A rangsorolás előkelő helyen áll minden aktív tanulási stratégiai listán.
Azt igényli, hogy az embernek ne csak az agya, hanem a szája is járjon.
A Fizika a cirkuszban című könyv megjelenése után a hozzánk érkező általános
iskolás csoportok számára egyre többször kérték a Cirkusz a laborban című
foglalkozást, amely egy videós motivációs résszel és tanári kísérletekkel
kezdődik, majd a gyerekek a teremben elhelyezett eszközökkel kísérleteznek
végig akár 90 percet a Cirkuszidő elnevezésű
kooperatív technikát alkalmazva.
Az első órán a motivációként vetített kisfilmek után felállítanak a diákok egy rangsort .
Rangsorolás
A rangsorolás ugyanakkor demokratikus eljárás is, amely vitára, odafigyelésre, majd megegyezésre ösztönöz.
A diákoknak levetítünk több cirkuszi részletet. Valószínűleg a gyerekek nagy többsége most
találkozik ilyen mélységben ezzel a témával, így bátran feltehetjük a kérdést:
- melyik kép / dia volt számotokra a legérdekesebb?
A gyerekek a könnyebb áttekinthetőség kedvéért megkaphatják a filmrészletekről készített emlékeztető jegyzetet.
Remek alkalom e diasor bemutatására a téli szünet előtti utolsó
matematika óra!
- Rangsorolás : elméleti feladat: véleménycsere révén gyakoroljuk a gondolkodást
- A rangsorolás ugyanakkor demokratikus eljárás is, amely vitára, odafigyelésre, majd megegyezésre ösztönöz.
- Az osztály párokban dolgozik. ( Utána lehet esetleg a „Négyes páros” módszere alapján folytatni!)
- A vetített képeket/ filmeket kell rangsorolniuk „érdekességi – sorrend” felállításával. Vitassák meg, melyik a legérdekesebb, ez kerüljön fel piramis csúcsára.
- Amikor a párok elkészültek a sorrend felírásával, vitassuk meg a felírt sorrendeket, majd ezek felhasználásával kerüljenek a táblára egy nagy piramisba beragasztva az érdekességi sorrendbe rendezett képek.
- Beszéljünk ezekről a képekről az osztállyal, vitassuk meg a kialakult sorrendet!
- Ha kevés az időnk, akkor rangsoroljuk csak az első hármat!
Az osztály párokban dolgozik.
A táblára felírt egyenleteket kell rangsorolniuk nehézségi sorrend felállításával. Vitassák meg, melyik a legnehezebb, ez kerüljön fel piramis csúcsára.
A rangsorolás legkönnyebben úgy végezhető el, ha kártyákra felírjuk az egyenleteket…
Amikor a párok elkészültek a sorrend felírásával, kezdjenek neki az általuk első három vagy az utolsó három helyre rangsorolt ( első három legnehezebbnek vagy a három legkönnyebbnek feltételezett) egyenletek megoldásának; majd az osztállyal vitassuk meg a felírt sorrendeket, s ezek felhasználásával kerüljenek a táblára egy nagy piramisba az egyenleteink a nehézségi sorrendnek megfelelően.
Miért
rövidebb a nyár, mint a tél? - DUO
ROMANCE FNC – Cirkuszi szomszédolás
(Öveges: Kísérletezzünk és gondolkozzunk! Gondolat, Budapest, 1979)
KÍSÉRLET:
Kb. fél méter hosszú fonálra kössünk kisebb testet, pl.
radírgumit és forgassuk körbe. Tekerjük az ujjunkra, hogy a fonál
rácsavarodjék.
Azt vesszük észre, hogy minél rövidebb lesz a fonal, annál
rövidebb idő alatt tesz meg egy körforgást a fonál végén levő test.
( A perdület megmaradás tétele
szerint, ahogy feltekeredik a zsinór és egyre kisebb lesz a mozgás sugara,
egyre nagyobb lesz a kerületi sebesség. )
A PRODUKCIÓ - JELENSÉG:
Cirkuszban: A Duo Romance számában gurtni-számában a férfi
artista magára csavarja a gurtnit, amin a partnernője, mint hintán ül. Egyre
gyorsabban teszi meg a fordulatokat, ahogyan közelednek egymáshoz.
