zkoušeno s 2.ročník SŠ jako motivační laborka na začátku roku: 80min (20min úvod, 45min práce, 10min vyhodnocení, 5min úklid)
Studenti měli v 2-3členných skupinách postavit funkční zařízení pracující na principu hydraulického lisu.(kráječ na marshmelouny, brzdu roztočeného CDčka, výtah nebo lis na marshmelouny.)
Organizace hodiny:
- Úvod: rychlé opáčko tlaku v tekutinách (tlak vyvolaný tíhovou silou/tlak vyvolaný vnější silou), zopakování vzorce pro hydrostatický tlak a pro hydraulický lis.
- Pokus s nafukovacím lehátkem. Dobrovolník lehne na nafouklé lehátko, studenti mají odhadnout plochu jeho těla (chvíli řešíme rozdíl mezi plochou a objemem). Druhý dobrovolník zatlačí dlaní do lehátka, všichni vidíme, jak se tělo prvního o trochu nadzvedlo. Bez této hydraulické pomoci bychom jednou rukou člověk určitě nezvedli. Chvíli diskutujeme, jestli nám stlačitelnost vzduchu hraje do karet – Ne. Lepší by bylo mít v lehátku vodu nebo olej.
- Brainstorming: vymyslete ve skupinách co nejvíce možných zařízení. Představte si, že jste inženýři. fyzici za vámi přišli s principem hydraulického lisu. “Máme “zvětšovátko sil”, ale nevíme, jak to zpeněžit.” říkají fyzici. Studenti chrlí výtahy, kráječe, lisy, brzdy. Ideální je, když každá skupina vymyslí něco jiného a to pak dostane za úkol vyrobit. Ptám se každé skupiny, kam se připojí menší a kam větší píst. Např. brzda – menší píst pod pedálem, větší píst u kola.
- Potřeby: různé velikosti stříkaček, měla jsem 2ml, 5ml, 10ml, 20ml (všechny mají stejné vyústění). Hadičky z “infuzního setu” s ustřihlými koncovkami. Hadičky na stříkačkách drží a nevypadávají, (infuzních setů jsem koupila asi 8) kartony, CDčka, tavné pistole, plátkové nože, provázky, lepící pásky, kameny.
- Součástí úkolu bylo spočítat, jak moje zařízení zvětšuje sílu. Na menší píst zapůsobím silou 10N, jak velká bude síla na větším pístu? Tření pístů neuvažujeme. (Pozor, studenti často měří plochu čtverečků, které si na stříkačky nalepili, je potřeba je upozornit, že potřebujeme plochu pístu v kontaktu s kapalinou – vnitřní průměr stříkačky)
- Vyhodnocení: každá skupina předvede své zařízení a prezentuje svůj výpočet. Byla kolem toho spousta zábavy, brzdy mercedesu, které vychylují kolo, takže vůz brzdí plužením apod. Studenti vyrobili kráječ a lis na marshmelouny, brzdy roztočených CDček a několik výtahů.
