Závodní dráha s rovinným zrcadlem

Anotace

Rovinné zrcadlo každý zná ze své domácnosti, denně se v něm prohlíží při česaní vlasů, při mytí apod., ale málokdy si uvědomujeme, jak může být, máme-li se orientovat pouze podle obrazu v něm.

Příprava aktivity

Připravíme plán tratě, kterou mají žáci za úkol na stole tužkou projet. Lze si vytvořit tratě vlastní a nebo použít připravenou trať z přiloženého pracovního listu. Obtížnost plánu tratě volíme podle možnosti žáků, podle jejich věku. Dále bude každý žák potřebovat své vlastní rovinné zrcátko (ze školních souprav, půjčené od maminky) – viz obr. 1.

1. Pomůcky k experimentu

Průběh aktivity

Žákům rozdáme plány tratě a rovinná zrcátka. Každý žák si vezme tužku, plán tratě si položí před sebe na stůl nápisem START k sobě a před plán tratě postaví rovinné zrcátko (viz obr. 2). Sklon rovinného zrcátka volí tak, aby v něm pohodlně viděl svůj plán tratě. Úkolem je projet daný plán tratě tužkou tak, aby čas, který na to bude žák potřebovat, byl co nejmenší. Přitom je zakázáno dívat se přímo na trať! Trať je nutné sledovat pouze v rovinném zrcátku. Úkol, který se zdá na první pohled velmi jednoduchý, je poměrně náročný. Zejména z počátku cesty, než si žáci uvědomí, jak koordinovat pohyby ruky s tužkou v závislosti na tom, co vidí v zrcátku.

Na závěr můžeme porovnat již projeté plány tratí a podívat se, jaký úsek potřebovali žáci k tomu, aby zkoordinovali pohyb ruky s tužkou s obrazem pozorovaným v zrcadle.

2. Průběh experimentu

Vysvětlení a přínos aktivity

Skutečnost, že projetí trati, kterou sledujeme v rovinném zrcátku, není příliš jednouché, vyplývá z vlastnosti zobrazení rovinným zrcadlem. Rovinné zrcadlo vytváří stranově převrácený obraz předmětů, a to si žáci musí během prvních zatáček trati uvědomit. Pak budou schopni trať projet poměrně rychle a mohou řešit případně složitější tratě.

Tuto aktivitu je možné zařadit nejen do výuky, ale lze ji zařadit i do programu na různých sportovních kurzech a dalších mimoškolních akcích.

Aktivitu je možné také použít v hodinách matematiky při probírání shodných zobrazení v rovině (zejména při osové souměrnosti).