neděle 29. listopadu 2009

Libo-li teplo aneb jak působí

Nedávno jste se na tomto místě dozvěděli, že když smícháte ty správné věci ve správném poměru, mohou vzniknout velmi zajímavé a chutné výrobky. A taky už víte, že za to může chemie, díky níž se dějí neuvěřitelné věci. Když si vložíte  do úst ty „správné“ věci (rodičové mají často na správnost věcí zcela jiný pohled – naštěstí), přemění se vám v těle na svaly, kosti, vlasy, nehty, energii....a snad i na mozek.

To, že ve vašem těle probíhají nějaké  chemické procesy, vůbec nepozorujete. Tedy až do té doby, dokud správnost věcí vložených do úst není zpochybněna (kdybych jenom rodiče poslechnul, nemuselo by mi být tak špatně!). Kyseliny, šťávy a jiné chemikálie ve vašem těle usoudí, že jste do sebe vpašovali nesprávný materiál a snaží se vás jej zbavit. V tu chvíli vůbec nechápete, že zájem o vaše dobro může být tak nechutný! Příčinou pronikavě odporné chuti ve vašich ústech jsou právě žaludeční kyseliny, které se snaží polknuté poživatiny rozložit a rozmělnit tak, aby se živiny v nich daly snadno rozvézt do nejzazších zákoutí vašeho těla. Naštěstí prozkoumávat proces trávení nemusíme tak, aby vám při něm bylo špatně. První část tohoto procesu totiž začíná už v našich ústech. A toho využijeme při následujícím kouzlu.

Budete potřebovat kávovou lžičku soli, kávovou lžičku mouky a talíř. Nasypte na talíř špetku soli. Opatrně ochutnejte. Tak co, chutná jako sůl? A teď na špetku soli nasypte o něco více mouky.  Obě látky dobře promíchejte a trochu směsi si nasypte na jazyk. Jak to bude chutnat? Záleží na správném poměru soli a mouky (té by mělo být o něco víc). Výsledná směs by měla chutnat jako cukr! Sliny  totiž rozloží mouku na cukr, sůl proměnu urychlí…

Kuchař se při přípravě chutného pokrmu většinou neobejde bez tepla. Ale neobejdou se bez něj ani vědci. Jeden takový jednoduchý vědecký pokus vám teď nabídnu. Nesmíte ho ale dělat sami, nejlepší by bylo poprosit o pomoc rodiče. V tomto pokusu totiž přeměníme mléko na umělou hmotu. V hrnečku ohřejte mléko. Potom do něj přilijte půl hrníčku octa. Mléko se rozdělí na hustou bílou hmotu a vodu. Obsah hrnku přeceďte přes kapesník, propláchněte studenou vodou, na kapesníku rozložte a z hmoty, která v něm je, uhněťte kuličku. Prohlédněte si kuličku za dvě až tři hodiny – bude tvrdá jako kámen. Díky teplu se vám podařilo z mléka vyrobit umělou hmotu!

A nakonec dva jednoduché experimenty, u kterých hraje teplo významnou roli.

Maminka chce otevřít skleničku s marmeládou, ale víčko ne a ne povolit. Chtělo by to nějakého siláka. To je ten správný okamžik pro důkaz, že chytrost nejsou žádné čáry. Vezměte sklenici a nechte na víčko (pozor – ne na sklenici!) téct několik sekund horkou vodu. Víčko pak snadno odšroubujete.

Už se vám někdy stalo, že jste promáčkli pingpongový míček? Co s ním? Vyhodit? Ale kdepak! Poproste někoho dospělého, aby dal míček do hrnce s vodou a tu přivedl k varu. Za pár sekund se jako zázrakem  míček „spraví“. Odpovědět správně na otázku proč se tak stalo by pro vás neměl být žádný problém...

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


neděle 22. listopadu 2009

Umíte vyrobit duhu?

Svět bez světla si neumíme představit. Díky světlu se můžeme kolem sebe rozhlížet, můžeme vnímat barvy a tvary věcí kolem nás. Ale světlo přináší také energii, bez které by na Zemi rychle zanikl život.

Mnozí mi dají za pravdu, že jedním z nejkrásnějších přírodních úkazů je duha. Je o ní například zmínka v bibli - měla sloužit jako stvrzení úmluvy lidstva s Bohem, že již nedojde k potopě světa. Některé z mimoevropských kultur duhu považují za symbol zkázy. Například asijské národy věří, že na duze přilétají zlí démoni ukradnout lidskou duši. Podle pověry přináší štěstí, opěvují ji i básníci. Přitom se jedná o obyčejný fyzikální jev.

