Dziecięca fizyka kreatywną zabawą dla całej rodziny



Nasza kolej­na odsło­na pro­jek­tu „Piąt­ki z eks­pe­ry­men­ta­mi” zapro­wa­dzi Was dzi­siaj do cudow­ne­go świa­ta opty­ki. Fizy­ka ma taki spe­cjal­ny dział, któ­ry zaj­mu­je się natu­rą świa­tła oraz pra­wa­mi, któ­re opi­su­ją jego emi­sję, roz­cho­dze­niem się oraz oddzia­ły­wa­niem ze świa­tem mate­rial­nym. Na dobry począ­tek pro­po­nu­je­my wam trzy eks­pe­ry­men­ty: pry­zmat, tar­czę New­to­na i kalej­do­skop. Zobacz­cie jak fizy­ka w Ogro­dzie Doświad­czeń im. S. Lema w Kra­ko­wie, sta­ła się kre­atyw­ną zaba­wą dla całej rodzi­ny.

 

 

fizyka eksperymenty pryzmat

 

PRYZMAT

Jak można bawić się na tym stanowisku?

Dziec­ko powin­no usta­wić pry­zmat w kie­run­ku słoń­ca w taki spo­sób, żeby świa­tło po przej­ściu przez urzą­dze­nie pada­ło naj­le­piej na jasną powierzch­nię. Na pod­ło­żu obej­rzy­my wów­czas praw­dzi­wą tęczę. Ten barw­ny pas to nic inne­go jak wid­mo świa­tła sło­necz­ne­go.

 

Dlaczego pojawia się tęcza?

Świa­tło sło­necz­ne jest tak na praw­dę mie­sza­ni­ną kil­ku „kolo­ro­wych świa­teł” (są to fale o dłu­go­ści oko­ło 400 – 700 nano­me­trów). Róż­ne dłu­go­ści fal w tym zakre­sie, nasz ludz­ki mózg inter­pre­tu­je jako róż­ne bar­wy świa­tła. Naj­dłuż­sze fale to bar­wa czer­wo­na a naj­krót­sze to fio­let. Mie­sza­ni­na tych fal daje efekt bie­li, dla­te­go świa­tło sło­necz­ne nazy­wa­my bia­łym. Świa­tło sło­necz­ne, prze­ni­ka­jąc z powie­trza do wnę­trza pry­zma­tu, a następ­nie znów do powie­trza, zmie­nia swój kie­ru­nek roz­cho­dze­nia się, co okre­śla­my jako zała­ma­nie świa­tła. Świa­tło czer­wo­ne naj­mniej odchy­la się od pier­wot­ne­go kie­run­ku wiąz­ki świa­tła ( w tęczy czer­wo­ny jest „u góry”), a fio­le­to­we naj­bar­dziej (w tęczy fio­let jest „na dole”). Fizy­ka opi­sa­ne zja­wi­sko nazwa­ła: roz­sz­cze­pie­niem (dys­per­sją) świa­tła bia­łe­go. Przy powsta­wa­niu tęczy rolę pry­zma­tu peł­nią wów­czas kro­ple desz­czu.

 

Ciekawostka

 

Cza­sa­mi moż­na zaob­ser­wo­wać dru­gą, mniej jasną tęczę, znaj­du­ją­cą się na zewnątrz tęczy wła­ści­wej. Kolej­ność barw w dru­giej tęczy (zwa­nej wtór­nej) jest odwró­co­na.

Jak można zrobić to w domu?

  1. Potrze­bu­je­my odbla­sko­we­go bre­locz­ka (pry­zma­tu) i oczy­wi­ście słoń­ca.
  2. Potrze­bu­je­my węża ogro­do­we­go (będzie­my pod­le­wać kwia­ty) i oczy­wi­ście słoń­ca

 

 

fizyka eksperymenty tarcza newtona

 

 

TARCZA NEWTONA

Jak można bawić się na tym stanowisku?

Naj­pierw dziec­ko powin­no doko­nać obser­wa­cji samej tar­czy nie­ru­cho­mej. Wspól­nie moż­na prze­ana­li­zo­wać jakie widać na niej kolo­ry oraz ile ich jest i w jakiej kolej­no­ści one się znaj­du­ją. Następ­nie dziec­ko powin­no stop­nio­wo roz­kręć tar­czę tak, by szyb­ko się ona obra­ca­ła. Przy odpo­wied­niej pręd­ko­ści wiro­wa­nia dziec­ko powin­no zoba­czysz jed­no­li­cie zabar­wio­ne, sza­ro­bia­łe koło.

Obraz, któ­ry tra­fia do nasze­go ludz­kie­go oka, nie jest reje­stro­wa­ny przez natych­miast. Jeśli pręd­kość obro­tu tar­czy jest wystar­cza­ją­co duża, to róż­ne bar­wy znaj­du­ją­ce się na tar­czy docie­ra­ją do oka tak szyb­ko, że nie jest ono w sta­nie ich roz­róż­nić. W rezul­ta­cie wszyst­kie bar­wy, któ­re docie­ra­ją do oka (w prze­cią­gu dzie­sią­tej czę­ści sekun­dy), są inter­pre­to­wa­ne jako jeden sygnał.

