
• 5. k otvoru nasmerujeme horiacu sviečku, potom Slnko a pozorujeme

Priebeh pokusu:

pozorovanie plameňa horiacej sviečky

pozorovanie Slnka

Vysvetlenie:

Svetlo sa cez otvor dierkovej komory šíri priamočiaro. Obraz predmetu stromu je výškovo prevrátený, preto lebo v dierke sa svetelné lúče prekrižujú. Dolný bod P sa zobrazí ako horný P1.

Zmena podmienok:

Aký vplyv má veľkosť otvoru v dierkovej komore na ostrosť obrazu?

Pokus číslo 2A: Priamočiare šírenie svetla

Pomôcky: plechovka, nožnice, objímka na žiarovku 6V, žiarovka 6V,vodie, nožík, kartón, ceruzka

Postup:

• 1. hornú časť prechovky vystrihneme
• 2. po jej obvode v rovnakých vzdialenostiach vystrihneme rovnako široké úzke štrbiny
• 3. do objímky zaskrutkujeme odizolované vodiče a žiarovku
• 4. žiarovku pripojíme na zdroj napätia 6V, položíme na kartón a prikryjeme plechovkou
• 5. ceruzkou vyznačíme na kartóne smer šíriacich sa účov zo žiarovky

Priebeh pokusu:

Vysvetlenie:

Svetlo sa šíri zo svetelného zdroja priamočiaro rýchlosťou 300 000 km/s. Pri veľmi malých štrbinách nastáva ohyb svetla.

Zmena podmienok:

Ak našu štrbinu nahradíme veľmi malou štrbinou bude sa svetlo šíriť priamočiaro?

Pokus č.2B: Priamočiare šírenie svetla

Pomôcky: 3 rovnaké drevené doštičky, ceruzka pravítko, vŕtačka s vrtákom č. 3, svetelný zdroj

Postup:

• 1. v priesečníku uhlopriečok vyvŕtame v každej doštičke otvor
• 2. doštičky postavíme do jedného radu, tak aby otvory splývali
• 3. zapnutý svetelný zdroj nasmerujeme na otvor
• 4. na tienidle pozorujeme svetelnú stopu

Priebeh pokusu:

Vysvetlenie: Na tienidle pozorujeme osvetlený kruh rovnakého priemeru ako má otvor. Svetlo sa šíri priamočiaro.

Zmena podmienok: Ak cez všetky otvory vložíme sklenenú tyčku a osvietime jeden koniec tyčky, svetlo sa prenesie na jej druhý koniec. Akým spôsobom? Svetlo je jednoduché, alebo zložené? Odpoveď na túto otázku nájdeš na videu https://youtu.be/gV8F_KNEkkw

Pripravila: Mgr. Ľubica Morková, AMAVET klub 973

Otázka:

Elastická vrúbkovaná rúra, slúži na vedenie vzduchu, alebo odpadovej vody. Čo sa s ňou dá ešte urobiť keď ju…

• A. roztočíme bude hvízdať
• B. zauzlíme nebude v nej vzduch
• C. budeme striedavo posúvať vzduch

Výmyselníkova hypotéza

Výmyselník F predpokladá , že bude počas roztočenia hvízdať.

Pokus č.1 Vrúbkovaná hadica v akcii

Pomôcky: elastická vrúbkovaná rúra

Postup: roztoč rúru nad hlavou, ako keby si mal v ruke laso.

Priebeh pokusu: Rúra rozrážajúca vzduch

Vysvetlenie: Počas otáčania hadice vzniká zvuk. Vzniká kmitaním častíc vo vzduchu. Striedavo sa častice zhusťujú a zrieďujú a postupujú ako zvuková vlna Čím rýchlejšie sa hadica pohybuje, tým vzniká vyšší tón zvuku. Mal Výmyselník pravdu?

Zmena podmienok:

Meň rýchlosť pohybu hadice a pozoruj výšku vznikajúceho tónu. Ak by si robil tento pokus vo vákuu počul by si hvízdanie?

