Spinner ve výuce fyziky

Spinner ve výuce fyziky

Výsledek obrázku pro spinnerUlice i školy zaplavily děti třímající roztočené spinnery. Dětský psycholog Václav Mertin komentoval tento jev v článku Antistresová hračka za pár stovek je hitem, vrásky dělá učitelům a rodičům: 

„Připomíná mi to céčka, která se dříve sbírala. Některým dětem může sloužit k tomu, aby se uklidnily, protože to je mechanická činnost. Do vyučovacích hodin bych to ale nedoporučoval. Každý z nás něco dělá, když se nudí. Pokud si například budu hrát s klíči, které mi čtyřikrát za hodinu spadnou a udělají rámus, tak je to špatně. Ale když si budu žmoulat kapesník, je to sociálně přijatelnější,“ vysvětluje Mertin. Václav Mertin se domnívá, že jak móda spinnerů rychle přišla, podobně rychle zase odejde.

Fyzikář ovšem tuto hračku bude moci využít i poté, co zmíněná módní vlna opadne. Zde jsou 3 náměty (nejen) do hodin fyziky:

1. Stroboskopický jev

Pokud zmíněnou hračku roztočíte v místnosti, která je osvětlená jen umělým zdrojem světla napájeným střídavým proudem, můžete pozorovat krásný stroboskopický efekt. Ten je důsledkem periodického potemňování a zjasňování zdroje světla v důsledku průchodu střídavého proudu. Více se tímto jevem zabývá experiment Blikání žárovky. Pokud se nedaří pozorovat stroboskopický efekt, zkuste jiný zdroj světla.

2. Gyroskopický jev

Chceme-li uvést jakýkoliv předmět do pohybu, je potřeba na něj působit silou. Stejně tak když už se jednou nějaká věc pohybuje a chceme ji zastavit, je třeba silového působení (například tření). Dokonce když velikost rychlosti zůstane stejná a chceme jenom změnit směr pohybu, neobejde se to bez silového působení, jak se přesvědčil každý, kdo někdy v autě velkou rychlostí projížděl zatáčku.

Této vlastnosti těles se říká setrvačnost a mírou této vlastnosti je hmotnost – čím vyšší je hmotnost, tím obtížněji dosahujeme změny pohybového stavu (velikosti nebo směru rychlosti).

Stejně tak tělesa „vzdorují“, když zkoušíme změnit jejich rotaci – roztočit je, už roztočené těleso zpomalit, případně změnit směr osy otáčení (roztočené těleso naklonit). A právě to lze hezky ukázat na spinneru. Nejprve zkuste neroztočenou hračku naklápět. Jde to docela snadno. Poté ji co nejrychleji roztočte. Nyní je k naklápění potřeba vynaložit podstatně větší sílu.

Více o gyroskopickém jevu si lze přečíst například na Wiki: https://cs.wikipedia.org/wiki/Setrvačník

3. Tření

Roztočený spinner se třením postupně zpomaluje. Čím kvalitnější má hračka ložisko, tím déle se vydrží točit. Zajímalo mě, zda a jak závisí tření (a tedy zpomalování) na teplotě. Pro měření otáček jsem využil optickou závoru Vernier VPG-BTD připojenou k počítači přes rozhraní LabQuest Mini.

Rozhraní současně posloužilo jako podstavec pro umístění spinneru tak, aby rotující ramena přerušovala paprsek čidla.

Pro měření periody otáčení jsem využil to, že optická závora má v programu Vernier Logger Pro přednastavenou funkci PendulumPeriod, která dokáže z časů přerušení paprsků dopočítávat periodu kývání kyvadla – dvě přerušení paprsku odpovídají jednomu kmitu. Moje hračka má ovšem tři ramena, každé s otvorem uprostřed. Během jedné otáčky tedy nezpůsobí 2 přerušení paprsku, ale 6. Proto jsem hodnotu ještě nechal násobit třemi.

Pro měření periody rotace spinneru můžete stáhnout přednastavený soubor.

Pokud si chcete měření sami nastavit, postupujte takto:

  1. Připojte optickou závoru Vernier VPG-BTD k rozhraní LabQuest Mini.
  2.   
  3. Připojte rozhraní LabQuest Mini pomocí USB k počítači.

  4. Spusťte program Vernier Logger Pro.

  5. V menu vyberte DataNová ručně zadávaná veličina.

  6. Vyplňte okno jako na následujícím obrázku. Pro snadné zadání funkce můžete využít knihovnu funkcí, pro zadání parametrů (čas, stav závory) knihovnu veličin. Nezapomeňte vynásobit výsledek (na konec funkce připište ještě *3).

Spinner jsem měřil při čtyřech různých teplotách – při pokojové teplotě, po vytažení z ledničky, po vytažení z mrazáku a po nahřátí fénem. Výsledný graf jsem z programu Logger Pro překopíroval:

Zdá se tedy, že výsledné tření nejvíce ovlivňuje mazadlo ložiska, jehož viskozita se patrně výrazně snižuje s rostoucí teplotou. Čím vyšší byla teplota spinneru, tím déle se hračka dokázala točit, než se úplně zastavila.

