neděle 30. května 2010

Krumple, grule a bandory

Víte co jsou to zemáky? Nebo erteple, kobzole, jablóška, krumple, grule či bandory? A c o brambory – ty znáte? Všechna ta divná slova z úvodu jsou právě krajové názvy pro brambory. Na našich stolech je potkáváme velice často a v různých podobách – jako bramborovou kaši, maštěné, americké, hranolky, pečené ve slupce. Brambory byly pro Čechy asi největším potravinářským objevem a docela u nás zdomácněly. Dnes už téměř nikdo neví, že jejich domovinou  je jihoamerické Peru, kde byly brambory pěstovány už před pěti tisíci lety. Do Evropy je prý přivezli Španělé v polovině 16. století po dobytí incké říše Inků.  O tom, jak se brambory dostaly do našich kuchyní, existuje několik různých historek, jako například ta, podle které se brambory nejdříve pěstovaly v domech bohaté šlechty jako okrasná rostlina.

My sice brambory použijeme k několika roztodivným pokusům, ale snad neškodí, když rodiče překvapíte nějakou dobrou mňamkou. Co třeba brambory na loupačku? Brambory umyjete a uvaříte ve slupce. Na stůl připravíte tvaroh, máslo a sůl. Každý si oloupe svoji bramboru, posolí a omastí máslem, dá na ni tvaroh a může si pochutnávat. A s mlékem to prostě nemá chybu.

K prvnímu pokusu budeme potřebovat syrovou bramboru, tři stejné sklenice s vodou, sůl. Poproste nějakého ochočeného dospělého ať vám připraví z brambory tři stejné krychličky.   Do první sklenice s vodou dejte první krychličku a nasypte plnou lžičku soli. Do druhé sklenice dejte druhou krychličku se špetkou soli a do třetí sklenice poslední bramborovou krychličku. Po 30 – 60 minutách krychličky vyndejte a porovnejte jejich velikost s původní. Máte po ruce čtvrtou sklenici a nezbylo vám náhodou ještě na výrobu jedné bramborové kostky? Pak rozpusťte ve vodě lžičku cukru a po hodině srovnejte velikost s ostatními. To co uvidíte má na svědomí osmóza. Brambory jsou tvořené buňkami. Každá z buněk je obklopená membránou – ta drží části buňky uvnitř a brání průniku jiným částicím zvenku. To se ale netýká vody. Ta může volně procházet z řidšího roztoku do koncentrovanějšího.  Jestli je tedy voda vně buňky slanější, bude proudit přes membránu zevnitř ven.  To samé se stane ve sladké vodě, jen bramborová kostka bude tvrdší než ze slané vody.

Napadlo by vás, že brambora může vyrábět elektrický proud? Přesvědčit se je velmi jednoduché. Stačí mát syrovou bramboru, měděný odizolovaný drát, hřebík a sluchátka třeba z mptrojky. Do brambory zapíchněte drát a hřebík asi 1,5 cm daleko od sebe – budou fungovat jako elektrody zdroje napětí. Dejte si sluchátka na uši a jack od sluchátek přiložte k elektrodám. V okamžiku dotyku uslyšíte zřetelné prasknutí. Spojením elektrod projde sluchátky elektrický proud, který vyrobí zvukový efekt ve sluchátkách. Pokud jste čekali, že se ozve vaše oblíbená kapela, budete asi zklamaní. Spojením více brambor do série vyrobíte dostatečné napětí ke zprovoznění malé kalkulačky! Experimentujte s různými druhy ovoce nebo zeleniny a porovnávejte zvukové účinky. No a pokud máte po ruce voltmetr, pak vaše experimentování nabude opravdu vědeckých rozměrů…

Na závěr ještě jeden praktický příklad netradičního využití brambory. Pokud jste vášniví fotografové, možná vás něco podobného potkalo. V třeskuté zimě vám zatuhne fotoaparát či dojdou baterie v tu nejméně vhodnou chvíli. Jak by tomu šlo zabránit? Fotoaparát v zimě udržíte v přijatelné provozní teplotě pomocí obyčejné brambory. Stačí bramboru ve slupce uvařit ve vadě a zabalit ji do dobrého tepelného izolantu (alobal). Horká zabalená brambora dokáže poměrně dlouho vydávat teplo. Můžeme ji proto vložit do fotobatohu, kapsy, nebo si mezi horké brambory dát ohřívat baterie fotoaparátu. Tím zabráníte  promrznutí fotoaparátu. Vtip, nebo je to myšlené vážně? Nápad je to určitě ujetý - vy byste jistě přišli na lepší. Teoreticky na něm není nic závadného. Měrná tepelná kapacita brambory je totiž dost vysoká – asi 3,6 kJ/kg  °C.

