A fizikatanítás pedagógiája című felsőoktatási tankönyv(letölthető ...

A kényszerrezgés folyamatának vizsgálata vetítéses módszerrel
A vetítés mellett ma már természetesen a videó az, amely a bemutatott kísérlet
egyes részleteit megfelelő nagyítással tudja mutatni. A video alkalmas arra is, hogy a
rögzített jelenséget lassítva játsszuk vissza.
Alapkísérlet annak megmutatása, hogy súlytalanságban nincs felhajtóerő. Átlátszó
műanyag edényben pingpong labdát fonállal az edény aljához rögzítjük. Az edényt
létráról vagy erkélyről leejtjük, s gondoskodunk róla, hogy a labda rögzítése
megszűnjön. A hallgatóság figyeli, hogy hogyan ejtjük, hogyan kapjuk el az edényt,
csak azt nem figyeli, hogy a rövid esési idő alatt milyen mozgást végez a pingpong
labda. Ha a kísérlet után bemutatjuk az edényről készült videó filmet, esetleg még
lassítva is, akkor jól látszik, hogy az esés alatt a pingpong labda az edény fenekén
marad.
A láthatóság, pontosabban az érzékelhetőség fokozásának egyik módja, hogy a
kísérletet egyszerre több érzékszervvel érzékeltessük. Ez akkor fontos, ha egyszerre több
részletet kell figyelni. Ha hangtani kísérletnél a hanghullámok észlelését mikrofonnal
végezzük, akkor a mikrofon áramát vagy műszerrel mérjük, vagy oszcilloszkóp
ernyőjén figyeljük, vagy hangszórón keresztül hallgatjuk. Az első két esetben pontosabb
a leolvasás. Ha azonban csak elhajlási maximumokat, vagy minimumokat keresünk,
akkor praktikusabb a hangszórót hallgatni és szemünkkel a mikrofon helyzetét követni.
Periodikus mozgásokat stroboszkóp segítségével tehetünk láthatóvá.
Stroboszkópikus megvilágítással “lelassíthatjuk”, esetleg “meg is állíthatjuk” a gyors
periodikus mozgást végző testet. Hangvilla szárának a mozgása jól követhető
stroboszkópikus megvilágítással.
Kis elmozdulások mutatókkal tehetők láthatóvá. Torziós szálra helyezett tükör kis
elfordulása fénymutatóval nagy mértékben felnagyítható. Lézer használata esetén
közben nem kell a termet elsötétíteni.
Papír lovasokkal, zászlókkal a húrokon keletkező állóhullámok tehetők láthatóvá.
Festéssel az eszköz lényeges részét emelhetjük ki. A fénysugarak levegőben füsttel
vagy krétaporral tehetők láthatóvá. A vízbe fluoreszceint kell tenni, hogy jól látható
legyen a fény útja.
Megvilágítással is segíthetjük az eszközök láthatóságát. Húrokon keletkező
állóhullámok jól láthatóvá tehetők, ha áramot vezetünk a huzalba. A csomópontokban
izzik, a duzzadási helyeken a levegővel történő nagyobb hőátadás miatt kevésbé izzik a
huzal.
A demonstrációs kísérletekkel szemben támasztott másik követelmény az
egyszerűség. Kétféle értelemben beszélhetünk egyszerűségről Az egyik, amit elvi
egyszerűségnek nevezhetünk, azt jelenti, hogy a kísérletet, a kísérleti eszközt könnyű
legyen megismerni és megérteni. A másik értelemben technikai egyszerűségről
beszélünk, vagyis legyenek az eszközök egyszerűen, gyorsan kezelhetők. Sok
tanszergyártó cég erre törekszik. A tanárnak így könnyebb a kísérlet beállítása. Sajnos
sokszor előfordul, hogy ilyenkor magának az eszköz működésének a megértése válik
nehézkessé. Egy példán igyekszünk a problémát megvilágítani.
Bemutatunk két kísérletet a csillapított rezgések demonstrálására. Az egyik a 2.
ábrán látható. A T test az R rugóra van függesztve. A testhez rögzített K korong vízben
238