Publiczne Gimnazjum nr 15
im. Wiesława Kazaneckiego w Białymstoku
Chciałbym przeżyć swoje lata
w miłości i prawdzie

Wiesław Kazanecki

Główna Projekt Innowacyjna Technika Materiały z projektów edukacyjnych
Dziś jest 21.08.2017

Wojciech Panasewicz

 

Czy wykonywanie zawodu nauczyciela może być zajęciem satysfakcjonującym?
Wydawać by się mogło, że nie, jeśli spojrzymy na problemy współczesnej edukacji, jak choćby niezaangażowane, znudzone dzieci bardziej poruszone światem wirtualnym niż otaczającą je rzeczywistością, niepojęte dla nas działania władz próbujące zreformować nas
i szkołę, by dogonić galopujący świat nauki, techniki i buzujących przemian społecznych, które silne wpływając na rodzinę zwracają nam rodziców coraz mniej kontaktowych, a coraz bardziej roszczeniowych.

Cóż .. pomimo wszystko pozostanę optymistą. Uważam, że każdy z nas, czujący powołanie do pełnienia misji edukatora, odpowie zawsze na postawione wyżej pytanie: tak, jestem tam, gdzie chciałem być i robię to, czego zawsze pragnąłem. Przeszkadza mi być może kilka niewielkich kamyków pod stopami, ale kiedy oddam się mojej pasji, zapominam o nich. Kurs, który miałem okazję odbyć w uroczym mieście Florencji, pomógł mi w wielu aspektach radzić sobie
z nieodłącznymi problemami związanymi z wykonywaniem zawodu nauczyciela, pozwolił też na wymianę myśli, pomysłów i dobrych idei z nauczycielami z różnych zakątków Europy.

Chciałbym zaprezentować kilka filmików nakręconych przeze mnie w celu zobrazowania zjawisk
i praw fizyki, o których mówię na moich lekcjach. Uważam, że dzielenie się  naszą pasją z uczniami pozwala nam czuć satysfakcję ze spełniania swej misji, a otwarte ze zdziwienia buzie moich uczniów, kiedy skaczę z biurka, by wyrwać ich z nudy szkolnej
i zaprezentować spadek swobodny w polu grawitacyjnym, są bezcenne…


Opary alkoholu. (alkohol fumes)
Palące się opary alkoholu zamknięte w baniaku na wino. Zjawisko zachodzi dość wolno, nie ma charakteru wybuchowego. Widać wypalanie się mieszanki i samoistne wygaśnięcie zjawiska związane z niedoborem tlenu.

Balonik z wodą. (balloon)
Jak zachowuje się balonik z wodą podczas upadku? Co dzieje się z gumą, jak zachowuje się woda? Jaka jest jej dynamika i rozkład ciśnienia? Dlaczego balon pęka? Jak zachowuje się pęknięta guma?

Film 1.
Balonik spada z niewielkiej wysokości. Widać bezwładność cieczy, która najpierw zniekształca balon, a następnie odbija się od powierzchni i wraca falą ku górze.

Film 2.
Balonik spada z nieco większej wysokości niż na filmie 1. Widać fale wysokiego ciśnienia, które spowodowało zderzenie z podłożem, odbijają się i spotykają się one z masą wody nadal spadającej w dół. Tego balonik już nie mógł wytrzymać…

Film 3.
Balonik spada z jeszcze większej wysokości, ale do miski częściowo wypełnionej wodą. Stanowi ona dla niego miękką poduszkę. Niestety wody jest niewiele i następuje zderzenie z podłożem. Podobnie dzieje się, jeśli skoczymy na zbyt płytką wodę. Balon nie pęka, ponieważ nadmiar ciśnienia wypełnia jego zawór.

Film 4.
Tym razem balon nie miał tyle szczęścia i pęka. Woda wyrzucona podczas eksplozji śliza się po powierzchni miski, strzelając ku górze i tworząc piękny, wodny balet. Możemy zrozumieć, dlaczego niebezpieczne stare bomby z okresu wojen odnajdywane obecnie są detonowane na poligonach, ale najpierw zakopywane w głębokim rowie. Energia eksplozji jest rozpraszana ku górze i nie zagraża pobliskim obiektom.