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 23. května 2010

Zajímavosti našeho těla

Víte, co to je forenzní osteologie? Jednoduše a populárně řečeno je to věda, která se zabývá kostmi. Takovýto vědec dokáže z několika kostí, někdy mu stačí i jejich úlomky, určit pohlaví, rasu, výšku a přibližný věk člověka, jehož kosti zkoumá.  Např. určení výšky člověka je právě založeno na poměrech délek jeho kostí. Takže už vás asi napadlo, že dnes se budeme zabývat lidským tělem z různých úhlů pohledu. Co budete potřebovat? Jen svoje tělo, pravítko nebo měřící pásmo a možná také kamaráda.

Základem našich pozorování bude chodidlo, a tak nejdříve změřte jeho délku. Sedněte si na židli a sundejte si boty. Chvilku počkejte, než si váš kamarád přestane ucpávat nos a předstírat mdloby. Pak si změřte délku chodidla od paty k prstům. Naměřenou délku srovnejte s délkou předloktí. Měli byste zjistit, že vzdálenost od loketního kloubu až po zápěstí je téměř stejná jako délka chodidla. Moment, řeknete si. Přece nemám tak velkou nohu! Tak měření zopakujte. A co zjistíte? Možná k vaší nelibosti bude výsledek naprosto stejný. Chodidlo se nám zdá menší, protože ho pozorujeme shora a z větší vzdálenosti. Ale u většiny lidí vztah mezi délkou chodidla a délkou předloktí souhlasí.

Trochu hůř půjde prověřit, že délka chodidla je stejná jako obvod pěsti. Největším problémem může být změření obvodu. Sevřete prsty v pěst (pozor, ať si kamarád nemyslí, že ho chcete ztrestat za předchozí mdloby!) a vhodným měřidlem změřte vzdálenost od palce přes pěstní klouby a konečky prstů zpět k palci. A co jste zjistili? Vzdálenost odpovídá délce chodidla! A aby překvapení nebylo málo, vynásobte délku chodidla sedmi. Připomíná vám něco výsledek této početní operace? Měli byste obdržet číslo velmi blízké číslu vyjadřujícímu vaši výšku – tady už přesnost bude asi poněkud slabší. Údaje budou více souhlasit zejména u lidí, kteří už nerostou. Pokud je osobě, na které měření provádíte, více než 20 let, může být shoda poměrně vysoká. V době růstu organismu totiž nerostou všechny části těla úplně stejně rychle, proporcionálně. Chcete další kouzlo? Změřte výšku hlavy (od brady až po vršek hlavy). Délka chodidla s vysokou pravděpodobností bude odpovídat výšce vaší hlavy. Jak změřit výšku hlavy co nejpřesněji? Poraďte nám!

Někdy příště se podíváme na to, jak funguje lidský mozek a jak snadné je ho oklamat. Dnes vám nabídnu jednu veselou dětskou hru, do které je mozek přímo zapojený. Mozek je rozdělený na dvě poloviny – hemisféry. Pravá polovina mozku ovládá levou část těla a naopak. Nedávno jsem se díval na starou němou grotesku s Laurelem a Hardym. Tyhle dva chlapíky znají spíš starší filmoví znalci. V grotesce se objevila zábavná hra, kterou jsme kdysi hrávali ve škole. Říkali jsme jí „kolena – uši – nos“. Princip hry je velmi jednoduchý. Sedněte si na židli a položte obě dlaně na kolena. Tleskněte rukama a pak se levou rukou dotkněte nosu a zároveň pravou rukou si sáhněte na levé ucho. Znovu tleskněte a vraťte dlaně na kolena. Vše znovu zopakujte, ale tentokrát po tlesknutí se nosu dotkněte pravou rukou a levou rukou se současně dotkněte pravého ucha. Opět tlesknout a vrátit ruce na kolena. Snažte se celý postup stále plynule opakovat. Celé toto „cvičení“ vypadá velmi jednoduše, ale mnoho lidí má problém již při druhém třetím překřížení rukou dotknout se jednou rukou nosu a druhou ucha. Možná i vám se bude „dařit“ chytat si uši. Plynule!!!