Pokus č. 2 Kmitajúca ihla

Pomôcky: tvrdý papier, nožnice, lepiaca páska, kružidlo, gramafón, ihla na šitie, platňa

Postup:

• 1. z kartónu vystrihni plášť kužela, vystrihni ho a spoj podľa obrázka
• 2. kužel prepichni pri vrchole ihlou
• 3. zapni gramafón
• 4. na rotujúci tanier gramafónu s platňou polož jemne ihlu s kužeľom a počúvaj

Priebeh pokusu: Kmitajúca ihla na platni

Vysvetlenie: Počas otáčavého rovnomerného pohybu kmitá ihla v dôsledku nárazu priehlbiniek, drážok na platni. Kmity pevného telesa rozkmitajú aj molekuly vzduchu – vzniká zvuk, ktorý je kužeľom zosilnený.

Zmena podmienok:

Akým spôsobom môžeš zosilniť zvuk v tomto pokuse?

Pripravila: Mgr. Ľubica Morková, AMAVET klub 973

2 plechové vodivé plechovky sú nabíjané Van der Graafovým generátorom.

Červená je nabitá kladne, spojená vodičom s polguľovým konduktorom Van der Graafovho genrátora.

Modrá záporne, spojená vodičom so záporne nabitým kužeľom.

Medzi plechovkami je elektrické pole ktorého intenzita má smer (dohodou) od kladného náboja k zápornému.

Ak medzi plechovky umiestnime alobalovú vodivú loptičku zavesenú na stojane, začne kmitať medzi plechovkami.

Prečo?

Alobalová loptička sa ako neutrálne teleso pritiahne k nabitej plechovke (napr. + plechovke), získa od nej súhlasný náboj, odpudí sa od nej a pritiahne sa k druhej plechovke s nesúhlasným nábojom(-). Loptička v elektrickom poli koná prácu.

Pripravila: Mgr. Ľubica Morková, AMAVET klub 973

Pomôcky: svetelný zdroj na 12V, zdroj napätia 12V, optický hranol , štrbina, tienidlo

Postup:

• 1. Usporiadaj pomôcky postupne : zdroj, štrbina, optický hranol, tienidlo
• 2. Pozoruj na tienidle spektrum farebných zložiek bieleho svetla

Isaac Newton nechal priame slnečné svetlo prechádzať skleneným hranolom a pozoroval, že biele svetlo sa v hranole rozkladá na farby:

červená

oranžová

žltá

zelená

modrá

indigová

fialová

Na obrázku je zobrazenie rozkladu svetla hranolom. Z fyzikálneho hľadiska je dôležitá ešte jedna skutočnosť, a to že od smeru dopadajúcich svetelných lúčov sa najmenej odkláňa (lomí) červená farba a najviac fialová. Poradie farieb v spektre nie je náhodné a má svoje fyzikálne vysvetlenie. Opisom rozkladu slnečného svetla hranolom sa zaoberal Issac Newton (čítaj aizek ňjuton) (1643 – 1727).

Pripravila: Mgr. Ľubica Morková, AMAVET klub 973

Pomôcky: pásik alobalu, Holtzove svorky, spínač ,vodiče

Postup:

• zostavíme elektrický obvod podľa schémy
• magnetku položíme pod alobalový pásik tak, aby pozdĺžna os magnetky bola s ním rovnobežná
• postupne spínačom zapíname a vypíname elektrický obvod
• Pozorujeme pohyb magnetky

Vysvetlenie: Magnetka sa vychýli, keď vodičom prechádza elektrický prúd. To znamená, že v okolí vodiča s prúdom je magnetické pole. Po prepólovaní sa vychýlila na opačnú stranu.

Ide o vzájomné pôsobenie 2 magnetických polí :

• 1. magnetické pole v okolí vodiča s prúdom
• 2. magnetické pole v okolí magnetky

Pokus má aj historický význam: opísaný jav priviedol v roku 1820 dánskeho fyzika k záveru, že elektrické a magnetické javy navzájom súvisia.

