Dostředivá síla

Jednou z důležitých sil, kterou fyzika v rámci studia dynamiky popisuje, je dostředivá síla. Její definici zvládne napsat učitel na tabuli během několika sekund, ale její hlubší pochopení je velmi podstatné pro další studium nejen fyziky, ale i na fyziku navazujících odborných předmětů. S touto silou se totiž setkáváme při popisu pohybu těles ve Sluneční soustavě i při popisu pohybu nabitých částic v magnetickém poli (takže např. i v osciloskopu).

Proto jsem chtěl, aby i žáci třídy 15A SPŠST Panská dostředivou sílu pochopili a chápali její význam. Proto jsem den před hodinou, v níž jsem chtěl dostředivou sílu probírat, vyzval žáky, ať si donesou na další hodinu fyziky malou kuličku nebo míček.

„Jak velkou kuličku máme mít?“ padl celkem logický dotaz.

„Do velikosti míčku na ping-pong,“ odpověděl jsem. „Kdybyste byli starší, tak řeknu, že optimální velikost je kulička do myši,“ usmál jsem se. „Ale to už většina z vás nezná!“

Několik žáků se ozvalo, že kuličkovou myš znají.

Na další hodině fyziky pak dostali žáci za úkol donutit jimi přinesenou kuličku k pohybu po kružnici. Žáci ve skupinkách zkoušeli různé způsoby, kterými se více či méně přiblížili pravidelnému pohybu kuličky po kružnici.

„Současně si všímejte, jak kuličku k tomuto pohybu přinutíte,“ komentoval jsem jejich snažení. „Budu se na to ptát!“

Po několika minutách experimentování jsem snahy žáků přerušil a začali jsme o provedených experimentech diskutovat. Relativně rychle jsme dospěli k závěru, že na kuličku je nutné působit silou směrem do středu kružnice, a proto je logické tuto sílu nazývat dostředivá síla.

Na závěr hodiny jsem napsal na tabuli definici této síly a rozebrali jsme, jakými silami může být dostředivá síla realizovaná.

Průběh experimentování s kuličkami před vyslovením definice dostředivé síly je zobrazen na fotografiích.

Autor fotografií:

Jaroslav Reichl

© Jaroslav Reichl, 4. 1. 2016