Autorem článku je Pavel Böhm z KDF MFF UK.  
Zdroj: http://fyzweb.cz/clanky/index.php?id=231

Kategorie Tagy
Pro mazáky 6.-9. ročník
Zobrazeno: 5277

Další články školy / Organizece

29. ledna 2026

Zvol si info – pro ZŠ a SŠ – praktické workshopy zaměřené na mediální gramotnost a kritické myšlení

Zvol si info Organizace, která vznikla z iniciativy studentů Masarykovy univerzity, přináší do škol praktické workshopy zaměřené na mediální gramotnost a kritické myšlení, nově také přímo pro pedagogy. Její programy reagují na aktuální výzvy digitální doby a pomáhají účastníkům zorientovat se v záplavě informací, rozlišovat fakta od manipulace a odolávat vlivu dezinformací. Programy pro základní školy  Programy určené žákům základních…

11. listopadu 2024

Mezinárodní koncept digitální gramotnosti a digitálních kompetencí ECDL / ICDL

Máš dobré digitální dovednosti a chceš si usnadnit přijímací řízení, maturitu nebo vstup na trh práce? Digitální kompetence, tedy znalosti a dovednosti využitelné v oblasti digitálních technologií, budeš pravděpodobně potřebovat po celý život. To je téměř jisté. V čem ale nemusíš mít úplně jasno, je odpověď na otázku: Které znalosti a dovednosti to jsou? Pokud se zrovna necítíš ajťákem a…

8. listopadu 2024

Mezinárodní koncept digitální gramotnosti a digitálních kompetencí ECDL / ICDL

Chcete pomoci Vašim dětem najít dobrou školu nebo perspektivní uplatnění na trhu práce? Vyznat se v názvech škol a oborech studia může být pro vás problematické, nemluvě o nekonečných úvahách na téma, co bude vaše dítě v budoucnu dělat a co tedy půjde studovat. Když už v tomto budete mít v zásadě jasno, pak se zákonitě objeví následující otázka: Podle čeho…

19. července 2024

S růžovou alpakou proti lhostejnosti a neviditelnosti

Podporu mezilidských vztahů mezi středoškoláky se rozhodli vzít do vlastních rukou dva kamarádi Filip Špinka a Štěpán Hartl už v roce 2016, tehdy středoškoláci pedagogické školy v Litomyšli. Zajímalo je, proč učitelé nejdou žákům příkladem. Proč pomlouvají ostatní kolegy nebo žáky se třídou? Proč zavírají oči před některými problémy? „Založili jsme instagramový účet se záměrem vyvolat veřejnou debatu na dané…

11. května 2022

Interaktivní učebnice MIUč+ ZÁPIS JE TU v ukrajinštině

V souvislosti s přijímáním dětí z Ukrajiny do mateřských škol mohou pedagogové mateřských škol ZDARMA využívat interaktivní učebnici MIUč+ ZÁPIS JE TU V UKRAJINŠTINĚ. MIUč+  lze snadno spustit otevřením tohoto odkazu, který mohou pedagogové předat také rodičům dětí. Děti mohou na základě poslechu pokynů v ukrajinském i českém jazyce krok za krokem plnit úkoly z pracovní učebnice a procvičit si tak dovednosti potřebné pro vstup…

6. září 2021

Vytvořte laskavější svět a ukažte, že dobro existuje!

Zapojte se do 5. ročníku happeningu #jsemlaskavec a oslavte spolu se školáky Světový den laskavosti - jak jinak než konáním dobrých skutků! Připojte se k 9450 dětem z 208 českých měst, které se do oslav zapojily v loňském ročníku navzdory uzavřeným školám. Pojďme tato čísla společně překonat a v sobotu 13. listopadu opět konat laskavé činy. Zapojit se mohou třídy,…

29. září 2020

Videokonferenční služby pro práci a výuku na dálku – aktuální doporučení slovenské vládní kyberbezpečnostní jednotky CSIRT.SK

Které videokonferenční řešení doporučuje slovenská vládní kyberbezpečnostní jednotka CSIRT.SK v září 2020 pro bezpečné a pohodlné používání? Prohlédněte si analýzu třinácti open-source i proprietárních produktů pro práci a výuku na dálku. V analýze CSIRT.SK zohlednil širokou škálu kritérií a vybral nejlepší produkty na základě dvou modelových situací: práce z domu a výuka na dálku. Které videokonferenční řešení doporučuje slovenská vládní kyberbezpečnostní jednotka…

8. dubna 2020

Projekt INOVACE vyššího odborného vzdělávání (Inovace VOV) – výukové materiály a otevřené digitální zdroje