Magnetické indukčné čiary v okolí vodiča s prúdom

Pripravila: Mgr. Ľubica Morková, AMAVET klub 973

Otázka č. 8

Archimedes zavesil korunu a hrudu zlata na páku, uviedol ju do rovnovážnej polohy a ponoril ich do vody. Koruna a hruda zlata z ktorej bola vyrobená mali rovnakú hmotnosť .Po ponorení hrudy a koruny do vody zostala:

• A. koruna vyššie ako hruda
• B. hruda a koruna boli v rovnováhe
• C. hruda vyššie ako koruna

Pokus č.1 Rovnaké a predsa rôzne

Pomôcky: špajla, špagát, pravítko ceruzka, nožík, olovo, cín, kovová nádoba, turistický kahan, zapaľovač, váhy, nádoba s vodou

Postup:

• 1. pravítkom nájdi stred špajle a v ňom upevni špagát
• 2. od stredu v rovnakých vzdialenostiach urob zárezy
• 3. váhami odváž olovo, ktoré predstavuje hrudu zlata, a kúsok cínu s olovom, ktoré predstavujú kráľovskú korunu. Hmotnosť koruny musí byť rovnaká ako hmotnosť hrudy
• 4. v nádobe roztav najskôr čisté olovo a potom olovo s cínom nalej do foriem, alebo počas tuhnutia vytvaruj do koruny a hrudy
• 5. počas tuhnutia urob špajlou v korune aj v hrude otvor pre špagát
• 6. cez otvor prevleč špagát a zaves korunu a hrudu na zárezy špajle
• 7. do nádoby s vodou ponor súčasne korunu s hrudou
• 8. pozoruj, či je špajla – páka v rovnováhe

Priebeh pokusu:

Vysvetlenie: Korunu a hrudu zlata, ktoré vážili rovnako sme zavesil na páku, uviedli do rovnovážnej polohy a ponorili do vody. Koruna mala väčší objem a preto vytlačila viac vody, tým sa rovnováha porušila a zdvihla sa – na korunu pôsobila väčšia vztlaková sila.

Archimedes počas kúpania v mestských kúpeľoch vstúpil do plnej vane a uvedomil si, že odtieklo práve toľko vody, koľko odpovedá objemu ponorenej časti jeho nepravidelného tela. To ho tak rozrušilo, že vyskočil z vane a bez osušenia a oblečenia běžal mestom a zvolal: „Heuréka!“ – „Objavil som“ Objavil ako zistí, či koruna kráľa Hierona je z rýdzeho zlata. Vedel, že koruna váži toľko ako hruda zlata, z ktorej bola vyrobená (mk = mh),preto zavesil na jednu stranu páky korunu a na druhú stranu hrudu zlata a ponoril ich súčasne do vody. Po ponorení zistil, že klenotník podviedol kráľa Hierona. Rovnováha sa porušila, koruna bola vyššie ako hruda, lebo mala väčší objem (Vk > Vh),vytlačila viac vody, preto na ňu pôsobila väčšia vztlaková sila.

Zmena podmienok: Ak destilovanú vodu hustoty 997 kg/m3 nahradíme:

• a) minerálnou vodou hustoty 1004,8 kg/m3
• b) morskou vodou hustoty 1003,58 kg/m3

Ako sa zmení ponor koruny?

Pre lepšie pochopenie

Vztlak je fyzikálny jav prejavujúci sa nadnášaním telesa v kvapaline alebo v plyne. Prejavuje sa vztlakovou silou, čo je sila, ktorá pôsobí medzi telesom a kvapalinou , alebo plynom. Pôsobí smerom nahor- proti gravitačnej sile. Veľkosť vztlakovej sily (Fvz ) sa rovná tiaži kvapaliny (Fg) vytlačenej ponorenou časťou telesa (Archimedov zákon).

Čím väčší objem Vk kvapaliny vytlačí ponorené teleso, tým je vztlaková sila Fvz pôsobiaca na teleso väčšia. Vztlakovú silu Fvz môžeme zväčšiť aj zväčšením hustoty kvapaliny ρ. Pre určenie veľkosti vztlakovej sily platí vzťah: Fvz = Vk . ρk . g

Pokus č.2 Ako určíš veľkosť vztlakovej sily?

• A. silomerom nepriamo
• B. silomerom priamo
• C. výpočtom

A. Silomerom nepriamo

Silomerom sme určili ťahovú silu nádoby s vodou F1 (na vzduchu)

F1 = 8,2N

Po ponorení nádoby s vodou sme určili ťahovú silu F2 (vo vode)

F2 = 1,6N

Tiaž vody vytlačenej objemom ponorenej časti telesa – celým objemom pohára sme určili silomerom.

