Fyzika v 22M

Dostředivá síla

Na jednu z hodin fyziky si měli žáci třídy SPŠST Panská přinést do dvojice nebo trojice nějaký míček nebo kuličku.

„Když jsem tento úkol zadával před pár lety, řekl jsem, ať žáci na den obětují kuličku z myši,“ usmívám se při pokusu o vtip. „Ale je mi jasné, že vy kuličkovou myš už neznáte.“

Na danou hodinu měli žáci skutečně do skupin minimálně jeden míček.

„Váš úkol je prostý: zařiďte, aby se váš míček pohyboval po kružnici. A to po takové kružnici, kterou jako fyzikář budu tolerovat. Víc říkat nebudu, určitě něco vymyslíte,“ zadal jsem úkol.

Žáci se pustili do práce. V některých skupinkách zkoušeli míček roztočit kolem jeho svislé osy, což jsem jako pohyb po kružnici zakázal. Ne proto, že by to bylo vyloženě špatně, ale to, co jsem chtěl tímto experimentem sledovat, by se v tomto případě sledovalo velmi špatně.

Jak jsem obcházel kolem třídy, viděl jsem, že žáci vymýšleli různé varianty:

donutit míček k pohybu v plastové šabloně na kreslení kružnic;

donutit míček k pohybu v ohrádce vytvořené z učebnic, tužek nebo penálů (to sice nebyla skutečná kružnice, ale přesně ta, o které jsem při zadávání úkolu řekl, že ji budu tolerovat);

roztočit míček na elektrické šňůře od nabíječky;

rozkývat míček na pásu izolepy;

roztočit míček ve vyrobeném papírovém kornoutu;

zapíchnout míček do kružítka a pohybovat s ním (to bylo sice srabské, ale úkol tak byl splněn).

Pochválil jsem žáky za přístup i za kreativní nápady. Pak jsem ale ve vyptávání pokračoval.

„Co se muselo ve všech případech, které jste tu zrealizovali, s míčkem fyzikálně stát, aby se kýval na šnůře, aby se pohyboval v ohrádce z učebnic a podobně?“ ptám se.

„Na míček musela působit síla,“ shodli se žáci.

„Prima, a jaký směr měla tato síla?“ ptám se.

„Byla to odstředivá síla!“ zazní z úst jednoho žáka.

„A ty víš, co tenhle pojem znamená?“ divím se.

„Nevím, ale slyšel jsem to někde,“ usmívá se žák, ale je mu jasné, že tohle není správná odpověď na moji otázku.

„Nesnažte se házet cizími termíny, když jim nerozumíme, popište směr síly na základě experimentů,“ radím.

Nakonec žáci přeci jen dospěli k tomu, že síla působící na míček musí působit směrem do středu kružnice, po níž se má míček pohybovat.

Souhlasím a teprve až nyní píšu na tabuli téma dnešní hodiny: Dostředivá síla.

Experimenty shrnu, nakreslíme obrázek, definujeme dostředivou sílu i v kontextu platnosti druhého Newtonova zákona a společně se žáky vymyslíme způsoby, jakými může být dostředivá síla realizovaná v praxi.

Snad na základě samostatně provedených experimentů a na základě mého experimentu inspirovaného pohybem psa na samonavíjecím vodítku, si žáci probíraný termín budou pamatovat.

Průběh úvodu dané vyučovací hodiny zobrazují fotografie.

Autoři fotografií:

Jaroslav Reichl