Umíte vyrobit krystal?

Krystal je krásný, tvrdý předmět s charakteristickým tvarem. Krystaly stejné látky mají vždy stejný tvar. Různé tvary krystalů jsou způsobené různými přírodními a fyzikálními vlivy. Krystaly mohou být snadno dostupné jako například sůl nebo cukr nebo obtížné k nalezení jako například krystaly diamantu. V krystalech soli jsou malinké molekuly soli pravidelně uspořádány, rovnají se do řad a vytváří krásně hladké plochy.  Když vložíte malý kousek soli do vody, krystalky soli se rozpadnou na menší kousky, které se dále rozpadají na molekuly. Ty se ve vodě rozloží na ionty sodíku a chlóru a rozptýlí se po celém jejím objemu. A když vodu, ve které jste sůl rozpouštěli, znovu odpaříte, krystalky  se opět vytvoří!

Cukr se chová úplně stejně, jen tvar jeho krystalů je odlišný. Jestliže nasypete dostatečné množství cukru do horké vody a necháte ji chladnout, možná uvidíte, jak se molekuly cukru shlukují. Může to trvat i pár dnů, než se cukr opět zformuje do krystalů. Jestliže budete postupovat správně, můžete vyrobit mnohem větší krystal látky, než jste měli na začátku.

Co budete potřebovat k dnešnímu pokusu? Několik zrníček soli, malou sklenice (která nepraskne po nalití horké vody!), obyčejnou tužku, kousek provázku, varnou konvici, vodu, lupu, cukr (krystal nebo krupici). Pokus je vhodné provádět přes víkend. Dnešní pokus může být nebezpečný, proto ho provádějte jen v přítomnosti dospělé osoby. Některé části postupu musí provádět za vás!

Nejdříve se podívejte na krystaly soli zblízka. Jestli máte lupu, uvidíte je mnohem lépe. Dokážete nakreslit, jak vypadají? Pak se prozkoumejte, jak vypadají krystaly cukru. Mají stejný tvar? Jsou podobné krystalkům soli?

Dokážete se vyrobit krystal cukru? Jak na to?  Uvažte kolem tužky provázek tak, aby dosáhnul téměř na dno sklenice. Do sklenice si nechejte od někoho dospělého nalít jeden hrníček horké vody. PRACUJTE VELMI OPATRNĚ!!! Do vody přidávejte postupně cukr a mícháním ho rozpouštějte. Voda pohltí překvapivě dost cukru. Po nasypání asi dvou hrníčků se cukr přestane rozpouštět. Položte přes hrdlo sklenice tužku, provázek ponořte do sklenice a sklenici postavte na bezpečné místo. Nedotýkejte se jí aspoň jeden celý den.

Krystaly jsou velmi zajímavé, zvlášť pokud si je vyrobíte sami. Proč k rozpouštění cukru používat horkou vodu? Vyzkoušejte studenou a hned uvidíte. Část rozpuštěného cukru bude na provázku vytvářet krystaly (mnohem větší než předtím). Občas se podaří vytvořit kolosální krystal – to když ve vodě rozpustíte větší množství cukru.

Víte že:
- nejtvrdším nerostem na světě je diamant – používá se dokonce k řezání velmi tvrdých materiálů
- ať je krystal malý nebo velký – krystaly stejné látky vypadají stejně 
- některé krystaly se rozpouští ve vodě, jiné ne – vyzkoušejte si

Zeptejte se rodičů, jestli nemají  náhrdelník, náramek nebo prsten s drahokamy. Poproste, ať vám ho ukáží a prohlédněte si, jak takový krystal drahokamu vypadá. Tyto krystaly ale nemají přírodní tvar, svoji podobu získaly broušením.

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!

Tření náš nepřítel i kamarád

Pojďme si dnes bez dlouhého povídání hned hrát. Vezměte si třeba prázdnou krabici od bot a položte ji na podlahu. Strčte do ní. Co se bude dít není třeba komentovat. Krabice se začne pohybovat, ale po chvíli se zastaví. Sama od sebe. Opravdu sama od sebe? Krabici roztlačila naše ruka, ale proč zastavila? Zkuste tentýž pokus, strčte do krabice stejnou silou, ale tentokrát na kuchyňské lince. A ještě jednou stejné provedení, ale tentokrát za podložku zvolte skleněnou desku na stole v obýváku.  Proběhne pokus pokaždé stejně? Kontrolní otázka: jak se bude krabice za stejných podmínek chovat na klouzačce?

Stejně jako při rozpohybování musíme prostřednictvím našich rukou na krabici působit silou, tak i při brzdění musí krabici nějaká síla v pohybu bránit. Drobné hrbolky na podložce, prostým okem většinou neviditelné, jsou těmi ručičkami, které zachycují rozeběhnutou krabici. Síle, kterou podložka krabici brzí, říkáme tření.