A bolygók mozgásában: A bolygók a Nap körül keringnek
ellipszis pályán, amelynek egyik fókuszpontjában a Nap van. Tehát a bolygó hol
közelebb, hol meg távolabb kerül a Naptól, amelyhez, mint láthatatlan fonál, a
tömegvonzás ereje köti. Ez a fonál télen
rövidebb, mert közelebb van a bolygó a Naphoz, tehát a keringés begyorsul,
nyáron meg lelassul. A téli félév 7 nappal rövidebb a nyárinál.
Ha a perdület megmaradási törvényét a bolygómozgásra alkalmazzuk, Kepler második
törvényéhez, a felületi sebesség állandóságának tételéhez jutunk. Ebben az
esetben azért marad meg a perdület, mert a gravitációs erő centrális. A
Napközeli és Naptávoli pontok összehasonlítása: 
Lábzsonglőr-
szám - perdületmegmaradás törvénye
https://www.youtube.com/watch?v=VKJ-kMwUGxk 1:45-től; 2:55-től
A PRODUKCIÓ:
A lábzsonglőr hölgy háttal ráfekszik a rendkívül
könnyen forgó asztalkára, lábait magasba tartja és a két nagy ernyőből álló
testet forgatni kezdi.
1. Az
ernyőket a talpain tartja. Nyugalomban van az artista és a két ernyő.
2. Az
ernyőket összekötő rudat a talpán elkezdi forgatni az óramutató járásának ellentétes
irányban, míg ő maga a könnyen elforduló zsámolyán az óramutató járásának
megfelelő irányban kezd forogni.
3. Fejenállásban
pörgetve ugyanilyen ellentétes irányú forgást láthatunk.
A JELENSÉG LEÍRÁSA:
A csak
egymással kölcsönhatásban lévő két test közül, amelyik megperdíti a másikat, az
maga is forgásba jön, az általa létrehozott forgással ellentétes irányba.
Röviden, ami perdít, az maga is (az ellentétes irányban) perdül.
A FIZIKAI TÖRVÉNY:
Zárt rendszeren belül
a testek forgásállapota egymás hatására megváltozhat, de csak úgy, hogy a
perdületváltozások összege nulla legyen. Ez azt jelenti, a zárt
rendszerek perdülete állandó
HASONLÓ
HÉTKÖZNAPI JELENSÉGEK:
Az
elektromos kávédaráló bekapcsolásakor a villanymotor forgó része megperdül, és
a kávédaráló többi része pedig – ha nem fognánk erősen – ellentétes irányba
fordulna el.
A perdületmegmaradás törvénye a háztartásban is
tapasztalható, amikor a centrifuga bekapcsoláskor „eltáncol”.
Egyensúly DUO NONSTOP – FNC – Cirkuszi szomszédolás
KÍSÉRLET:
Építkezés spatulán és építkezés
anyacsavarokból
Hány kockát tudtál felrakni egyesével a spatulára /
kanálra úgy, hogy nem dőlt le a torony?
Szedjél fel egy hurkapálcára 5 darab egyforma méretű
(nagyobbacska) anyacsavart! Egyesével leengedve a pálcáról készíts belőlük egy
tornyot a képen látható módon. Kézzel hozzáérni az anyacsavarokhoz a torony
építése közben tilos, csak a hurkapálcával szabad!
Egyensúlyban Kristóf Krisztián –
FNC- Atlantisz gyermekei
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…
S a néző számításba kezd:
... egy thonett – szék, ha fából készül 3,3 kg;
a fa átlagos sűrűsége kb.
0,7 kg / dm3.
Tehát egy szék térfogata:
az alumínium sűrűsége 2,7 kg / dm3;
tehát egy tömör alumínium szék tömege lenne;
viszont elképzelhető, hogy ez a szék egy vékony, 1mm
falvastagságú, 3 cm külső átmérőjű Al – csőből lett hajlítva, így a szék tömege
közelítőleg ( a szék ülőlapjának más szerkezetétől most eltekintünk) :
tehát egy szék súlya 16,35 N.
3 szék és egy asztal súlya közelítőleg 65 N.