Film 5.
Balonik po przebiciu nagle „znika”. Jego niewielka masa w połączeniu z dość dużą siłą sprężystości gumy sprawia, że jest on wprawiany w ruch z niesamowitym przyspieszeniem. Woda zdaje się zauważyć ten fakt dopiero po chwili. Widać, jak bezwładność masy wody powoduje, że zachowuje ona swój kształt tuż po przebiciu balonika.

Płonąca świeca. (candle)
Zjawisko płomienia, czym jest? Młodzież mówi: „pali się”, ja pytam, co dokładnie: wosk świecy czy może knot? Tak drobny sznureczek dawno powinien spłonąć. Na filmie widać, że tak naprawdę chodzi o spalanie mieszanki odparowanej stearyny i tlenu z powietrza. Po pierwszym zdmuchnięciu świeca ponownie zapala się sama. Po prostu temperatura oparów unoszących się z knota jest tak wysoka, że następuje samozapłon. Ponowne zdmuchnięcie daje nam okazję do obserwowania zjawiska konwekcji. Gorące opary unoszą się pięknym strumieniem w górę. Stanowią dobrą mieszankę paliwową. Po podpaleniu na górze płomień po strużce dymu wraca do knota świecy. Dla mnie to poezja natury.

Armata. (cannon)
Urządzenie fascynujące dla chłopaków, groźne dla dziewczyn. Jak widać młodzież skonstruowała czołg, na filmie nie widać, ale miał on oprócz barw ochronnych wypisane na bokach wzory, wielkości matematyczne i fizyczne. Dobra zabawa, a jednocześnie nauka. Sama armata to rura kanalizacyjna i pocisk w postaci butelki pet wypełnionej mieszanką oparów alkoholu i powietrza. Po odpaleniu widać zjawisko odrzutu. Zgodnie z zasadą zachowania pędu gorące spaliny wypchnięte przez wysokie ciśnienie poruszają się do tyłu, a pocisk do przodu. Nauka i mnóstwo zabawy. Przypomnijcie tylko uczniom, by nie powtarzali doświadczenia w domu. Gdyby od strony wylotu spalin wisiała firanka lub ktoś stał, nie byłoby już tak zabawnie. Nam nie udało się podpalić szkolnego korytarza. Dlaczego?

Cylinder.
W jaki sposób działają silniki spalinowe diesla? Trudno by było zajrzeć do wnętrza komory spalania. Jeśli mamy gruby przezroczysty cylinder z tłokiem, możemy wypełnić go mieszanką oparów paliwa i powietrza, a następnie gwałtownie sprężyć. Temperatura gazu dynamicznie rośnie i następuje samozapłon, a następnie eksplozja. Tak zwane spalanie stukowe. Dlatego popularne diesle klekoczą. My widzimy to zjawisko dzięki kamerze, która wykonała 240 zdjęć na sekundę.

Ogniste tornado. (fire tornado)
Zjawisko dość rzadkie. Jeśli klasyczne tornado, powodując zniszczenia  wznieci ogień, równocześnie wciągając go do swojego wnętrza, możemy obserwować piękne, ale też i przerażające zjawisko. My odtworzyliśmy je dzięki kilku taflom szkła i odrobinie nafty. Dzięki temu doświadczeniu uczniowie mogą zrozumieć, że tornado żywi się dużą ilością energii cieplnej, a podstawą jego funkcjonowania jest zjawisko konwekcji, tj. unoszenia się ku górze ogrzanych gazów lub cieczy.

Rozkwitający kwiat. (flower)
Nie bez przyczyny mężczyzna wręcza najpiękniejszej osobie w jego życiu, najpiękniejsze elementy otaczającej nas natury ożywionej, kwiaty. Kiedy kwiat rozkwita? Cóż, zazwyczaj przegapiamy ten moment. My postaraliśmy się go uchwycić. Udało się, a w zamian obserwujemy ruch cieni budynków za oknem. Na tym zjawisku oparta jest idea funkcjonowania zegara słonecznego. Możemy również wyznaczyć kierunki świata. Cóż, kolejny bohater drugiego planu.