Veľkosť vztlakovej sily Fvz

Fvz = F1 – F2

Fvz = 8,2 – 1,6

Fvz = 6,6N

Zistili sme, že pohár s vodou (telesa) rovnako váži ako voda, ktorú vytlačil. Z toho vyplýva , že aj tiaž pohára s vodou sa rovná tiaži vytlačenej vody.

B. Silomerom priamo

B. Výpočtom

Objem pohára ponoreného v kvapaline V = 0,66dm3 = 0,00066m3

Hustota kvapaliny ρ = 1000kg/m3

Fvz = ?N

Vzťah pre výpočet vztlakovej sily: Fvz = V . ρ . g

Po dosadení: Fvz = 0,00066.1000.10

Výsledok: Fvz = 6,6N

Výsledky vztlakovej sily získané pokusom (A) aj výpočtom (C) nám vyšli rovnaké.

Pripravila: Mgr. Ľubica Morková, AMAVET klub 973

Otázka č. 7

Máme kartónovú škatuľu plnú záťaže a chceme ju ťahom presunúť na iné miesto. Kedy nám to pôjde ľahšie?

• A. keď ju položíme na stenu s najmenšou plochou
• B. keď ju položíme na stenu s najväčšou plochou
• C. nech ju otočíme, ako chceme, stále to pôjde rovnako ťažko

Pokus č.1 Trecia sila a trenie v akcii

Pomôcky: kartónová škatuľa, silomer, závažia, háčik

Postup:

• 1. do stredu (do priesečníka uhlopriečok) najmenšej steny škatule pripevni háčik
• 2. na háčik pripevni silomer a škatuľu ťahaj rovnomerným priamočiarym pohybom
• 3. meraj treciu silu v závislosti od veľkosti obsahov dotýkajúcich sa stien

Priebeh pokusu:

Trecia sila  F_t  má rovnakú veľkosť ako ťahová sila F

F_t = F = 1N v obidvoch prípadoch, pri väčšom aj menšom obsahu

Vysvetlenie: Menili sme obsahy dotýkajúcich sa stien škatule s doskou stola a namerali sme vo všetkých prípadoch rovnakú treciu silu. Z meraní vyplýva, že trecia sila nezávisí od veľkosti obsahov dotýkajúcich sa stien.

Zmena podmienok: Ak na stôl položíme valčeky a škatuľu ťaháme po valčekoch zmení sa veľkosť trecej sily v porovnaní s pokusom č.1?

Pre lepšie pochopenie

Pokus č. 2 Od čoho závisí trecia sila?

Pomôcky: vložky do topánok s rôznymi povrchmi 2ks,telesá na zaťaženie, silomer,

Postup:

• 1. vložky topánok položíme na drevenú dosku stola filcom nadol
• 2. na prvú vložku dáme 1 oceľový valec a na druhú 3 oceľové valce
• 3. silomerom meriame veľkosť trecej sily v obidvoch prípadoch
• 4. jednu vložku topánok položíme filcom a druhú alobalom na dosku stola
• 5. silomerom meriame veľkosť trecej sily v obidvoch prípadoch

Priebeh pokusu:

Závislosť trecej sily od tlakovej sily (obsahy dotýkajúcich sa plôch sú rovnaké)

m = 1 kg

Závislosť trecej sily od akosti povrchov

m = 1 kg

m = 0,5 kg

m = 1 kg

Vysvetlenie:

Tabuľka č.1

Tabuľka č.2

K tabuľke č.1: Pri väčšej záťaži telies sme namerali väčšiu treciu silu, lebo v dôsledku záťaže výbežky jednej plochy viac zapadnú medzi výbežky druhej plochy.

K tabuľke č.2:

Zmena podmienok : Prečo je koeficient statického šmykového trenia (teleso je v pokoji) väčší ako dynamický (teleso je v pohybe)? Napr. ak vložku z topánok nahradíme dreveným kvádrom a posúvame ho po drevenej doske , tak koeficient statického trenia je 0,65 ( kváder je v pokoji) a dynamického 0,30 (kváder je v pohybe)?