Levá polovina mozku ovládá pravou ruku, pravá polovina mozku ruku levou. Pokud se ruce ocitnou na „špatné“ polovině těla, má mozek potíže rozhodnout, která má chytit nos a která ucho.

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 16. května 2010

Co se děje v ústech

Některá sousta chutnají sladce, zatímco jiná hořce. Pokusme se zjistit speciálním testem, při kterém využijeme zubní pasty, proč to tak je. Ano, opět budeme provádět pokusy, při kterých hlavní roli bude hrát jídlo. A testovat budeme zase sami na sobě. Vědec musí přinášet neuvěřitelné oběti…

Protože v prvním pokusu dnes budeme experimentovat se zubní pastou, nebylo by od věci dozvědět se něco málo o historii čištění zubů. První zmínky o ústní hygieně máme od Babyloňanů, kteří k čištění zubů používali tzv. čistící klacíky.  V Číně se od 15. století používaly štětinové kartáčky s rukojetí z kosti. Bělením zubů se zabývali už Římané, kteří k obrušování a bělení chrupu používali popel z ohniště. V 18. století se v Anglii objevil leštící prášek složený z rozemleté sépiové kosti a cihelného prachu. Revoluce v čistění a bělení zubů nastala v 18. století Itálie používáním fluoridu.

Chutě se zubní pastou
K pokusu budeme potřebovat pomerančový džus, vodu a zubní pastu. Vezměte sklenici pomerančového džusu a napijte se. Hmm, chutná znamenitě, že? Zapamatujte si, jak chutná – je sladký, trpký, nahořklý? Vypláchněte si ústa čistou vodou a pak si vyčistěte zuby. Znovu se napijte džusu. Fujtajbl!!! Proč chutná tak odporně?
Jazyk rozpozná čtyři základní chutě: sladkou, slanou, trpkou a hořkou. Příjemnou chuť pomerančového džusu způsobuje kyselina citronová v něm obsažená. Většina zubních past obsahuje látku zvanou lauryl síran sodný, který se má v pastě starat o její dostatečnou pěnivost. Kromě toho ale také dokáže ovlivňovat chuťové senzory umístěné na jazyku. Pasta tlumí účinnost senzorů na sladké a posiluje činnost senzorů, registrujících hořkost.
Běžná zubní pasta je zhruba ze 75 % tvořena vodou, asi z 20% brusnými prostředky (abrazivy), z 1 až 4 % pěnícími prostředky a příchutěmi, pojidly, barvivy a fluoridem. Zbytek tvoří různé další látky.

Hádej, co jíš
Testujme dál své chutě. Dokážete rozlišit jablko, bramboru, celer jenom tak, že je ochutnáte? Pokrájejte na stejně malé kousky jablko, bramboru, mrkev, celer, cibuli apod. Poproste kamaráda, aby vám zavázal oči a zacpěte si nos. Jeden kousek ovoce nebo zeleniny si nechejte dát do úst. Uhádnete, co máte na jazyku? Pokračujte, dokud neochutnáte od každého druhu alespoň jeden kousek. Po skončení ochutnávky si ověřte, jestli vaše odpovědi byly správné. Vyměňte si s kamarádem role. Kdo z vás je úspěšnější? Kolik vzorků jste uhádli? Všechny? Většinu? Jeden?
Proč je to tak těžké? Jazykem dokážeme pouze rozpoznat pocity sladké, hořké, slané a kyselé. Zbytek informací získáváme z vůně potravin. Pokud nemůžeme použít nos, nedokážeme se dostatečně těšit z chuti potravin. Jen si vzpomeňte, jak vám chutná vaše oblíbené jídlo, když máte rýmu.

Vůně cibule
Pokud jste při předchozím pokuse použili i cibuli, možná vás budou zajímat informace na závěr. Buňky cibule jsou plné vakuol s roztoky různých silic a enzymů. Při krájení cibule reagují a vznikají dráždivé látky. Dostávají se do očí, ty se snaží látku vyplavit slzami. Jak se bránit? Vyzkoušejte různé „ověřené“ varianty. Zatajit dech, ucpat si nos, krájet v misce s vodou, oplachovat nůž, mít při krájení mezi rty sevřenou kávovou lžičku. Nebo máte nějakou vlastní metodu? Napište nám!
 
