Fyzika v 07L

Poločas rozpadu pivní pěny

Jaderná fyzika a studium nitra látek obecně je část fyziky, v níž není možné na úrovni střední školy provádět ve třídě příliš mnoho experimentů. Tyto experimenty se totiž převážně odehrávají v jaderných elektrárnách, v urychlovačích částic a dalších zařízeních, která školy k dispozici nemají. Proto každá názorná ukázka, která žákům přiblíží probíranou látku z této části fyziky, je nejen vítaným zpestřením hodiny fyziky, ale také důležitým krokem k motivaci žáků či v systematizaci probraných poznatků.

Jedním z fyzikálních zákonů, který patří do této části fyziky, je i rozpadový zákon. Ten byl formulován na přelomu 19. a 20. století manželi Marií a Pierrem Curieovými na základě experimentů, které prováděli jak oni sami, tak i jejich předchůdce Henri Becquerel. Proměřovat radioaktivní rozpad radionuklidů by bylo ve třídě jistě možné, ale existují i jiné „materiály“, jejichž „rozpad“ se řídí stejnými zákony. Příkladem (a pro studenty velmi atraktivním příkladem) může být i pivní pěna a studium jejího poklesu ve sklenici, do níž pivo nalijeme. Ačkoliv pivo bylo nealkoholické, žáci se do měření vrhli nejen proto, že chtěli probádat důležitý fyzikální zákon, ale i proto, že tušili, co budou moci udělat se zbytky piva, kterému se během experimentu naprosto nic nestalo.

Provedení experimentu ve třídě 07L bylo jednoduché: na můj pokyn žáci v jednotlivých skupinkách otevřeli sklenici s pivem, vlili její obsah relativně prudce do přinesené nádoby a já začal hlásit 10tisekudnové intervaly. Pokaždé, když jsem ohlásil uplynutí dalších deseti sekund, žáci změřili výšku pivní pěny ve sklenici a tento údaj si zapsali. Zápis prováděli buď na papír a nebo rovnou do tabulkových editorů ve svých noteboocích. Po skončení měření žáci předepsaným způsobem zlikvidovali téměř neporušené a ani příliš nezvětralé pivo (měření trvalo cca dvě nebo tři minuty) a ti, kteří zapisovali data přímo do počítačů, vykreslili graf závislosti výšky pivní pěny na čase. Na první pohled bylo zřejmé, že získaná závislost je exponenciální, což plně odpovídá teorii. Proložení křivky naměřenými daty tento závěr potvrdilo. Dokonce bylo možné na základě této aproximační křivky určit poločas rozpadu pivní pěny …

Atmosféru ve třídě během měření zobrazují fotografie.

Autor fotografií: Jaroslav Reichl