Mechanický výkon

„Potřebuju dva dobrovolníky, kteří mi pomohou s experimentem,“ oznámil jsem na začátku jedné hodiny fyziky ve třídě 16D SPŠST Panská, aniž jsem napsal na tabuli téma probírané látky. Přihlásili se Vojta Kovařík a Aleš Jedlička.

„Mám pro vás úkol,“ usmívám se a odhaluji dosud přikryté dvě nádobky obsahující písek. „Nejdříve určíme hmotnosti obou nádobek,“ říkám a podávám klukům digitální váhu. Během chvíle hlásí překvapeně, že obě nádobky mají stejnou hmotnost - konkrétně 721 gramů.

„Prima, a teď ten úkol,“ pokračuji, jdu kousek od kluků a nenápadně beru do rukou v hadru zabalené dvě lžíce. „Chci, abyste nástrojem, který vám za chvíli dám, přendali písek z nádobek do velké fotomisky. Neexistuje, že nádobky budete zvedat a zvrhnete to tam,“ upozorňuji a Vojta se tváří tak, že právě to měl na mysli. „Můžete si ale nádoby přidržet, aby po stole neklouzaly.“

Kluci se tváří, že je všechno jasné. Ostatní žáci ze třídy se shlukli kolem lavice, na které jsou nádobky připravené, a čekají, jak bude experiment pokračovat dále.

„Aleši, z jaké ruky chceš nástroj na přendávání písku?“ ptám se a ruce držím nehybně za zády. Aleš si vybere ruku a já mu z ní předávám kávovou lžičku. Vojtovi podávám polévkovou lžíci.

„Ale to je nefér,“ ozve se Aleš, „on má větší lžíci.“

„Není to nefér, jeden jí prostě dostat musel,“ vysvětluji. „Jste připravení? Pokud ano, tak pozor: tři - dva - jedna - start!“

Kluci začínají přemísťovat písek z jim přidělených nádob do velké fotomisky, která leží mezi nádobkami s pískem. Ostatní ve třídě průběh experimentu sledují, ačkoliv je jasné, jak dopadne. Po chvíli také Vojta vyškrabuje ze své nádobky poslední zrnka písku.

„Děkuji vám, myslím, že můžeš i ty skončit, Aleši,“ končím experimentování. „Posaďte se zpět do lavic a experiment si rozebereme.“

Když se všichni usadí, začínám klást otázky.

„Popište, co bylo společné a čím se lišily právě proběhlé experimenty.“

„Oba kluci přendali stejné množství písku, ale za různý čas,“ ozve se ze třídy.

„Ano, s tím souhlasím,“ říkám. „A bylo by možné tu větu přendali stejné množství písku říct nějak jinak? Lépe fyzikálně,“ napovídám.

Po chvíli se dobereme k tomu, že oba kluci vykonali stejnou mechanickou práci.

„Prima! Už předtím jste řekli, že každému z nich to trvalo jinou dobu,“ napovídám dále. „Takže se oba kluci lišili čím?“

Žáci nějak nevědí, kam svými otázkami mířím. Proto napovídám ještě jinak: „Kdybychom považovali Vojtu a Aleše za stroje, jakou fyzikální veličinou, kterou běžně používáte a znáte, bychom mohli to, co předvedli, popsat?“

„Že má každý jiný výkon?“ ozve se za chvíli ze třídy.

„Přesně tak!“ raduji se. „To je ono! Kluci pracovali každý s jiným výkonem. A kdo měl výkon větší?“

„No asi Vojta.“

„Asi?“ divím se.

„No určitě Vojta!“ ubezpečuje mě autor myšlenky.

„A proč?“ chci vědět.

„No protože přeházel ten písek za kratší čas!“

„Ano, přesně tak to je,“ končím úvodní část hodiny, obracím se k tabuli a píšu až nyní nadpis dnešní hodiny: Mechanický výkon. Poté následuje shrnutí experimentu tak, aby si jej mohli žáci napsat do sešitů, definice výkonu, zápis jednotek, …

Snad si tento jednoduchý experiment budou žáci pamatovat, až budeme řešit různé úlohy na téma výkon.

Průběh části vyučovací hodiny předcházející definici výkonu zobrazují fotografie.

Autoři fotografií:

Jaroslav Reichl

© Jaroslav Reichl, 27. 1. 2017