Minipokusy
Zamyslete se nad tím, jak se nám chodí v létě po chodníku a v zimě na náledí. Proč je důležité mít na autě pneumatiky s pořádným vzorkem?  Jakto, že svetr nebo tričko drží pohromadě a nerozpadnou se? Proč ze zdi nevypadne skobička? Jak je možné, že na tabuli křídou psát jde a stejnou křídou na okno nenapíšete ani čárku? Jistě, za všechno může tření! Teď si zkuste krémem namazat ruce a pokusit se otevřít víčko třeba na sklenici od kečupu – bída, co? Je důležité mazat pohyblivé součástky přístrojů? Víte kde a proč se používají ložiska?  Kdy v předchozích příkladech je tření kamarád a kdy nám překáží?

Vznášedlo
Ke snížení tření se u vznášedel využívá tenká vrstva vzduchu. K výrobě jeho modelu budete potřebovat cédéčko, víčko od petlahve, izolepu, nůžky a nafukovací balonek. Poproste dospělého, aby vám do víčka udělal přiměřeně malý otvor (prostrčit nafukovací otvor balonku jde, ale nafouknutý balonek se nedokáže z otvoru vysmeknout . Izolepou co nejlépe a co nejprodyšněji přilepte víčko na cédéčko. Navlečte balonek, nafoukněte jej a nafukovací otvor vtáhněte pod víčko (pozor, ať vám přitom neuteče vzduch!). Vzníšedlo přiklopte na stůl a jemným popostrčením ho uvěďte do pohybu. Pod cédéčkem se vytvoří vzduchový polštář, který umožňuje snadné klouzání vznášedla.

Zahřívání mince
Položte dvě stejné mince  na noviny. Jednou mincí po novinách velmi rychle pohybujte sem a tam. Asi po třiceti sekundách přestaňte a obě mince si položte vedle sebe na dlaň jedné ruky. Cítíte rozdíl?
Pohyb mincí vyvolává tření s hrubým povrchem papíru. Energie, kterou jste posouvali minci, se během tření přemění na teplo. Stejným způsobem si v zimě zahříváme ruce. A už se vám při šplhání nebo při pádu v tělocvičně podařilo se spálit? Tak teď už víte proč.

Závody v klouzání
Budete potřebovat hladký tác, utěrku a různé předměty: gumu, lžičku, minci, kostku cukru, … Předměty položte na užší okraj tácu a ten podložte knihou. Přidávejte postupně jednu knížku za druhou. Budou sklouzávat předměty postupně, nebo všechny najednou? Nyní pokus zopakujte znovu, ale nejdřív položte na tác utěrku. Kloužou předměty při stejném náklonu tácku? A kloužou ve stejném pořadí?

Hrubší předměty a drsnější povrchy vytvářejí větší tření než hladké. Při zvětšení spádu začnou klouzat hladší předměty jako první. Utěrka má povrch hrubší a proto předměty budou klouzat při větším náklonu, ale pořadí sklouzávání by mělo zůstat stejné.

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!

Slyšte, slyšte, slyšte

Zvuk nás provází na každém kroku. Někdy je kolem nás rámus, jindy se nám zdá, že je dokonalé ticho. Ale stačí jen, když zavřeme oči a pozorně se zaposloucháme. Najednou dokážeme vnímat zvuky, o kterých jsme neměli do té chvíle ani ponětí. Některé zvuky jsou hlasité, u jiných se musíme soustředit tak, až bolí uši. Některé zvuky jsou vysoké, jiné nízké jako při blížící se bouřce. Často se setkáváme s nepříjemným obtěžujícím hlukem. Ale jindy je hluk příjemný a rádi ho z rádia nebo z cédéčka posloucháme.
Zvuk vzniká při rozkmitání nějakého tělesa. Tak například kytarista rozdrnčí strunu, bubeník uhodí do napnuté blány na bubnu a nebo fouknutí do píšťalky rozkmitá vzduch v píšťalce, u domovního zvonku palička cinkne na cylindr. Zvuky se přenášejí chvěním vzduchu. Toto chvění se šíří všemi směry a pokud dosáhne až do našeho ucha, donutí ušní bubínek vibrovat. Vibrování pak mozek dokáže rozkódovat na nám pochopitelné zvuky. V následujících experimentech se možná dozvíte více o tom, jakým způsobem se zvukové vlny přenášejí.

Zvonící vidlička
Ustřihněte provázek o délce vaší paže. Doprostřed provázku přivažte lžičku. Konce provázku omotejte kolem svých ukazováčků. Neutahujte provázky příliš pevně! Lžičku jemně rozhoupejte a nechte ji ťuknout o okraj stolu. Uslyšíte přidušené zazvonění.  Teď  přiložte ukazováčky k uším a nechte lžičku volně viset dolů. Zkuste znovu lžičku rozhoupnout a cinknout s ní o okraj stolu. Slyšíte změnu?
Jakmile se lžička dotkne stolu, rozkmitá se a tyto vibrace se vzduchem přenesou až do vašeho ucha, kde ho uslyšíte jako tupé cinkání. Pokud přiložíte ukazováčky s provázkem k uším, uslyšíte vibrace silněji, protože provázek lépe přenáší zvukové vlny.