Duha se na obloze ukáže, když končí dešťová přeháňka a slunce vychází zpoza mraků. V té chvíli se světlo láme a odráží se přes poslední dešťové kapky. Na opačné světové straně, než svítí slunce, díky tomu vznikne barevný oblouk. Jeho barvy nazýváme spektrální. Vnějšímu okraji duhy vládne červená, která přechází v oranžovou, poté ve žlutou, zelenou, modrou a spodní část oblouku se nám jeví fialově. Někdy, když je déšť silnější, se nad velkou - hlavní duhou objeví duha druhá, méně výrazná. Říkáme jí sekundární. Její barvy jsou poskládané naopak - červená je na vnitřním okraji oblouku, kdežto fialová vně.

Už jste viděli duhu v noci? Úžasně magický zážitek je možné spatřit ve chvíli, kdy prší a měsíční svit je ve fázích úplňku, tedy dostatečně silný.

Duhu si můžete v pohodě vyrobit i doma. Ideální je využít slunečního světla, ale nezbytné to není.
Co budete potřebovat? Sluneční paprsky (nebo promítačku či jiný silný zdroj světla), štěrbinu (do tvrdého papíru vyřízněte úzký otvor), průhlednou bezbarvou sklenici naplněnou vodou a bílé stínítko.
Naplňte sklenici a postavte ji na bílý papír (stínítko). Opřete svislou štěrbinu o sklenici, natočte směrem ke Slunci. Na papíře byste měli uvidět duhu.
Pokud Slunce nesvítí, použijte silný umělý zdroj světla. Sklenici naplněnou vodou postavte asi 30 centimetrů od zdroje světla. Místnost dobře zatemněte. Paprsek ze zdroje světla procházející svislou štěrbinou namiřte na sklenici. Světlo proniká do vody, v ní se částečně odrazí a nakonec se láme ven z vody. Při přesném nastavení zdroje  se na bílém papíře či zdi objeví duhové spektrum. Pokud použijete nádobu tvaru koule, měla by duha být zakřivená do tvaru kružnice.

Ani jeden z předchozích pokusů není právě jednoduchý. Chcete jednodušší návod? Stačí, když na  CD nebo DVD necháte dopadat světlo z  dostatečně silného zdroje. Na povrchu „cédéčka“ uvidíte seřazené spektrální barvy. Duha je často vidět za slunných dní, když dopadají sluneční paprsky na akvárium a prochází jím. Vycházející paprsky vytvoří spektrální barvy.

Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte. A hlavně se u pokusů dobře bavte! 

Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby - i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy!



neděle 15. listopadu 2009

Den bez fyziky?

Dneska si odpočineme od fyziky, souhlasíte? 

Před 25 stoletími, takhle nějak ve středu o půl třetí odpoledne, se procházel slavný řecký vědec Pythagoras ulicemi achájského města Krotón.  Zvědavost ho zavedla na práh kovářské dílny. Mistr kovář tu velmi zručně na několika kovadlinách dával tvar koňským podkovám. Při každém dopadu kladiva na kovadlinu se vzduch rozechvěl jasným pronikavým zvonivým tónem.  V prvních několika okamžicích se zdálo, že tóny jsou jeden jako druhý. Ale nedalo moc práce zjistit, že každá kovadlina vydává přece jen trochu jiný zvuk.  Pythagoras celou cestu domů hloubal, jakou má tento jev asi příčinu. Vždyť obě kovadliny vypadaly naprosto stejně…

A není zajímavější cesta k řešení problému než experimentování. Pythagoras vzal tedy kus tenkého ocelového drátu, napnul jej mezi dva kolíky a brnkáním vyluzoval tóny. Jeden jako druhý. Když ale vzdálenost mezi kolíky prodloužil, ozval se tón jiný, hlubší! Soustavnými pokusy pak prověřil a potvrdil domněnku, že delší struny vydávají tóny hlubší a kratší struny tóny vyšší. 

No a protože Pythagora práce se strunami bavila, začal si vymýšlet: co kdyby použil dvě různě dlouhé struny a drnknul na ně současně? Pokud byl poměr délek strun 2 : 1, oba tóny zněly příjemně, nepřekážely si, doplňovaly se. Stejně tak harmonicky zněl souzvuk tónů, který vydávaly struny s poměrem délek 3 : 2. Opakovanými obměnami délek a poměrů strun dospěl Pythagoras k závěru, že lidskému uchu lahodící souzvuky vznikají, jestliže poměry délek strun jsou vyjádřeny malými přirozenými čísly. Naopak souzvuky strun s poměry délek vyjádřenými složitějšími čísly (a Pythagoras zkoušel např. 19 : 9 nebo 23 : 13) se moc příjemně neposlouchají. 