Trenie je fyzikálny jav, ktorý vzniká medzi dotýkajúcimi sa plochami. Tieto plochy majú výbežky, ktoré do seba zapadajú a sú brzdou pohybu.

Trecia sila Ft je brzdiacou silou, ktorá pôsobí proti pohybu. Jej veľkosť určíme tak, že teleso ťaháme rovnomerným priamočiarym pohybom po ploche druhého telesa.

V tomto prípade sa trecia sila rovná ťahovej sile, preto meraním ťahovej sily dostaneme treciu silu.

Trecia sila závisí od kolmej tlakovej sily Fn a akosti povrchov,ktoré vystihuje súčiniteľ šmykového trenia f. Vzťah pre výpočet trecej sily: Ft = f . Fn. Nezávisí od obsahu dotýkajúcich sa plôch.

Pokus č.3 Ako zdvihneš fľašu bez dotyku?

Pomôcky: obdĺžnikové pravítko, ryža, plastová fľaša so širším hrdlom

Postup:

• 1. do fľaše nasypeme ryžu
• 2. do ryže prudko zarazíme pravítko

Priebeh pokusu:

Vysvetlenie: Tlak pravítka na ryžu sa nárazom zväčší, zrnká ryže sa pritlačia k sebe , vytlačia vzduch. Tým sa zväčší trenie medzi ryžou fľašou a zrnkami ryže. Pravítko nadvihne fľašu bez dotyku. Ak pravítko upevníme do svorky stojana, zostane visieť aj z fľašou. Podobne ak chceme preniesť z bodu A do bodu B pohár, bez dotyku použijeme balónik, ktorý vsunieme do vnútra a nafúkame ho.

Zmena podmienok: Ak ryžu nahradíme sklenenými guľôčkami zdvihneme pravítkom fľašu?

Pokus č.4 Kúzlo, alebo fyzika?

Pomôcky: plastové veľké kinder vajíčka 2ks a malé 1ks, ihla, špagát

Postup:

• 1. do stredu podstáv väčších kinderiek urobíme ihlou otvory pre špagát
• 2. cez otvory prevlečieme špagát
• 3. do jedného z kinderiek vložíme menšie kinderko
• 4. kinderká uzatvoríme
• 5. špagát uvoľníme a pozorujeme pohyb obidvoch kinderiek
• 6. špagát napneme a pozorujeme pohyb len jedného kinderka

Priebeh pokusu:

Vysvetlenie: Ak je špagát uvoľnený pohybujú sa smerom nadol obidve kinderká, lebo špagát a malé kinderko sa nedotýkajú, nepôsobí medzi nimi trecia sila. Po napnutí špagátu sa kinderko s ním dotýka, vzniká trecia sila, ktorá brzdí pohyb aj veľkého kinderka.

Zmena podmienok: Ak špagát na ktorých sú nasunuté kinderká nasiakne olejom, ako sa zmení pohyb kinderiek?

Otázka č. 6

Máme dosku pre fakíra s množstvom klincov smerujúcich hrotmi nahor. Ak budeme nafúknutý balón mierne tlačiť na hroty klincov, tak sa balón:

• A) zdeformuje a praskne
• B) zdeformuje a nepraskne
• C) nezdeformuje a praskne

Pokus č.1 Balón fakírom

Pomôcky: doska zo smrekového dreva, alebo drevená škatuľa, klince, kladivo, fixka, pravítko, balón

Postup:

• 1. na doske vymeraj pravítkom v rovnakej vzdialenosti body pre umiestnenie klincov a vyznač ich fixkou
• 2. do jednotlivých bodov zatlč kladivom klince, tak, aby prešli hrotmi na druhú stranu dosky
• 3. nafúknutým balónom tlač na hroty klincov

Priebeh pokusu:

Vysvetlenie:

Tlaková sila pôsobiaca na nafúknutý balón sa rozdelí na toľko častí, s koľkým klincami sa balón dotýka. Ak balón tlačí na viac klincov, tým má väčšiu šancu, aby zostal nafúknutý a nepraskol.

Zmena podmienok: Kedy má nafúknutý balón väčšiu šancu zostať nafúknutý? Ak balón budeš tlačiť na hroty 20 klincov, alebo na hroty 4 klincov? Zdôvodni.

Pre lepšie pochopenie

Od čoho závisí tlaková sila a tlak?

Obrázok č.1 predstavuje kváder položený na stene s 36 štvorcami a obrázok č. 2 predstavuje ten istý kváder položený na stene so 108 štvorcami. Pretože tlaková sila závisí len od hmotnosti telesa a hmotnosti sú rovnaké, potom musia byť rovnaké aj tlakové sily.

Tlaková sila F závisí od hmotnosti telesa m podľa vzťahu: F = m . g , pôsobí na ľubovoľný obsah.

obr. 1

obr. 2

Ak je kváder postavený do piesku menšou plochou, tak tlaková sila sa rozloží na 36 štvorcov preto na 1 štvorec pripadne 1/36 tlakovej sily. Ak je kváder postavený do piesku väčšou plochou, tak tlaková sila sa rozloží na 108 štvorcov preto na 1 štvorec pripadne 1/108 tlakovej sily. Ak sa pozrieme na odtlačky, ktoré zanechal v piesku kváder, tak hlbší odtlačok urobil kváder na obr.č.1

Tlak – tlaková sila F pôsobiaca na jednotku obsahu S podľa vzťahu: p = F/S , pôsobí na jednotku obsahu, v našom prípade to 1 štvorec – 1 cm²

Pokus č.2 Od čoho závisí tlaková sila a tlak?

Pomôcky: kovový kváder, plastová priehľadná škatuľa, potravinárska fólia ,veľké a malé CD, závažia

Postup:

• 1. na plastovú škatuľu položenú na dne natiahneme potravinovú fóliu
• 2. na fóliu položíme jedno veľké a jedno malé CD(obr.1)
• 3. na jednotlivé CD položíme závažia rovnakej hmotnosti
• 4. na fóliu položíme dve rovnako veľké CD (obr.2)
• 5. na jednotlivé CD položíme závažia rôznych hmotností
• 6. v obidvoch prípadoch sledujeme hĺbku prehnutia fólie

Priebeh pokusu:

obr. 3

závislosť tlaku od tlakovej sily

CD sú rovnaké

obr.4

závislosť tlaku od obsahu

CD sú rôzne

Vysvetlenie:

Obr. 3 Väčšia deformácia fólie je v prípade 2, lebo pôsobí väčšia tlaková sila.

Obr. 4 Väčšia deformácia je v prípade 2, lebo závažie pôsobí na menší obsah. Tlaková sila závažia sa rozkladá na menej štvorcov, preto na 1 štvorec pripadne väčšia časť tlakovej sily.

Zmena podmienok: Ak 5-krát zväčšíme tlakovú silu závažia (obr.3), ako sa zmení tlak na fóliu?

Pre inšpiráciu

Závislosť tlaku od:

Väčšia deformácia ⇒

tlakovej sily

obsahu

Pokus č.3 Od čoho závisí hydrostatický tlak?

Pomôcky: sklenený pohár s viečkom, vŕtačka, vrták č.3

Postup:

• 1. do viečka vyvŕtame dva otvory
• 2. do pohára nalejeme vodu približne do polovice, uzatvoríme viečkom a otočíme hore dnom tak, aby výšky hladín boli rovnaké

Priebeh pokusu:

obr. 5

obr. 6

Vysvetlenie:

Ak pohár s vodou držíš zvisle obr.1, voda je vzhľadom na otvory vo veku v rovnakej výške, aj hydrostatické tlaky sú rovnaké.

Ak nakloníme pohár, väčší hydrostatický tlak je väčší vzhľadom na otvor nad ktorým je voda vo väčšej výške. Z tohto otvoru aj vyteká.

Hydrostatický tlak Ph závisí od výšky kvapaliny h a jej hustoty ρ podľa vzťahu:

Ph = h . ρ . g

Zmena podmienok: Ak pohár naplníme po okraj vodou, bude sa po naklonení pohára vylievať voda?

Pripravila: Mgr. Ľubica Morková, AMAVET klub 973