Ha úgy képzeljük, hogy az alsó metszőfogak adják a
forgástengely helyét, és a felső metszőfogak – esetleg a rágók segítségével
szolgáltatják az erőt, s az alsó és felső fogsor kb. 1,5 cm-re tolódik el
egymástól, akkor szivar másik felén kb. 16 cm-es erőkarral számolhatunk.
Egyensúly esetén tehát jó közelítéssel
1,5cm*F = 16cm* 64 N
F = 682,7N erőt fejt ki a fogaival a székek egyensúlyozása közben.
Nyugodt körülmények között az állkapocs izmai 250
Newtonnak megfelelő erővel tudják összeszorítani a metszőfogakat és 900
Newtonnal az őrlőfogakat. 1200 Newtonnál nagyobb erőt is mértek már az
őrlőfogakon.
Fokozott izgalmi állapotban, veszély esetén az adrenalin hatására, mivel a fájdalom küszöb is megemelkedik, ezek az értékek akár 1,5-2 szeresre is növekedhetnek. Ha az illető erős testalkatú és erős csontozatú, az őrlőfogakkal akár 250 kilogrammnak megfelelő erővel is haraphat anélkül, hogy a fogak csorbát szenvednének.
Fokozott izgalmi állapotban, veszély esetén az adrenalin hatására, mivel a fájdalom küszöb is megemelkedik, ezek az értékek akár 1,5-2 szeresre is növekedhetnek. Ha az illető erős testalkatú és erős csontozatú, az őrlőfogakkal akár 250 kilogrammnak megfelelő erővel is haraphat anélkül, hogy a fogak csorbát szenvednének.
( Megjegyzés: alsó állkapocs és az állkapocsízület a
gerincesek szervezetben található egyoldalú emelő.)
Kristóf Krisztián legnagyobb szenzációként egyetlen
szivaron egyensúlyozott három széket és egy asztalt egyszerre.
Egyszerű
gépek Sky
Angels - Monte Carlo 2017
„Fontos megjegyezni azonban, hogy tanulmányunk a rövidtávú, maximális erőkifejtés hatásait vizsgálta. Más fajok állkapcsa valószínűleg jobban alkalmazkodott a kitartó rágáshoz. Ez azt jelenti, hogy míg fajunk egy-egy kemény tárgy, például egy növényi mag gyors szétroppantásában egy szinten van a főemlősökkel, a keményebb táplálékok, mint például a bambusz vagy a levelek megrágásához, melyhez hosszú, kitartó erőkifejtés szükséges, kevésbé adaptálódott”- számol be
600 newtonméter forgatónyomaték:
Rágóizmaink ereje felér egy sportautó motorjáéval.
A
képek forrása:
Bernoulli – törvénye
hajszárítóval – Bohócszám MNC
KÍSÉRLET:
Szívószállal megtartott labda
Helyezzünk hajszárító vagy szánkba vett és megfújt meghajlított szívószál
függőlegesen felfelé irányuló légáramába pingpong labdát. A labda, amely
nehezebb a levegőnél, lebeg a levegősugárban. A levegőáramból „kiszökni”
próbáló labdát a környező nyugvó levegő nagyobb nyomása tartja bent (löki
vissza) a levegőáramban. 
A labda viszonylagos stabilitását a Bernoulli-törvény alapján érthetjük meg.
Ferde légáram esetén a helyzet hasonló. (A nyugvó levegő nagyobb nyomása benne tartja a gravitáció miatt esni akaró labdát.)
(Öveges
professzor és Honyek Gyula nyomán.)
Súrlódás
https://www.youtube.com/watch?v=6Hu4afD8Z4k 8: 18 –tól
KÍSÉRLET :
Szivardoboz
manipuláció az Egyesült Államokból terjedt el az 1900-as évek elején. Az előadók
kezdetben valódi szivartároló dobozokkal zsonglőrködtek. Ma szivardoboz- zsonglőrködés
során tipikusan erre a célra épített keskeny markolatú üreges fa vagy műanyag dobozokat
használnak, amelyek oldalán a velúrbőr vagy habszivacs párnázat biztosítja az
extra súrlódást.