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 9. května 2010

Golfský poud, Archimedes a vosk

V několika dřívějších pokusech jsme se už zabývali chováním kapalin s rozdílnou hustotou. Právě změna hustoty vody může výrazným způsobem ovlivnit důležitou přírodní soustavu vodních mas mořských proudů, především proudu Golfského.

Golfský proud vzniká ve sluncem vyhřátém Mexickém zálivu a jako gigantická mořská řeka proudí až do severních oblastí Atlantiku. Přitom ohřívá vzduch nad mořem, který pak větry zanášejí nad pevninu. Díky tomu má Evropa o poznání přívětivější klima, než by odpovídalo její zeměpisné šířce. Voda Golfského proudu postupně chladne, její hustota se tak zvětšuje a v severních oblastech Atlantiku je už tak „těžká“, že se „propadá“ až do několikakilometrových mořských hlubin. Jenže do tohoto děje, který funguje prozatím jako švýcarské hodinky, se může připlést voda z tajících grónských ledovců. Pokud by došlo ke splnění katastrofických prognóz, mohla by změna proudění Golfského proudu vést k citelnému ochlazení nejen severní Evropy. V dnešním pokračování si ukážeme, jak blízko k sobě mají Golfský proud, Archimedes a lávová lampa.

Skapávání nahoru
K prvnímu pokusu budete potřebovat vosk, špejli, sklenici a horkou vodu. Přiměřeně velký kus vosku dáme skleničky, přidržíme ho špejlí u dna a opatrně zalijeme horkou vodou. Odhadnout co se stane, by mělo být asi jednoduché. Vosk se prostě roztaví. No dobrá. Ale co se bude dít potom? Na to už budete muset přijít sami!  Bádejte a výsledky svých skorovědeckých pozorování můžete napsat na naši debrujárskou emailovou adresu - někde tady je...
Tento pokus může právě demonstrovat chování Golfského proudu. Teplá voda proudí z Mexického zálivu napříč oceánem, u Evropy se ochlazuje a pak zase proudí nazpátek. Toto silné, teplé a rychlé atlantické proudění přepravuje přibližně 1,4 petawattu tepla. To je přibližně stonásobek celosvětové spotřeby energie! Pane jo!

Další kouzlo ve sklenici
Asi do poloviny sklenice nelijte vodu. Opatrně – aby se obě kapaliny nesmíchaly – přilijte do sklenice olej. To, že olej plave na vodě a nesmíchá se s ní, ještě není žádné kouzlo. Kdejaký malý školáček ví, že příčinou je menší hustota vody. Pro větší efekt přisypejte na hladinu mletou papriku – jev se vám pořádně zviditelní. Kouzlo přijde až teď: olej pořádně osolte. Sůl ho zahustí a začnou se dít skutečné zázraky! Pozorně sledujte: proč olej klesá ke dnu a potom opět nahoru?

Vosk podruhé a náročně
Připravte si sklenici, párátka nebo zápalky, svíčku, nůž a vodu. Z výčtu pomůcek je jasné, jak je důležité mít k ruce dospělou osobu. Nakrájejte si ze svíčky pár kousků vosku. Do sklenice nalijte vodu, dvě zápalky zlomte každou na čtyři kousky a vhoďte na hladinu. Kousky zápalek se po chvíli připlíží ke stěnám sklenice, nebo jeden kousek ke druhému a vydají se ke stěnám sklenice společně. Jak se budou chovat do vody naházené kousky vosku? Skoro stejně – také se k sobě „přitáhnou“ , ale na rozdíl od zápalek se shromáždí uprostřed hladiny. Vysvětlení tohoto jevu je poněkud složité. Velmi stručně můžeme říct, že voda i dřevo jsou polární a mohou se vzájemně opačnými póly přitahovat. Díky tomu mají zápalky sklon ve sklenici šplhat po vodě do kopce (všimněte si, že vodní hladina se u stěn sklenice zvedá). Vosk je naopak nepolární, voda mu na hladině „dělá místo“, skoro můžeme až říct, že mu na hladině vytváří důlek, no a proto se kousky vosku seskupí uprostřed hladiny. Pokud se vám pokus příliš  nedaří, zkuste opatrně několikrát ťuknout do skleničky.

Šlo by zařídit, aby si zápalky a vosk místa vyměnily? Jistě že ano. Nejjednodušší způsob je vosk i zápalky dostrkat na správné místo. No ale existuje jiné, elegantnější řešení. Spočívá v tom, že se do vody „něco“ přidá. Přijdete na to co?

