Túra - turné a cirkusz fizikája
-
Gondoljunk
ki egy sor hosszú, részletes választ igénylő kérdést! ( Jelen esetben ezek olyan fizika feladatok, amelyek cirkuszi produkciókhoz kapcsolódnak.)
-
Mindegyik
kérdést írjuk fel egy nagy ( A/3-as) papírra, s osszuk ki a padokra. ( A fennakadások elkerülése végett legyen több
feladat, mint ahány diákpár van.)
-
Cél:
minden feladatra a lehető legpontosabb és legteljesebb választ adni a megadott
határidőre. Mindezért az egész osztály a
felelős, így addig kell munkálkodniuk, míg
a válaszok szerintük a lehető legjobbak nem lesznek.
-
A
diákok párokban dolgoznak. A „Kezdjük!” jelszóra az asztalukra elhelyezett
feladattal foglalkoznak pár percig, majd a tanári „Tovább!” jelzésre befejezik
azt s átmennek egy másik feladathoz.
Ettől kezdve a párok szabadon mozognak az osztályban, maguk döntik el,
melyik feladattal foglalkoznak s mennyi ideig… A feladatokhoz tartozó videókat is megtekinthetik a digitális táblán, vagy belelapozhatnak a Fizika a cirkuszban könyvbe segítségül.
-
Biztassuk
a diákokat, hogy bátran írjanak hozzá, írják át, töröljenek ki részeket a már
leírt megoldásokból, hogy a lehető legpontosabb válaszok szülessenek a
faladatokra! Csupán az alábbi szabályokat kell betartani:
csak
egy pár dolgozhat egy időben egy kérdésen ; egy kérdésnél (3) 5 percnél többet
nem tölthetnek el.
-
Amikor
letelik a feladatok megoldására szánt idő, a párok visszamennek az eredeti
feladatukhoz. Megnézik, milyen megoldás áll rajta, s ezt kijavítják,
leosztályozzák.
-
Az
óra végén kiemelhetünk egy-két feladatot, közösen megbeszélhetjük a leírt
megoldást vagy kijavíthatjuk, befejezhetjük azt, ha kell.
|
A
cirkusz porondjának kerületén elhelyezett szökőkutaknál a vízcseppek mozgása
ferde hajítás.
Az
ugrócsoport artistája ferdehajítás parabola – pályáján repül a fogó nyakába.
A
zsonglőr függőleges hajítással dobja fel a középső szivardobozt, miközben
megperdül a saját tengelye körül…
…A szökőkút úgy működik, hogy minden szórófej egyező
kezdősebességgel lövi ki a vizet,
Ez a kezdősebesség változhat. Ennek eredményeképpen
különböző alakzatokat vehet fel a vízsugár - felület.
Ha
lamináris fúvókából lövik ki, akkor üvegszerű vízsugarat láthatunk.
A
szökőkutak a porondon – szám
itt tekinthető meg.
|
Feladatok
Ferde
hajítás – szökőkutak
1.)Készítsünk
látványtervet a szökőkutakhoz!
Ha tudjuk, hogy 1,5 m széles helyünk van a
vízsugár számára és a fúvóka 45°-os szögben áll, akkor milyen sebességgel
indítsuk a vízsugarat? És vajon milyen magasra ível fel?
2.)
Nem tetszett a tervezőknek a vízsugár magassága,
így változtattak a fuvóka állásának szögén, 60° - osra állították, viszont
továbbra is csak 1,5 méter széles sávot tudtak a szökőkútnak biztosítani.
Most milyen magasra ível fel a vízsugár?
3.) A következő számban a látvány miatt 1,8 méter
magasra kell, hogy fellövelljen a vízsugár. Ha a fúvóka szöge 45°, akkor
milyen széles sávval számoljunk? Milyen kezdősebesség kell a vízsugárnak?
4.)
A porond szélén levő fúvókákat 85°-os szögben
szerelték fel. A finálé egy részére közel 3 méteres vízoszlopokat álmodott a
tervező. A berendezés maximálisan 10 m/s – os sebességet tud szolgáltatni.
Sikerül a kívánt magasságot elérniük? És milyen széles sávot kell biztosítani
a lezuhogó víznek?
|
|
|
5.) Hajítás
függőlegesen felfelé
A
zsonglőr a szivardoboz – mutatványában a középső dobozt a két szélső közül
függőlegesen felfelé hajítja. A doboz elhajítása után háromszor pördül meg a
tengelye körül, míg a talaj felett kb. 20 cm magasságban elkapja… Becsüljük
meg / számítsuk ki, hogy mennyi idő jut egy pörgésre?
|
 |
|
Megoldás:
|
A
zsonglőrszámban Kristóf Krisztián
itt tekinthető meg.
|
|
A
függőlegesen felfelé elhajított test maximális emelkedési magassága:
Kb.
2,8 méternyit repül még felfelé a doboz, derékmagasságból, kb. 1, 2 méterről
indítva.
Mennyi
ideig emelkedik a test?
|
 |
|
|
|
|
A
tetőpontról, kb. 4 méter magasságból szabadeséssel zuhan vissza és a föld
felett kb. 20 cm-rel elkapja a művész a dobozt, tehát kb. 3,8 métert zuhan
szabadon.
|
 |
|
Tehát
összesen 1,62 másodperce van a zsonglőrnek, hogy villámgyorsan háromszor
megpördüljön a saját tengelye körül.
Fantasztikus! 1,62s: 3 = 0,54 s jut egy pörgésre!
A
jelenség/ magyarázat helye a tananyagban: 9. osztály, fizika, kinematika:
hajítások
|
|
6.) feladat
Vajon adódhat-e abból probléma, hogy valaki
Budapesten gyakorol be egy trapéz – számot és az Egyenlítő környékén vagy
éppen északon, Svédországban mutatja be a műsorát?
 |
Megoldás:
A lengésidők különbsége századmásodpercre
egyezik.
|
|
7.) feladat:
A 70 kg tömegű kötéltáncos súlypontja a kötél felett 1 m
magasságban található. A kezében lévő 4 m hosszú, 6 kg tömegű merev rúd két
végén levő 2 m-es fonálon egy-egy nehezék lóg le. (A rudat középen fogja pontosan 1 méter
magasságban a kötél felett.) Milyen
tömegűek legyenek legalább a nehezékek, hogy a kötéltáncosból, rúdból és
nehezékekből álló rendszer stabilis egyensúlyba kerüljön, azaz a súlypontja a
kötél alá essen?
|
 |
|
8.) feladat
Aki a nézőtéren ülve azt látja, hogy a művész 3 széket és egy asztalt
egy szivart a szájában tartva egyensúlyozni bír – elámul. Ha a néző utánagondol
egy kicsit, még jobban elámul, hiszen egy szék sem könnyű, nem hogy három egy
asztallal kiegészítve – s ráadásul toronnyá magasra felépítve.
S ha a néző számolni kezd, akkor rádöbben, hogy a szivar harapásakor
milyen kicsi erőkarral számolhatunk, hiszen egy szivar kb. 20 cm hosszúságú
lehet…
 |
 |
|
9.) feladat
 |
|
10.) feladat
…A
lovas és az elefántfogat egymáshoz képest ellentétes irányban, egyenletesen
róják a köreiket. A zenekar előtt találkoznak éppen. Megfigyelték, hogy míg az
elefántfogat egy teljes kört leírva újból a zenekar előtt találkozik a
lovassal, addig a manézsban pontosan háromszor haladtak el egymás mellett.
Hányszor
gyorsabb ebben az esetben a lovas?
 |
 |
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése