Návody na pokusy

Beton patří k nejpoužívanějším stavebním materiálům. Jeho předchůdcem, používaným už ve starověkém Římě, byla malta využívající jako pojivo sopečný přírodní „cement“. O její kvalitě svědčí mnohé starověké stavby, které se dochovaly v oblasti Středomoří dodnes. Beton v dnešní podobě však vznikl až po vynálezu portlandského cementu na počátku 19. století, u nás byl použit poprvé v roce 1912. Co je to tzv. předpjatý beton? Udělejme si pokus.

"Magický písek, díky kterému se vaše děti už nikdy nebudou nudit. Superpísek s úžasnými vlastnostmi. Neustále drží u sebe, nikdy nevysychá. Je hebký, měkký a velmi příjemný na dotek, zdravotně nezávadný. Nikdy se nerozsype a nebude dělat nikde nepořádek." Takto o něm píší prodejci, lákající k jeho zakoupení. A rodiče rádi koupí, protože to je opravdu skvělá hračka. Fyzikovi - koumákovi však začne vrtat hlavou: Čím to, že má takové vlastnosti? Je to opravdu písek?

Internetem koluje mnoho lákavých návodů na zhotovení zábavné fyzikální hračky, dramaticky demonstrující přeměnu potenciální energie na kinetickou. Stačí zadat do vyhledávače termín „Stick Bomb“, čili v překladu „bomba z tyčinek“. Pro sestavení experimentální „bomby“ jsou nejvhodnější špachtle, které se prodávají v lékárně pod názvem Ústní lžička. Z prohnutých špachtlí lze vytvářet různé důmyslně propletené mřížky, které drží pohromadě silami pružnosti. Stačí však některou špachtli uvolnit a celá konstrukce se bleskurychle rozpadne – doslova exploduje.

Už lidé ve starověkém Egyptě nebo Číně věděli, že stíny Sluncem ozářených předmětů mění během dne svou délku. Nejkratší jsou v poledne, nejdelší ráno a večer. Stačilo vztyčit svislý sloup – gnómón – na vodorovné ploše, změřit délku jeho stínu a získat aspoň přibližné časové rozdělení dne. Takové primitivní sluneční hodiny sice nebyly příliš přesné, ale našim předkům to nevadilo. Vždyť například staří Řekové dělili den jen na čtyři části: ráno, předpoledne, odpoledne a podvečer. Pojďme si sluneční hodiny vyrobit.

Americký fyzik a technik srbského původu Nikola Tesla patřil na přelomu 19. a 20. století – spolu s T. A. Edisonem – k největším vynálezcům v oboru výroby, přenosu a využití elektrické energie. Edison byl zastáncem stejnosměrného proudu, zatímco Tesla viděl budoucnost v proudu střídavém a další vývoj elektroenergetiky mu dal v tomto směru za pravdu. Tesla později věnoval svou pozornost a úsilí možnosti bezdrátového dálkového přenosu elektrické energie s využitím střídavého proudu o vysoké frekvenci a velmi vysokém napětí. V tomto případě však pokusy úspěšné nebyly a jeho vysokofrekvenčním generátorem (dodnes mu říkáme Teslův transformátor) se mu podařilo bezdrátově na malou vzdálenost rozsvítit jen luminiscenční trubice. Dosud se bezdrátový přenos energie ve velkém měřítku nepodařil!

Z běžného života víme, že hladina vody se chová, jako by byla pokryta tenkou pružnou blánou. Z hodin fyziky víme, že molekuly na hladině kapalin se navzájem přitahují nesouměrně – dole hustá voda, nahoře řídký vzduch – takže výsledná síla směřuje dovnitř, do vody. Dáme-li to dohromady, je zřejmé, že zdánlivou blánu na hladině vody tvoří tato povrchová vrstva molekul. Veličina, která charakterizuje tento jev, se nazývá povrchové napětí.