Pro utváření příhodných a poslouchatelných souzvuků tedy existují matematické vzorce a takových souzvuků lze sestavit celé řady. Samozřejmě, že tohle byl jen začátek, první kroky na poli fyzikální teorie hudby. Plným právem ale můžeme říct, že všechny hudební nástroje se řídí pravidly, která stanovil Pythagoras. No vida. Začali jsme kovářem, přešli po hudebním poli a skončili jsme stejně zase u fyziky. 

To že zvuk slyšíme, je všem jasné. Ale víte, že zvuk můžete také vidět? Uvidíme. Připravte si nafukovací balónek, nůžky, roličku od toaletního papíru, gumičku, kousek alobalu, baterku a lepidlo. Natáhněte část gumového balónku přes papírovou roličku a upevněte ho gumičkou. Na balónek přilepte kousek alobalu. Možná by bylo vhodné alespoň trochu zatemnit. Rozsviťte baterku a posviťte jí tak, aby mířila na alobal Ten bude odrážet paprsky světla buď na zeď nebo na stínítko vytvořené třeba výkresem. Začněte mluvit do otevřeného konce roličky, měňte přitom výšku hlasu, jeho hlasitost a na zdi nebo stínítku pozorujte, co se bude dít. 

A jak bychom mohli demonstrovat experimenty, které prováděl Pythagoras? Připravte si prázdnou krabici od mléka, gumičky a dvě tužky. V čelní stěně krabice vyřízněte ozvučný otvor (pozor na prsty – mít po ruce dospělého je super věc!). Gumičky natáhněte přes šířku krabice, na koncích plochy podložte tužkami a zkoušejte drnkat. Funguje? Tak vězte, že máte před sebou primitivní model kytary. Zaposlouchejte se do zvuků. Teď natáhněte gumičky na krabici podélně, opět na koncích podložte tužkami a znovu drnkejte. Všimli jste si něčeho? Jsou tóny v obou případech stejné, nebo se liší -  ve kterém případě jsou tóny vyšší?

Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte. A hlavně se u pokusů dobře bavte! 

Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby - i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy!


neděle 8. listopadu 2009

Hledejte sever pomocí vlastního kompasu

Naše planeta je veliký magnet. Příčinou jejího magnetického pole je pravděpodobně složení zemského jádra. Magnetické pole způsobuje například natáčení ručiček kompasů a buzol, umožňuje orientaci stěhovavých ptáků a mnoho dalších jevů. Čáry, které charakterizují magnetické pole Země, směřují od pólu k pólu. Magnetický póly ale leží v jiném místě než zeměpisné póly. Například jižní magnetický pól se dnes nachází na ostrově Bathurst, který patří Kanadě. Je vzdálený asi 1900 km od severního pólu zeměpisného. Severní magnetický pól se nachází v moři 2600 km od geografického jižního pólu. Oba magnetické póly se posouvají, a dokonce v průběhu geologického vývoje Země si údajně několikrát vyměnily místo.

Víte, jak vypadal první kompas? Deska, na ní byl připevněný kus nerostu magnetovce a vše položené na vodní hladině. Tak takhle hledali severní magnetický pól kdysi dávno Číňané. V Evropě se první kompas objevil až někdy ve 12. století s arabskými obchodníky.

Existuje celá řada kompasů, některé z nich jsou více či méně zvláštní. Ten nejběžnější typ zřejmě zníte všichni – volně pohyblivá magnetická jehla upevněná uprostřed růžice se zaznačenými světovými stranami.

Vyrobit kompas není vůbec složité. Potřebujete misku s vodou, magnet, korkový špunt a jehlu. Naplňte misku vodou. Poproste dospělého, aby vám ze špuntu odříznul kolečko. Jehlu zmagnetizujte magnetem (potírejte ji stejným pólem magnetu vždy stejným směrem), položte ji na korkové kolečko a položte na vodní hladinu. Po malé chvíli se vám jehla na korkovém kolečku ustálí v severojižním směru.

