Velikost tíhového zrychlení

Když jsme se žáky třídy 22M SPŠST Panská spočítali několik úloh na téma matematické kyvadlo, zadal jsem úkol dalšího měření: změřit velikost místního tíhového zrychlení.

„Nejdříve dešifrujeme ty přívlastky,“ usmívám se, „a tím si i leccos zopakujeme.“

Postupně se žáky diskutujeme, proč tíhové zrychlení, a ne gravitační zrychlení a proč právě místní zrychlení. Nakonec se žákům daří oba přívlastky obstojně vysvětlit.

„A teď je otázkou, jakou metodou budeme velikost tíhového zrychlení měřit?“ ptám se.

Po chvíli přemýšlení žáci pochopí, že vztah pro periodu kývání matematického kyvadla dává jednu z možností. Perioda tohoto kyvadla totiž závisí na délce jeho závěsu a na velikosti tíhového zrychlení. Sami žáci dojdou k závěru, že stačí změřit periodu kývání kyvadla a délku jeho závěsu a z těchto údajů pak dopočítat hledanou velikost tíhového zrychlení.

Před vlastním měřením ještě vzpomínáme na první laboratorní práci, kterou jsme společně dělali – na měření reakční doby člověka. Právě kvůli této charakteristice člověka je třeba měřit periodu vícekrát – ideálně změřit 10 period a na základě toho určit jednu periodu. To, že měření provedeme vícekrát, je jasné.

Žáci jsou rozdělení již do 10 skupinek (tato informace je při vstupu do učebny překvapila, ale nyní již chápou, proč se tak měli rozdělit) a každá dostává svůj model matematického kyvadla.

„Až proměříte periodu svého kyvadla, určíte průměrnou hodnotu, naměříte délku závěsu svého kyvadla a tyto hodnoty si navzájem nasdílíte,“ usmívám se. Během měření pak připravuji na tabuli tabulku, do níž budou žáci svá data zapisovat.

„Na základě takto nasdílených dat pak sestrojíte grafy závislosti periody kmitání matematického kyvadla na délce jeho závěsu a na odmocnině z této délky,“ dodávám to, co je napsáno v pracovním listě, který jsem žákům dal. „To, že grafy okomentujete, je jasné!“

Ve druhé skupině se podařilo provést měření i na kyvadle, které jsme nechali kývat z chodby okna a které mělo délku závěsu skoro 9 metrů. Dva žáci kyvadlo uváděli do pohybu a měřili jeho periodu na zahradě školy.

V obou skupinách se žáci snažili měřit co nejpřesněji, ale přesto se drobné odchylky vyskytly. Druhá skupina ovšem měřila pečlivěji.