Návody na pokusy

V červnu letošního roku uplynulo 400 let od narození významného francouzského matematika, fyzika a filozofa Blaise Pascala (1623 – 1662). Od svého otce získal základy matematického vzdělání a to mu umožnilo, aby už v 16 letech napsal své první matematické pojednání: o vlastnostech kuželoseček. Pro svého otce, správce královských daní, sestrojil v 19 letech první mechanický počítací stroj pro sčítání a odčítání. Později se v matematice proslavil objevy v oblasti geometrie, kombinatoriky a teorie pravděpodobnosti (to když jako vášnivý hazardní hráč rulety hledal způsob, jak by se dala matematickou cestou zvýšit naděje na výhru).

S Pascalovým jménem jsme se však už na základní škole všichni setkali především v hodinách fyziky. Pascal věnoval hlavní pozornost studiu atmosférického tlaku – například experimentálně dokázal závislost atmosférického tlaku na nadmořské výšce. Řešil také problémy rovnováhy kapalin a plynů. Zákon o rovnoměrném šíření tlaku v kapalinách patří ke stěžejním zákonům hydrostatiky. A jeho praktická aplikace bude podstatou našeho modelu kapalinové brzdy.

K největšímu historicky zaznamenanému zemětřesení došlo v roce 1556 ve středočínské provincii Šen-si, při kterém zahynulo přibližně 830 000 lidí. Není se tedy co divit, že první „detektor zemětřesení“ vznikl v Číně – zkonstruoval jej dvorní astronom Čang Cheng už v roce 132 n. l. V obří bronzové nádobě bylo volně zavěšené těžké kyvadlo, soustavou pák propojené s kuriózním mechanismem detektoru. Po vnějším obvodu nádoby bylo pravidelně rozmístěno osm sošek draka, v tlamě každého z nich byla miska s měděnou kuličkou. Pod každou miskou stála soška žáby s otevřenou tlamičkou. Jestliže došlo k zemětřesení, nádoba detektoru se pohnula spolu se zemí, ale těžké závaží v kyvadle zůstalo díky setrvačnosti „v klidu“. Tato změna vzájemné polohy nádoby a kyvadla způsobila, že pákový mechanismus otevřel tlamu toho draka, který byl na obvodu nádoby ve směru otřesů. Kulička z otevřené dračí tlamy spadla do tlamičky žáby pod ní. Cinknutí kuličky zvukem upozornilo na vznik zemětřesení a současně udávalo směr k jeho centru. (Psali jsme o něm zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/fyzika-a-klasicka-energetika/2139-prvni-seismograf-na-svete#&gid=1&pid=1)

Octan sodný neboli horký led je úžasná chemikálie, kterou si můžete připravit doma a dělat s ní pokusy. Potřebujete jen jedlou sodu a ocet (resp. kyselinu octovou). Vzniklý roztok ochladíte pod jeho bod tání a pak ho necháte krystalizovat. Krystalizace je exotermický proces, takže vzniklý „led“ je horký. Přechod do pevného skupenství je tak rychlý, že můžete i vytvářet sochy pouhým litím roztoku.

Jak se pohyb větru přenáší z listů větrné elektrárny na turbínu, co se skrývá uvnitř jaderného reaktoru, nebo jak se chová pára v parogenerátoru. Nové stavebnice energetických zařízení z 3D tiskárny přinášejí tajemství výroby elektřiny přímo do domácností i školních tříd. Data pro tisk jsou zdarma k dispozici pro celkem šest věrných modelů různé obtížnosti, ty nejpropracovanější mají i otočné díly. Skupina ČEZ unikátní stavebnice představila u příležitosti nového školního roku na svém vzdělávacím portále www.svetenergie.cz.

Mnoho nadšenců již dnes vlastní 3D tiskárnu, nebo má přístup k nějaké profesionální. Což takhle vyrobit si tokamak? Totiž alespoň jeho názorný a rozebíratelný model. Program je nyní k dispozici volně na stránkách ITER pro studenty, učitele a „fúzní nadšence“ po celém světě. Poprvé se model představil během oslavy zahájení montáže reaktoru ITER, v úterý 28. července 2020. Jestliže nemáte 3D tiskárnu, nezoufejte. Podobný model, dokonce české výroby, si můžete koupit, a to již hotový.

Možná jste slyšeli radu: Když blízko tebe udeří blesk, vzdal se od toho místa co nejkratšími krůčky! Zdá se vám to nesmyslné? Abychom utíkali dostatečně rychle, musíme přece dělat dlouhé kroky! Ale ouha, právě to by nám mohlo ošklivě uškodit. Půda je od blesku nabitá na vysoké napětí. Proč kraťoučké krůčky? Pojďme si udělat pokus vysvětlující, co je to krokové napětí.