Ciekawostka

Uzy­ski­wa­nie potrzeb­nych czło­wie­ko­wi kolo­rów poprzez łącze­nie barw pod­sta­wo­wych, na przy­kład w sys­te­mie RGB, to pod­sta­wa dzia­ła­nia tele­wi­zo­rów i moni­to­rów kom­pu­te­ro­wych. Fizy­ka jak widać na dobre wkra­dła się do naszych domów i miejsc pra­cy!

Jak można zrobić to w domu?

Potrze­bu­je­my płyt­kę CD, kolo­ro­we kart­ki papie­ru (któ­re nakle­imy na płyt­kę CD) i kołe­czek z drew­na (na któ­rym osa­dzi­my kolo­ro­wą tar­czę). Tar­cze nale­ży wpra­wić w szyb­ki ruch i eks­pe­ry­ment goto­wy!

 

 

fizyka eksperymenty kalejdoskop

 

 

KALEJDOSKOP

Jak można bawić się na tym stanowisku?

Dziec­ko powin­no wejdź do wnę­trza kalej­do­sko­pu (trój­ką­ta rów­no­bocz­ne­go), utwo­rzo­ne­go przez trzy ogrom­ne zwier­cia­dła. Wewnątrz tej kon­struk­cji moż­na zoba­czyć obraz, jaki powsta­je w wyni­ku wie­lo­krot­nych odbić świa­tła. Dziec­ko może samo­dziel­nie badać, jak zale­ży obser­wo­wa­ny obraz (któ­ry widzi) od miej­sca, w któ­rym dziec­ko będzie się znaj­do­wać.

Dlaczego pojawia się zwielokrotnienie obrazu?

Uzy­ska­ny w kalej­do­sko­pie obraz jest wyni­kiem odbić świa­tła przez trzy lustra pła­skie o jed­na­ko­wych roz­mia­rach. Tu zno­wu o wszyst­kim decy­du­je fizy­ka. Wszyst­ko dzie­je się zgod­nie z pra­wem odbi­cia, któ­re mówi, że: kąt pada­nia jest rów­ny kąto­wi odbi­cia. Powsta­ły w ten spo­sób obraz jest syme­trycz­ny.

Ciekawostka

W wie­lu mia­stach w Pol­sce poja­wia­ją się tzw Domy luster, w któ­rych za rów­no dzie­ci jaki doro­śli mogą poba­wić się wie­lo­for­ma­to­wy­mi kalej­do­sko­pa­mi. Ist­nie­je rów­nież prze­ko­na­nie, że kom­na­ty ze wszyst­ki­mi ścia­na­mi wyło­żo­ny­mi lustra­mi, mogły być kie­dyś uży­wa­ne jako miej­sce wyra­fi­no­wa­nej tor­tu­ry dla więź­niów. Nie­ustan­ne oglą­da­nie nie­skoń­czo­nej licz­by obra­zów wła­snej posta­ci bar­dzo sil­nie oddzia­łu na ludzi mózg i ludz­ką psy­chi­kę (dez­orien­ta­cja, utra­ta poczu­cia real­no­ści, lęk).

Jak można zrobić to w domu?

Potrze­bu­je­my: rol­kę po ręcz­ni­ku papie­ro­wym, folię lustrza­ną, folię prze­źro­czy­stą (moż­na też użyć koszul­ki na doku­men­ty lub jakieś pla­sti­ko­we opa­ko­wa­nie), kil­ka kolo­ro­wych pół­prze­zro­czy­stych kształ­tów pocię­tych na małe kawał­ki, papier ścier­ny oraz papier do ozdo­bie­nia kalej­do­sko­pu, taśmę prze­źro­czy­stą, kawa­łek czar­ne­go bri­sto­lu.
Wyko­na­nie:

  1. Odmie­rza­my na koń­cu rol­ki 2–3 cm pasek, zazna­cza­my go a następ­nie rów­no odci­na­my.
  2. Do wycię­te­go paska bar­dzo dokład­nie przy­kle­ja­my kół­ko prze­zro­czy­stej folii (przy pomo­cy taśmy prze­źro­czy­stej). Folię prze­cie­ra­my wcze­śniej papie­rem ścier­nym. Tak two­rzy­my „pojem­ni­czek”.
  3. Do „pojem­nicz­ka wkła­da­my kil­ka kolo­ro­wych ele­men­tów.
  4. Zamy­ka­my „pojem­ni­czek” dru­gim kół­kiem wycię­tym z foli prze­źro­czy­stej (tym razem nie pocie­ra­my go papie­rem ścier­nym) — zno­wu uży­wa­my taśmy prze­źro­czy­stej
  5. Z foli lustrza­nej wyci­na­my pro­sto­kąt i skła­da­my go tak, aby po skle­je­niu powsta­ła bry­ła o pod­sta­wie trój­ką­ta. Nasza „bry­ła” zosta­nie umiesz­czo­na wewnątrz rol­ki.
  6. Wkła­da­my naszą „bry­łę” do kalej­do­sko­pu
  7. Zamy­ka­my kalej­do­skop kołem wycię­tym z czar­ne­go bri­sto­lu (przy pomo­cy taśmy prze­źro­czy­stej). W środ­ku tego koła musi­my zro­bić małą dziur­kę.
  8. Na koniec kalej­do­skop ozda­bia­my kolo­ro­wym papie­rem.

 

 

 


Wpis powstał w ramach pro­jek­tu blo­go­we­go „Piąt­ki z eks­pe­ry­men­ta­mi”.


Logo projektu Piątki z eksperymentami


Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

*