Sehnat magnet nemusí být až tak snadné. Ale možná máte ve škole učitele, kteří vám je k experimentování budou ochotni zapůjčit. Ke druhému pokusu totiž potřebujete dva knoflíkové magnety a kus nitě. Jeden konec nitě sevřete mezi opačné póly magnetu a druhý konec uvažte někam, kde nebude překážet. Po nějaké době se vám magnet ustálí – zapamatujte si a zakreslete, v jaké poloze nebo v jakém směru se ustálil. Pokus několikrát opakujte (na začátku musíte změnit pozici, do které se vám magnety dostaly na konci pokusu!). Ustálily se magnety pokaždé v jiné pozici? Nebo budou závěry pokusů pokaždé stejné? Jak by se jev dal využít?

Je třeba připomínat, že v těsné blízkosti míst, ve kterých pokusy provádíte, nesmí být žádné ocelové předměty a už vůbec ne magnety? Víte proč? Co by se s nimi v blízkosti magnetu stalo?

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




neděle 1. listopadu 2009

Telefonujte zdarma pomocí kelímku

Největším vynálezcem ze všech vynálezců byl bezesporu Thomas Alva Edison, přezdívaný kouzelník z Menlo Parku.  Pod jeho jménem je evidováno kolem 1400 vynálezů – žárovky, tepelná pojistka, kinofilm, akumulátor, elektromobil, gramofonová deska…
Právě se pokouší zdokonalit telefonní přístroj. Už na něm pracoval nějakou dobu.  Ale ne zcela úspěšně. V roce 1876 byl přístroj uveden do praxe panem Bellem. Taková smůla. Edison měl totiž vynález na dosah. A tak chtěl aspoň světu ukázat, že dovede vyrobit přístroj lepší.
Když promlouval do mikrofonu, jehla uchycená na chvějící se membráně mu poranila prst. Mrzutá příhoda… ale nápad byl tady! Chvění jehly,  vyvolané zvukovými podněty, by přece nejspíš dokázalo vyrýt do nějakého měkkého materiálu stopu, ze které by se pak dal zvuk znovu vyvolat.
Edison na základě této příhody opravdu vynalezl mluvící stroj, který dokázal zaznamenat a pak opět přehrát zvuk. Jehla přejížděla přes drážky na voskovaném válečku, uschovaném v cínové fólii. Dědeček gramofon, praprapředek magnetofonů, gramofonů a dalších přístrojů zaznamenávajících zvuk, byl na světě.

Slyšeli jste někdy o provazfonu? Trápí vás účty za telefon? Vyrobte si vlastní, kelímkový. Pomůcky jsou snadno dostupné. Dva jogurtové kelímky, lžička, zhruba pětimetrový provázek, dvě sirky. Do dna každého kelímku udělejte menší otvor (buďte opatrní!),  kterým prostrčíte provázek. Ten uvnitř každého kelímku proti vyvléknutí zajistěte uzlíkem nebo sirkou.   Provázek napněte. Jeden z telefonistů přiloží k uchu kelímek, do druhé kelímku  ať promluví kamarád nebo zapojte rodiče. Funguje? Pokud ne, vyměňte provázek, změňte jeho délku, zkuste větší či menší kelímky.  Nejdelší hovor jsme dokázali vést na vzdálenost 30 metrů. A dokonce se nám podařilo vyvolat i několikanásobnou ozvěnu.
 
První modely tohoto VoP (odborný název - voice of provázek) používaly místo provázku vlnu. Možná zde se poprvé objevil pojem vlnová délka. Některým uživatelům vadí krátký dosah přístroje, jiným příliš přímočaré hovory (provázek musí být napnutý). Slabinou je jistě i to, že mluvit do mikrofonkelímku může pouze jeden.   Největším nedostatkem tohoto telefonu je odposlech. Až ho sestavíte, bude vám jasné, jak snadné je ho „napíchnout“. Velmi snadno se nám pouhým navázáním provázku na hlavní linku podařilo zachytit úlomky tajného hovoru. Co na tom, že provoz je velmi levný, že můžete telefon bez následků klidně zapomenout zavěsit.

Zdá se vám předchozí návod příliš složitý? Chcete jednodušší? Máte ho mít! Naučte zpívat skleničky! O záměru provádět tento pokus informujte napřed rodiče, abyste nezpůsobili nějakou mimořádnou škodu. Vezměte si pár skleniček z tenkého skla na stopce. Naplňte je různým množstvím vody. Navlhčete prst a klouzejte s ním po okraji skleničky. Pokud budete šikovní, začne sklenička zpívat. Možná budete překvapeni, jak silný zvuk  taková křehká sklenička vydává. Zpívají všechny skleničky stejně, nebo má nějaký vliv množství vody v nich?

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