A dobozok tömege 200g körüli. Mekkora vízszintes
irányú erővel lehet megtartani két szivardoboz között egy harmadikat?
Kezdőknek ajánlani szokták a nagyobb súrlódási
együtthatójú dobozokat. Hogyan változik ezeknél a dobozokat tartásában segítő
nyomóerő?
A szivardobozos mutatványt a zsonglőr egy vízszintes
sík lemezen végzi el. Fontos, hogy ez
tiszta és egyenletes legyen, hiszen nagyon gyorsan kell megperdülnie saját
tengelye körül többszörösen addig, míg a szivardobozok repülnek.
A lemez sarkában egy törölköző található, amelyen
szárazra törölheti, letisztíthatja cipőtalpát a művész.
Ennél a mutatványnál, ha ragad a cipőtalp (nagy a
súrlódás), nem sikerülhet a gyors megfordulás, viszont ha vizes marad a talp,
akkor meg lecsökkenhet a kívánt súrlódás és meg(el) csúszhat az artista.
MOTIVÁCIÓ
–KISFILMEK – KÉRDÉSEK ÉS TANÁRI DEMONSTRÁCIÓ
Cat Wall - 40th Circus
Festival of Monte Carlo 2016 - Golden Show
Energiafajták
Figyeljük meg, milyen energiafajtákat tudunk
beazonosítani a produkció során? Milyen energiaátalakulásoknak lehetünk
szemtanúi?
Egyensúly - X-Treme Brothers FNC – Cirkuszfesztivál 2016.
„Egyensúly
A fizikai értelemben merev testnek nevezett testek
addig nem dőlnek el, amíg a súlypontjukon áthaladó függőleges vonal, az ún.
súlyvonal az alátámasztási felületen halad át.
Ha
terpeszben állunk, akkor az alátámasztási felületet megnöveljük, másrészt a
súlypontunk is alacsonyabbra kerül. Egy testnek ez az úgynevezett
állásszilárdsága annál nagyobb, minél alacsonyabban van a test
súlypontja és az alátámasztási felülete minél szélesebb.
A cirkuszi produkciók között lélegzetelállító
egyensúlyozó mutatványokban is gyönyörködhetnek a nézők.”
Gyakran
figyelmeztetik a gyerekeket, hogy ne „csingálódjanak a széken, mert hátraesnek”,
hiszen hátra könnyebb feldönteni egy széket, mint előre. Miért is?
(A támlája miatt a széknek a súlypontja a hátsó lábaihoz közelebb
található, tehát ha hátra döntik, akkor kisebb forgatónyomaték is elég a
feldöntéshez, valamint, a súlypontját is kisebb magasságra kell megemelni
ahhoz, hogy a szék hátrabillenjen. Hátra döntéskor a nehézségi erő hatásvonala
közelebb van a forgástengelyhez, így kisebb a forgatónyomatéka.)
Vajon az
X-Treme Brothers tagjai miért tudnak a szék háttámláján is tornázni anélkül,
hogy az hátra billenne?
(A szék négy
lábát mélyen belenyomják az asztalba, így az megtartja a széket és nem tud
feldőlni!)
A
Gerling – csoport magasdrót száma - egyensúlyozás
-
Mi történik,
ha a kötéltáncos rúd nélkül indul el, hogy átkeljen a kötélen?
Picit ferdén
tartott lábfejjel (így nagyobb felületen oszlik el a testsúlya – NYOMÁS!) kicsiket araszolgatva halad előre, kinyújtott
karjaival folyamatosan legyezgetve, keresve az egyensúlyt, s ha megbillen,
akkor a dőlésével ellentétes irányú
kar-, illetve törzsmozgást végez.
-
Mi történik,
ha egy hosszú, nehéz rudat kezében tartva indul el, hogy átkeljen a kötélen?
Könnyebben
tud egyensúlyozni!
Egyrészt, mert a rúddal együtt az artista egy elrendezése olyan, hogy a
rendszer súlypontja az lejjebb esik, mint az artistáé volt rúd nélkül.