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 2. května 2010

Píši, píšeš, píšeme...

Píšete plnicím perem? To je vynález, viďte. Píše a přitom nevyteče navíc ani kapka inkoustu. Tedy většinou. Víte, že plnicí pero vynalezl v té době zcela neznámý a chudý pojišťovací agent L. E. Waterman? Stalo se tak v New Yorku a věřili byste, že to bylo už v roce 1884?

Ubohý Waterman se měl co ohánět, aby uživil matku a dva sourozence, a rychlé vyplnění formuláře  pojistky pro něj znamenalo předběhnout konkurenční pojišťovny. Starší pera se neubránila častému spuštění inkoustu. Pro pojišťovacího agenta to znamenalo začít vyplňovat pojistku znovu, pro zákazníka delší čekání a ztráta času. A také možný přechod ke konkurenci. Watermanův vynález spočíval v tom, že zajistil pravidelný přítok inkoustu z násadky na pero.  Přitom využil zkušenosti s kapilární trubičkou, přesněji řečeno jevem, že tekutina v trubičce neobyčejně malého průměru stoupá – je jakoby vysávána. V prvním roce prodal náš vynálezce pouhých dvanáct plnicích per, ve druhém jedenáct tuctů a ve třetím si již musel zařídit malou továrnu. Když v roce 1901 zemřel, byla roční výroba plnicích per šest milionů kusů… 

Napadlo by vás, že díky stejnému jevu – kapilární elevaci – dokáže dospělý strom v horkém létě natáhnout až do konečků svých větví asi 500 litrů vody denně? Půl tuny proti síle zemské přitažlivosti! Jak to strom dokáže? Na několika pokusech si tento jev pokusíme demonstrovat a ukážeme si, že to není až tak obtížné.

Kapesníkové čerpadlo
Vezměte si dvě skleničky. Do jedné z nich nalijte vodu a druhou, prázdnou, postavte na mírně vyvýšené místo (např. na jednu či dvě učebnice fyziky). Podélně srolujte papírový kapesník a přeložte ho přes okraje skleniček tak, aby se jeho dolní konec smáčel ve sklenici s vodou a horní konec byl přehnutý přes okraj horní skleničky. Nic se neděje? No to proto, že je ještě brzy. Přijďte se podívat za deset minut. Na dně horní skleničky najdete vodu. A po dalších deseti minutách více a ještě více! Kapesník zcela evidentně přečerpává vodu z dolní skleničky do horní! Jak je to možné? Možná vás překvapí, že stejným způsobem čerpají vodu až k listům také stromy. Papír se vyrábí ze stromů a stromy jsou tvořeny celulózou. Molekuly vody se přitahují k vláknům celulózy díky přilnavosti. A jev zvaný vzlínavost dokáže transportovat obrovská množství vody do neuvěřitelných výšek.

Totéž ale jinak
Kávovou lžičku vody opatrně vylijte na dřevěnou pracovní desku stolu. Pokud jste byli dostatečně opatrní, voda zůstane v malé loužičce a nerozteče se po povrchu desky stolu, jak by bylo logické předpokládat. To je způsobeno soudržností molekul vody a jejím povrchovým napětím. Co to je? Molekuly vody na povrchu mají méně sousedních kapiček, a proto s nimi pevněji drží pohromadě. Když teď opatrně ponoříte jednu vrstvu papírového kapesníku do vody, voda je přitahována k papíru a „leze“ po něm vzhůru. To je vzlínání. V rostlinách a stromech řídí vzlínání transpirace – to je vypařování z povrchu listů a květů.

Obarvený celer
Když se molekuly vody vypařují z rostliny, ta nasává další molekuly vody z vázy. Obarvěte vodu ve sklenici inkoustem nebo potravinářským barvivem a nechejte v ní přes noc stát celer. Obarvenou vodu nasají cévní svazky rostlin, které mají za úkol rozvádět živiny z kořenů k listům – říkáme jim xylém. Xylém funguje vlastně tak trochu jako brčko. Na jedné straně se voda odpařuje a na druhé se voda – v našem pokusu obarvená - do xylému nasává. Na příčném řezu celeru uvidíte zřetelně trubičky, podobné žilkám, obarvené vodou. Co se stane, když do obarvené vody vložíte přes noc bílý karafiát?

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!