FIZIKA U IGRAČKAMA 2

FIZIKA U IGRAČKAMA 2Vesna Špac, prof. savjetnikSrednja Škola Isidora Kršnjavog NašiceGotovo u svakoj igrački krije se fizikalna pojava ili zakonitost. Djecauče kroz igru, razvijaju interes koji ne nestaje kada se razotkrije tajni ustrojrada igračke. Često dijete upoznaje fizikalnu pojavu i zakonitost najprije uigri igračkom da bi kasnije u nastavi fizike uz obvezni ″aha″ efekt potvrdilosvoje znanje.Da igračka nije samo za dječju igru nego je intrigantna i za odrasle ivrlo ozbiljne ljude, pokazuje i ova fotografija velikana fizike N. Bohra i W.Paulia koji pomno prate gibanje zvrka u iščekivanju njegove vrtnje usuprotnom smjeru.Za ovo pripočenje odabrala sam određeni broj efektnih igračaka izrazličitih područja fizike. Ove igračke mogu poslužiti u nastavi fizike uzstandardne uređaje i sigurno će pobuditi učeničku pozornost uz prisjećanje –ovu sam igračku imao. Sve igračke možemo nabaviti u specijalnimtrgovinama igračaka, uličnim štandovima, na tržnicama, u Kinder jajima iliih možemo i sami konstruirati.127

1. KLEPSIDRE – pješćani satoviOvo su jednostavni uređaji u kojima pijesakcuri i sakuplja se u donjem dijelu posude. Naslici uz klasičan pješčani sat su modificiranisatovi. U drugom vodenom satu gušća tekućina kaplje iz gornjeg spremnikau donji i svojim kapljanjem pokreče vodenično kolo, to isto čini rjeđatekućina koja se diže. Na trećem satu sve je obratno. Ovdje se granulice,koje su lakše od bezbojne tekućine dižu prema gore jednakim pravilom kaošto pješćani sat curi prema dolje i čine formu identičnu hrpi pijeska.2. TITRANJEmožemo pokazati plastičnom oprugom u boji(slinki) i neumornim djetlićem. Plastična128

opruga može poslužiti za prikaz longitudinalnog itransverzalnog vala, širenje deformacije krozelastično sredstvo.Lako je njome baratati i zbog duginih boja djecauživaju u igri s njom.Djetlić je zanimljiv spoj titrajnog sredstva i tijelakoje klizi. U početnom položaj djetlić je na vrhušipke. Da bi stigao do dolje moramo mu dodati maluenergiju prstom i djetlić se počinje titrajući spuštati:Igračka može izvrno poslužiti u diskusiji o pretvorbienergije.3. ČEGRTALJKA I OKARINATo su igračke i uporabnipredmeti. Obje igračkeproizvode zvučne valove(čegrtaljka posebno neugodne)– čegrtaljka lupkanjemdaščice po drvenom bubnjukoji se okreće ručkom, aokarina treba biti ispunjenavodom do određenognivoa, zrak se kod repaupuhuje. Ugodniji zvukovijavit će se ako prstom blago zatvaramo središnji otvor kroz koji smo prijeulili vodu.4. YO-YOYo-yo je igračka koja svakih nekoliko godina postajehit te ju je teško nabaviti u trgovinama. Ove godine tonije slučaj pa se može kupiti po smiješno maloj cijeni.U nešto izmijenjenom obliku nalazi se u kabinetimafizike pod imenom Maxwellov kotač.Efekt ove igračke je u sporom padanju. To fascinira,no da bismo postali dobri igrači, moramo punovježbati.129

Određivanje akceleracija padanja:R2rm – masa kotačaR – polumjer kotačar – polumjer osovineE p = mgh = E transl . + E roth2 2mv Iwmgh = +2 22 2mR v2 ⋅mv2mgh = +2 r/ : m2 22 2 2 2 2 22 v R v 2vr + R vgh = + =22 4r4r222 R2gh = v (1 + )22r2/ ⋅ 22ghv = , kod slobodnog pada v = 2gh2R1+22rga kod Maxwellovog kotača a =2R1+22r5. MJERAČ SRČANOSTIInteresantno je konstruirana posuda u kojoj senalazi alkohol pod sniženim tlakom. Grijemo lirukom donji dio posude, javlja se vrenje alkoholakoji se penje u gornji dio posude.130