S odkazem na aktuální situaci uveřejňujeme zajímavé tipy na digitální zdroje pro distanční výuku. Pražský projekt Inovace vyššího odborného vzdělávání Inovace VOV prezentuje koncepční projekt, jehož výstupem by měl být návrh na ukotvení postavení vyšších odborných škol ve školském systému České republiky. V rámci projektu vznikají tzv. otevřené digitální zdroje a masivní online otevřené kurzy. Výukové materiály jsou rozděleny na EKONOMICKÉ,…

Další články autora

29. září 2020

Videokonferenční služby pro práci a výuku na dálku – aktuální doporučení slovenské vládní kyberbezpečnostní jednotky CSIRT.SK

Které videokonferenční řešení doporučuje slovenská vládní kyberbezpečnostní jednotka CSIRT.SK v září 2020 pro bezpečné a pohodlné používání? Prohlédněte si analýzu třinácti open-source i proprietárních produktů pro práci a výuku na dálku. V analýze CSIRT.SK zohlednil širokou škálu kritérií a vybral nejlepší produkty na základě dvou modelových situací: práce z domu a výuka na dálku. Které videokonferenční řešení doporučuje slovenská vládní kyberbezpečnostní jednotka…

2. dubna 2020

Microsoft Teams pro distanční výuku

Pro vzdálenou výuku můžete využít nástroj Microsoft Teams, který je součástí zdarma dostupné sady Microsoft Office 365 A1 pro školy. Skrze Teams můžete dělat online hodiny s podporou školní tabule, sdílení pracovní plochy nebo prezentace s možností automatického nahrávání hodiny a jejího uložení. Mimo to je součástí Office 365 i úložiště souborů OneDrive, aplikace Office Online, nástroj Microsoft Forms pro…

20. března 2020

Videokonferenční systém Cisco Webex je k dispozici ZDARMA. Je vhodný pro home office, lidi v karanténě, ale také pro výuku na dálku

Společnost Cisco v rámci programu na pomoc subjektům zasaženým koronavirem nabídla možnost zdarma využívat službu Cisco Webex. Jedná se o videokonferenční systém. Účastníkům, kterých může být až 100, stačí webový prohlížeč nebo mobil/tablet a připojení na Internet. Tento videokonferenční systém je vhodný například pro kolegy v home office / karanténě, ale třeba také pro výuku na dálku či obecně pro…

13. dubna 2018

pravopisne.cz – Moderní cvičebnice na procvičení pravopisu a gramatiky

Potřebujete lépe procvičit svůj pravopis? Přesně pro vás připravujeme ucelené diktáty, cvičení, testy a doplňující materiály, díky kterým můžete zlepšit své znalosti češtiny a jejího správného psaní. Jsme tu s vámi déle než 6 let a měsíčně pomáháme více jak 400 000 žákům ZŠ a SŠ z celé České republiky. A nejenom těm. Potřebujete lépe procvičit svůj pravopis? Přesně pro…

21. prosince 2017

Jak správně napsat přání k Vánocům

Tento článek učitelky českého jazyka Mgr. Jany Skřivánkové Vás bezpečně provede všemi úskalími při psaní vánočního přání. Kdy napsat velké písmeno, jak se správně skloňují Vánoce? Tyto otázky Vás už nebudou trápit. Chystáte se letos posílat svým příbuzným, známým, spolužákům, kolegům či dokonce šéfům vánoční přání a řešíte zda, popřát příjemné prožití svátků Vánočních, či vánočních? Zda napsat vše nejlepší do Nového, či…

27. dubna 2016

Nejste si jisti v pravopisu? Vyzkoušejte portál nechybujte.cz

Chcete se správně vyjadřovat? Rádi byste obohatili svoji slovní zásobu? Nejste si jisti v pravopisu? Na www.nechybujte.cz naleznete všechno potřebné, abyste si zdokonalili češtinu. Využijte Slovník současné češtiny, Slovník českých synonym a antonym, Pravidla českého pravopisu a přehled Gramatiky češtiny.

21. dubna 2016

Seriál výchovných videí s protipožární tématikou „Štěstí přeje připraveným“

Jak volat na tísňové linky, co dělat při požáru v domě nebo jak se zachovat při dopravní nehodě? Na tyto otázky Vám odpoví seriál krátkých videoklipů s názvem "Štěstí přeje připraveným", který atraktivní a zároveň poučnou formou informuje, jak se správně zachovat při mimořádných událostech a jak jim pokud možno předejít. Institut ochrany obyvatelstva upravil seriál výchovných videí s protipožární…

29. října 2015

Animované spoty Institutu ochrany obyvatelstva

Institut ochrany obyvatelstva nabízí ke stažení 3 nové klipy k preventivně výchovné činnosti. Čísla na sloupech veřejného osvětlení, Vypalování trávy a Hlásič požáru. Institut ochrany obyvatelstva nabízí ke stažení 3 nové klipy k preventivně výchovné činnosti. Sloupy veřejného osvětlení - čísla na sloupech stáhněte zde (rozlišení 720 x 576 px): Hasici_sloupy_720x576.mpg stáhněte zde (rozlišení 1280 x 720 px HD): Hasici_sloupy_1280x720.mpg Vypalování trávy…