A fizikatanítás pedagógiája című felsőoktatási tankönyv(letölthető ...

mozoghat, ezzel biztosítja a sebességgel arányos csillapító erőt. A testen átszúrt
injekciós tűvel színes folyadékot fecskendezhetünk a test mögött függőleges síkban
elhelyezett, vízszintes irányban állandó sebességgel mozgó papírra. A 9.3. ábra mutatja
a test kitérés-idő grafikonját. A görbe akkor lesz szép, ha megakadályozzuk a rugó
torziós rezgését. A testre helyezett vízszintes pálcika két vége azért van gumiszállal
rögzítve. A kísérlet elvileg egyszerű. A tanuló minden lényegest lát. A kísérlet beállítása
technikailag bonyolult. A csillapítás változtatásához ki kell cserélni a korongot. Minden
kísérlethez tiszta papírt kell tenni a mozgó háttérre.
9-2.ábra
A csillapított rezgés demonstrálása
9-3.ábra
Csillapított rezgőmozgást végző test kitérés-idő grafikonja
A másik kísérlet technikailag nagyon egyszerű. Egy érzékeny galvanométer (kis
áramerősséget mérő műszer) tükrére lézerfényt vetítünk. A lézer egy skála előtt mutatja
a műszer kitéréseit. Ezeket le kell olvasni, és az amplitúdókból a csillapodási tényező
számolható. Mivel a galvanométer tekercse elektromágnes mágneses terében mozog,
így az örvényáramok által okozott csillapodás arányos a szögelfordulással. A kísérlet
előkészítése egyszerű, egy műszer, egy lézer és egy skála kell hozzá. A tanulók azonban
csak a mozgó lézerfoltot látják, és nagyon keveset értenek abból, hogy mi történik. A
lényeg, a műszer működése el van rejtve. A két kísérlet talán szemlélteti, hogy ha a
tanárnak van választási módja, akkor az előzőt, az elvileg egyszerűbbet kell választania.
A demonstrációs kísérletnek meggyőzőnek kell lenni, és megbízhatóan kell
működni. Nem kezdhetünk neki úgy egy kísérletnek, hogy az vagy működik, vagy nem.
A működő kísérletet néha azért mutatjuk be, hogy újabb effektusra hívjuk fel a
figyelmet. A 4. ábrán látható kísérletet a Bernoulli-törvény igazolására szoktuk
bemutatni. A kisebb keresztmetszeten a nagyobb sebesség miatt nyomáscsökkenés lép
fel. Ha fordított irányban áramoltatjuk a levegőt, akkor a kísérlet nem működik!
Természetesen azért mutatjuk be a kísérletet ilyen irányból, hogy felhívjuk a figyelmet a
belső súrlódásra. A Bernoulli-egyenlet a súrlódásmentes áramlásra igaz. Az első esetben
is volt belső súrlódás, de az akkor segítette az effektust (csökkentette a nyomást), a
második estben a Bernoulli-törvény miatt növekedni kell a nyomásnak, a belső súrlódás
miatt csökken, így nem látunk változást. Nincs nem sikerült kísérlet, csak az lehet a baj,
hogy az a mellékeffektus, amiről nem akarunk beszélni, erősebb, mint a bemutatandó
hatás. Az ilyen jelenségeket el kell magyarázni, a zavaró hatásokat meg kell szüntetni,
és a kísérletet meg kell ismételni. A sűrűn előforduló sikertelen kísérlet többet árt,
mintha nem kísérleteznénk.
9-4.ábra
239