Helikopter. (helikopter)
Dlaczego lata? Jak widać też ma skrzydła, tylko że one, w odróżnieniu od samolotu, kręcą się. Możemy zaprezentować trzecią zasadę dynamiki Newtona w praktyce, są tu przynajmniej dwa jej przykłady. Po pierwsze wirniki rotora pchają masy powietrza w dół, dzięki sile reakcji, pojawia się siła pchająca helikopter do góry. Widać to na pierwszym filmie, gdzie model helikoptera umieściłem na trawie. Pchane w dół powietrze ugina źdźbła trawy. Po drugie jak widać na drugim filmie model helikoptera posiada dwa rotory poruszające się w przeciwnych kierunkach. Podczas startu śmigiełko na ogonie modelu jest nieruchome. Dlaczego ono tam jest, czemu służy? Jeśli popatrzymy na obracający się rotor, to dojdziemy do wniosku, że silnik helikoptera musi wytwarzać siłę, która go obraca. Tak więc zgodnie z trzecią zasadą dynamiki, pojawi się siła reakcji obracająca w przeciwnym kierunku konstrukcję helikoptera. Aby temu zapobiec, stosuje się albo podwójny rotor, tak jak na naszym filmie, albo niwelujące tą siłę dodatkowe śmigiełko na ogonie. Pomaga ono również zmieniać kierunek ruchu helikoptera, taką właśnie rolę pełni śmigiełko w prezentowanym modelu. Nad rotorami widzimy obracające się masywne elementy żyroskopu. Dzięki zasadzie zachowania momentu pędu stabilizuje on poruszanie się helikoptera. Dzięki tej zasadzie udaje się nam jazda na rowerze, tam obracają się koła i to one stabilizują naszą pozycję.

Balonik z wodorem. (hydrogen)
Widzimy dwa zjawiska. Ponieważ gęstość wodoru jest mniejsza od powietrza, to zgodnie z prawem wyporu, pływa on w gęstszym od niego powietrzu. Gdyby nie był przywiązany nitką, wypłynąłby na powierzchnię powietrza w pomieszczeniu, czyli zatrzymałby go sufit. Pamiętamy że wodór jest wybuchowy. Eksplozja na lekcji jest jak powiew świeżej bryzy nad morzem. Tuż po eksplozji czujemy w płucach rozchodzącą się po wybuchu falę ciśnienia. Nie jest on zbyt głośny, więc nie zagraża naszemu aparatowi słuchu. Pięknie jest czasem poczuć dźwięk, bo to on właśnie zakołatał nam w klatce piersiowej. Dzieje się tak, ponieważ mimo wszystko wodór spala się dość wolno w porównaniu z większością materiałów wybuchowych.

Pozorny ruch Słońca na nieboskłonie. (sunrise & sunset)
Romantyczne chwile zachodu lub wschodu Słońca funduje nam nasza najbliższa gwiazda, zupełnie za darmo choć bywają one dla nas bezcenne. Filmy prezentują te piękne zjawiska nad moją miejscowością, dodatkowo umożliwiając obserwacje pozornego ruchu tarczy słońca na niebie. Proszę zwrócić uwagę, że zupełnie gratisowo został również uchwycony wschód naszego jedynego naturalnego satelity Księżyca.

Drożdże. (yeast)
Ponownie zjawisko z pogranicza biologii, zapewne chemii i fizyki, a co najważniejsze dla niektórych - ze świata kulinarnego. Placki drożdżowe też mogą nas czegoś uczyć. Drożdże, żywiąc się cukrami, wytwarzają dwutlenek węgla, który rozdyma ciasto, nadając mu puszystość. Mniam.



Opublikowano: niedziela, 23, lipiec 2017 07:07
Kontakt
 
 
Publiczne Gimnazjum nr 15
Porzeczkowa 11
15-815 Białystok

tel. (85) 653-08-60 (szkoła)
tel. (85) 654-42-39 (dyrektor)
fax. (85) 653-08-61

mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

 

Więcej...

Kalendarz
loader