Experimentujte  s muzikou
Přes mísu napněte fólii (mikrotenový sáček, celofán, …) tak silně, jak to jen jde.  Natrhejte několik malých kousků hedvábného papíru (v nouzi můžete trhat i jednu vrstvu papírového kapesníku). Kousky rozprostřete po fólii. Mísu položte vedle reproduktorů rádia. Přijímač zapněte a pusťte nějakou muziku. Začněte nejdříve na nejtišší úrovni a pak postupně přidávejte na hlasitosti. Natrhané papírky začnou poskakovat. Vyrobili jste primitivní model lidského ucha. Pokud máte možnost, pouštějte si z cédéček různé hudební styly – poskakují papírky při stejné hlasitosti stejně? Nebo některá hudba rozeskáče papírky víc – má větší energii?

Možná jste slyšeli o italském pěvci Enricu Carusovi. Žil na přelomu 19. a 20. století a patří k největším tenorům v historii. O něm se traduje historka, jak dokázal svým hlasem roztřištit křišťálový pohár. Dávejte prosím prozor, ať při svém pokusničení nezpůsobíte podobnou nehodu!

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!

Energie na každém kroku

Hráli jste si někdy s autíčkem na setrvačník? Kluci určitě ano. Věřím, že i některá děvčata neodolala kouzlu autíčka, které se pohybuje, aniž jsme tušili proč. A jak je možné, že velká auta jezdí zdánlivě tak lehce? Co to je za zázračnou sílu, kterou do nich lijeme na čerpacích stanicích?
Slovo energie jste určitě už slyšeli. Člověk, který se právě najedl (a klidně mohl jíst i to, co mu vůbec nechutná), získal energii z jídla. Může pak třeba natáhnout péro v autíčku nebo tlačit auto. Dokážete odhadnout a hlavně zdůvodnit, jestli má více energie člověk nebo litr benzínu? Energií jsou různé druhy. Určitě je všem jasné, že auto nepojede, když mu dáte chleba namazaný marmeládou a například kůň by se na džber benzínu také díval podivně.
Energie se přitom získává různými způsoby a velmi často se mění jeden druh energie v druhý. Dnes prozkoumáme energii, kterou v sobě skrývá gumička. Když natahujete gumičku, využíváte energii, která je v gumičce uložená. Jakmile ji pustíte, energie v gumičce se uvolní a ta se vymrští opačným směrem. Pokusíme se tuto energii využít.

Vyrobte si lodičku s pohonem
Vezměte hranatou krabičku od másla, pečlivě ji vymyjte a odmastěte. K delším bočním stěnám krabičky přilepte dvě špejle tak, aby dostatečně vyčnívaly na stejnou stranu. Z jiné krabičky vystřihněte obdélníkový štítek (motor) asi o jeden centimetr kratší, než je menší boční stěna krabičky. Tento obdélník prostřihněte tak jak je vidět na obrázku. Dostatečně velkou gumičku (ani krátkou ani dlouhou) protáhněte prostřihnutým obdélníkem a oba konce gumiček přetáhněte přes vyčnívající špejle. Napusťte přiměřené množství vody (neplýtvejte!) do umyvadla nebo vany. Obdélníkovým motorem pak otáčejte tak dlouho, pokud to gumička dovolí, lodičku položte na hladinu a motor uvolněte. Pokud je vše OK, lodička by se měla rozjet.
Při otáčení štítku se otáčí zároveň i gumička a napíná se. Pokud štítek pustíte, gumička se začne rozmotávat a vracet do svého původního tvaru. Přitom uvolňuje energii, která se spotřebuje na pohon lodi. Této energii říkáme energie pružnosti.

Gumičkový hopík
V papírnictví se prodávají gumičky různých velikostí. Několik takových gumiček stlačte do tvaru míčku. Dalšími gumičkami tento míček omotávejte v různých směrech a úhlech tak, aby držel pohromadě. Možná se vám podaří vyrobit kouli velikosti pingpongového míčku. Pokud budete mít dostatečné množství gumiček, zvládnete i gumičkou tenisák. Když jej pak pustíte na zem, do jaké výšky vyskočí? A když s ním o zem silně praštíte, vyskočí výš nebo stejně? Při dopadu míčku na zem dojde k jeho mírné deformaci – míček zapruží. Energie padajícího míčku se přemění na energii, způsobující změnu tvaru míčku. Díky pružnosti ale míček za krátký okamžik získá původní tvar. Energie, kterou přijal při svém dopadu na zem mu umožní opět vyskočit do vzduchu.

 
Na internetu jsem se dočetl, že největší takto vytvořený gumičkou míček byl pořádný balon o průměru 4,5 m a bylo na něj potřeba asi šest milionů gumiček. Pěkně drahý rekord, co říkáte.

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!