(A rúd végeibe nehezékek kerülnek. A Gerling csoport által használt hosszú
rúd nem hajlik meg nagyon, így a közös súlypont valószínűleg még nem esik az
alátámasztási pont alá, csak lejjebb kerül. A klasszikus iskolai ún. Egyensúlyozó készülék esetén a rúd lehajlik és nehezék is kerül a végére);
az új súlypont az alátámasztás alá kerül, így az biztos egyensúlyi
helyzetnek minősül. Így akárhogyan is térítjük ki a testet ebből a helyzetéből,
az mindig visszatér az egyensúlyi helyzetébe, azaz soha nem tud leesni onnan.)
Másrészt az
egyensúlyozó rúd megnöveli a rendszer tehetetlenségi nyomatékát.
A mostani
előadáson egy hosszú rúddal indult útnak a kötéltáncos. A rúd a súlyozott
végeivel jelentős visszaállító tehetetlenségi nyomatékot képvisel.
Az ábrán
nyomon követhető mi történik, ha a rudat tartó kötéltáncos kibillen a
függőleges helyzetéből.
Egyensúly a mechanikában azt az állapotot jelenti, amelyben egy rendszer minden egyes pontjára ható erők és nyomatékok összege nulla.
Kutatók szerint véletlenszerű, nem tudatosan szabályozott mozdulatok tartják a magasban a kötéltáncost. Az egyensúlyozás művészete nem egyszerűen villámgyors reakciók sorozata. Egy pálcát egyensúlyban tartva ugyanis olyan fürge mozdulatokat végzünk, amelyekhez képest az ember reakciósebessége meglehetősen vontatott tempónak tűnik.
A pálcát egyensúlyozó ember tipikus reakcióideje 100 ezredmásodperc körülire tehető. A kutatók mérései szerint a többé-kevésbé nyugodtnak tűnő pálca elmozdulásainak mintegy 98 százaléka az emberi reakcióidőnél gyorsabban történik, ami azt jelenti, hogy csak a maradék 2 százalékot vagyunk képesek tudatosan irányítani.
(http://www.origo.hu/tudomany/elet/20020926azegyensuly.html
2017. 03.06.)
KÍSÉRLET :
Fogj kézbe
egy kb. 1 méter hosszú botot! Próbáld egyensúlyozni az egyik ujjadon! Vedd át a másik kezed egyik ujjára! Melyik
kezeddel ment könnyebben?
Most próbálj meg egyensúlyozás közben beszélni!
Cserélgesd a kezeidet!
Most rögzíts egy nehezéket a bot végére! Próbáld
egyensúlyozni a fent elmondott szempontok szerint!
Most cseréd ki a botot egy nehezékkel ellátott
hosszabb botra! Mit tapasztalhattál?
-
Akkor könnyebb egyensúlyozni, ha nehezék
van a rúd végén; minél magasabban van a súly, annál nagyobb a tehetetlenségi
nyomatéka, annál lassabban dől le.
-
A jobb kart a bal agyfélteke irányítja,
a bal kart a jobb agyfélteke. A beszéd a bal agyféltekéhez kötött. Amikor a
jobb kezünk ujján egyensúlyozzuk a botot, és közben beszélünk is, akkor a bal
agyfélteke kétféle működése zavarja egymást, azaz romlik az egyensúlyozásunk!
Egyensúlyozó kötéltáncos - Modell - játék
Egy kifeszített kötélre
helyezz egy rá illeszkedő, guruló tárgyat (pl. kis motorbiciklit) vagy papírból
kivágott egyensúlyozó emberke – figurát és mindkét oldalára erősíts súlyokat
úgy, hogy azok lelógjanak a kötél alá. Mivel így a tárgy súlypontja az alátámasztási
pont alatt van, a tárgy egyensúlyban marad és a guruló test végig tud haladni a
kötélen, a figura pedig, ha kibillentjük egyensúlyi helyzetéből, visszatalál
oda (mert amikor
nincs a figurára illesztve a lelógó nehezék, akkor a figura súlypontja magasan
van és ezért lebillen. Akkor, amikor a nehezéket a figurára illesztjük, a
figura súlypontja lejjebb kerül és így egyensúlyba hozható.)
A
Richter – csoport és a magyar zászló
„Miért lobog a zászló?
Amikor a rúd
a gyorsan áramló levegő útjába kerül, az áramlásba tett akadály zavart okoz,
mely abban nyilvánul meg, hogy örvények keletkeznek.