6. KALEIDOSKOPefektna igračka koja se teškoispušta iz ruku. Radi naprincipu višestruke refleksijestaklenih zrnaca ili šarenihpapira koji se nalaze izmeđudva ravna zrcala koja su podkutom 60 o (vidi sliku).Interesantno je da je tajaleidoskop konstruirao D.Brewster (polarizacija svjetlosti)1817. g. Koleidoskop stvara simetrične uzorke koji se pri svakompokretu igračke mijenjaju – neponovljivi su te ga zbog toga koriste dizajneriza stvaranje novih uzoraka tkanina, tapeta, tepiha i slično.7. ZVRKprikladan za projiciranjegrafoskopom. Plastični plaštje obojen i kada se zvrk zavrtiboje isčezavaju, plašt postajebijel. Ovu ćemo igračkukoristiti u optici pri raspravi obijeloj svjetlosti. Nafotografiji je miran zvrk –boje su oštrih granica, zvrk ugibanju – boje su većrazmazane.131

8. SVJETLOVOD – OPTIČKO VLAKNO9. GLOBUSigračka kojom jednostavnodemostriramo totalnu refleksijuako vlakna savinemo. Svjetlostse ne raspršuje u okolinu negose širi kroz vlakna. Ova igračkase pojavila u trgovinama zavrijeme filma ″Ratovizvijezda″ u funkciji ″laserskimač″.igračka i ukrasni predmet kojikoristi pojavu loma svjetlosti.Svi globusi su jednake veličine,plastična stakla su različitorezana i različite debljine.10. SOLARNA PLOČICApretvara energiju svjetlosti uelektričnu te mehaničku energijuventilatora. Kapa je sigurno spasu sparnim ljetnim danima, no netreba pretjerivati s uporabom jervrtnja ventilatora možeuzrokovati konjunkivitis ili upalusinusa.132

11. LASERjeftina dječja igračka koju možemonaći na bolje opremljenom štandu.Može poslužiti u cijelom nizupokusa u fizikalnoj optici, u praksise koristi kao marker. Na ambalažije upozorenje da se laserski snopne smije usmjeriti direktno u oči.Nažalost, djeca to ne zapažaju te ihvalja na to upozoriti!12. FOSFORESCENCIJAmože se vidjeti na čitavoj seriji duhova izKinder-jajeta. Sve figurice u mrakusvjetlucaju zelenkasto.Na tržištu možemo pronaći i veliki brojkipića (vjerske tematike) istog svojstva.13. NAOČALEa) RETROVIZORKoristi pojavu refleksijete njima možemogledati i iza sebe. Nafotografiji je vidljivmetalizirani dio nakojem se kao i uretrovizoru može vidjetišto je iza nas, dakakomožemo kroz naočalegledati i što je isprednas.133

) OPTIČKA REŠETKApod nazivom čarobne naočaledaju prekrasan vizuelni ugođajspektra boja.U okviru je kvalitetna optičkarešetka koja ogiba bijelusvijetlost u sedam duginih boja(do spektra trećeg reda)c) POLARIZATORNaočale nabavljene za gledanje filma″Ralje″. U naočalama su polarizatorskefolije različito zakrenute. Na fotografiji jevidljivo da je lijeva strana potpuno polarizirana dok desna nije. Naočale suna polarizatorskoj foliji. Zakrenemo li naočale za 90 o bit će desna stranapotpuno polarizirana.Imamo li polarizatore možemo sami napraviti lijepe fotografije celofanpapira koje zgužvamo i modeliramo u željeni oblik. Postavimo takavcelofan papir između dva polarizatora tako da je svjetlost potpunopolarizirana, celofan će djelovati kao kristal pun duginih boja. (vidi sliku)134

c) HOLOGRAMdokazuje da su proizvođačiigračaka uvijek u trendu.Pojavom holografije pojavilesu se na tržištu ove naočale(kupljenje u vrijeme maškara).Učenicima su posebnozanimljive jer je dojam da sekroz naočale ne može vidjeti.Druga fotografija pokazujehologram-ukrasni predmet kodkojeg dolazi do izražajaprostornost holografije.Sve fotografije je majstorski izradio FOTO PUHANIĆ iz Našica. Hvala mu!135