A leszakadó, gyors forgású örvények annyira felgyorsíthatják a zászló vásznát, hogy az ostorcsattogáshoz hasonlóan kis hangrobbanások keletkezhetnek. Ennek a hangját halljuk akkor, amikor lobognak a zászlók.
A leszakadó, gyors forgású örvények annyira felgyorsíthatják a zászló vásznát, hogy az ostorcsattogáshoz hasonlóan kis hangrobbanások keletkezhetnek. Ennek a hangját halljuk akkor, amikor lobognak a zászlók.
A
légörvényekben tapasztalható nagy áramlási sebesség miatt a Bernoulli törvény
értelmében nyomáscsökkenés jön létre, így a külső légnyomás ott valamilyen
irányba elnyomja a zászló anyagát. Ám lehet, hogy a követező pillanatban a
másik oldalon keletkezik egy örvény és akkor a zászló anyaga a másik oldalra
nyomódik át. Ennek eredményeképpen látjuk lobogni a lobogót!
Hasonló
jelenséget láthatunk egy híd pillérénél. A mögötte kialakuló örvények
folyamatosan szakadnak le, az örvények forognak, mégpedig felváltva, ellentétes
irányban. Az örvénysort Kármán Tódorról nevezték el.”
Számoló
elefánt
„Hangoskodó
Az ember egyedfejlődése során úgy alakult, hogy a
nagyon lassú, illetve a nagyon gyors rezgések felfogása nem volt fontos.
Az emberi fül általában nem alkalmas a 16 Hz-nél
alacsonyabb, és a 15 000 – 20 000 Hz – nél magasabb hangok észlelésére.
Ezek a határok egyes személyeknél kissé eltérőek lehetnek, az idősebb
embereknél a felső határ nem ritkán 6000 – 7000 Hz-ig le is csökkenhet.
Az elefántok a 0,1 Hz-es szélsőségesen mély hangokat
is képesek érzékelni, valamint infrahangokat is tudnak kibocsátani, így kommunikálnak
a csorda távoli tagjaival. A természetben meglehetősen gyakran keletkeznek
infrahangok, például gyenge földrengések és széllökések miatt. (Milyen jó, hogy ezáltal Szandra az esetleges
földrengésekre is tud figyelmeztetni…)
A zivatarok
nagyon erős infrahangokat keltenek, amelyeket az elefántok jóval az emberek
előtt észlelhetnek. Vajon nyáron a Balaton partján turnézó cirkuszi elefántok
is előre jelzik, ha jön a vihar?
Más állatok viszont a nagyon magas hangokat képesek
meghallani.
Egy számolni, netán összeadni tudó
kutya világszám lehet! Képzeld el, mutatsz neki az ujjaidon hetet és a kutya
vakkant egymás után hétszer. Eléje gurítasz hat labdát és vakkant a kutyád
egymás után hatszor. Ujjaiddal mutatsz neki nyolcat, majd megkéred, adjon hozzá
ötöt! Na, jó, mutathatod külön az ötöt is… És a kutyád vakkant egymás után
tizenhármat.
A közönség elámul és tapsviharban
tör ki… Ráadásként még egy kivonást is kérdezhetsz…
A mutatványod egészen addig sikeres
lesz, míg be nem ül az egyik előadásra egy másik
kutyus vagy egy rendkívüli hallással
bíró néző. A mutatvány közben ők a kutyaugatások előtt magas sípszót
hallanak, először hetet, aztán hatot, majd tizenhármat…, s ha a nézőtéri kutya
beleugat a produkcióba, hát oda a mutatvány…
Ez a néző
hallja, amit a kutyák igen, de az átlagember nem: az ultrahangokat. A kutyus
tehát nem számolni tud, hanem azt tanulta meg, hogy egy nagyon magas hangú sípszóra egyet ugasson.”
A 2017-es Monte Carlo-i cirkuszfesztiválon Erwin
Frankello elefántja számolni tud. Annyit koppant egy kalapáccsal az asztalon,
amennyi a nézők által mondott összeadás eredménye. Vajon mit tanítottak meg az
elefántnak? Milyen segédeszközt használhatnak?
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése