Zobrazit na úvodní stránce článků

Na začátek článku
Titulka > Modul články > Základní vzdělávání > Kompetence k řešení problémů > Pokusy do fyziky – Šikmá věž z kostek

Ikona prakticky

Pokusy do fyziky – Šikmá věž z kostek

Ikona inspiraceIkona hodina
Autor: Martin Macháček
Anotace: Příspěvek popisuje pokus, při kterém si žáci prakticky vyzkouší, jak poloha těžiště vzhledem k podstavě ovlivňuje rovnováhu tělesa.
Podpora výuky jazyka:
Klíčové kompetence:
  1. Základní vzdělávání » Kompetence k řešení problémů » vnímá nejrůznější problémové situace ve škole i mimo ni, rozpozná a pochopí problém, přemýšlí o nesrovnalostech a jejich příčinách, promyslí a naplánuje způsob řešení problémů a využívá k tomu vlastního úsudku a zkušeností
  2. Základní vzdělávání » Kompetence k učení » samostatně pozoruje a experimentuje, získané výsledky porovnává, kriticky posuzuje a vyvozuje z nich závěry pro využití v budoucnosti
Očekávaný výstup:
  1. základní vzdělávání » Člověk a příroda » 2. stupeň » Fyzika » Pohyb těles, síly » určí v konkrétní jednoduché situaci druhy sil působících na těleso, jejich velikosti, směry a výslednici
  2. základní vzdělávání » Člověk a příroda » 2. stupeň » Fyzika » Pohyb těles, síly » využívá Newtonovy zákony pro objasňování či předvídání změn pohybu těles při působení stálé výsledné síly v jednoduchých situacích
Mezioborové přesahy a vazby: Nejsou přiřazeny žádné mezioborové přesahy.
Průřezová témata:
  1. Základní vzdělávání » Osobnostní a sociální výchova » Řešení problémů a rozhodovací dovednosti
  2. Základní vzdělávání » Osobnostní a sociální výchova » Komunikace
  3. Základní vzdělávání » Osobnostní a sociální výchova » Rozvoj schopností poznávání
Organizace řízení učební činnosti: Skupinová
Organizace prostorová: Školní třída
Nutné pomůcky: sada šesti stejných dřevěných kostek
Klíčová slova: pokus, kostky, gravitační síla

Příspěvek vznikl v rámci projektů pořádaných o.s. Aisis.


Téma: Mechanika pevných těles - Těžiště

Provedení
Žáci staví na rovném stole věž z kostek tak, že každou kostku posunou vždy o čtvrtinu její šířky na jednu stranu. Jakou nejvyšší věž dokážou postavit? Může být taková věž libovolně vysoká?
Žáci zjistí, že čtyři kostky na sebe tak lze postavit, ale při páté kostce se jim věž začne hroutit. Záleží ovšem na tom, jak přesně budou dodržovat posunutí o čtvrtinu šířky kostky. Budou-li kostky posunuty o méně, je možné, že věž z pěti kostek ještě nespadne.

Vysvětlení
Protože všechny kostky jsou ze stejného materiálu, je i celá věž z jednoho materiálu - tvoří stejnorodé těleso. Toto těleso je středově souměrné, proto jeho těžiště je ve středu souměrnosti takového tělesa. Na obrázku je těžiště naznačeno černou tečkou.

obr 1
1. obr 1

Na věž působí gravitační síla Fg tak, jako by její působiště bylo v těžišti věže. Věž bude v rovnováze a nespadne, jestliže je těžiště nad podstavou nejnižší kostky.
S každou další kostkou se těžiště posune o něco doprava - žáci mohou dokonce zjistit, že posouváme-li každou další kostku o čtvrtinu její šířky, posune se těžiště věže vždy o jednu osminu šířky. Věž se začne kácet, když se těžiště dostane na okraj podstavy dolní kostky, jak to ukazuje obrázek. Gravitační síla způsobí, že celá věž se začne otáčet okolo osy, která je naznačena červeným kroužkem.

Obměny
Jaký je největší počet kostek, které lze postavit na sebe při jejich jiném posunutí (např. o pětinu, o desetinu šířky apod.)?
Co kdyby všechny kostky nebyly ze stejného materiálu? Představme si například, že nejspodnější kostka je z olova a všechny další ze dřeva. Kolik kostek celkem pak na sebe můžeme postavit při posunutí o čtvrtinu šířky kostky?

Poznámka
Pokus ukazuje, jak důležité je, aby zdi, komíny, pilíře apod. byly stavěny svisle.

Stupeň vzdělávání a období vzdělávání 2. stupeň a nižší ročníky víceletého gymnázia
Rozvíjené klíčové kompetence
  • určí v konkrétní jednoduché situaci druhy sil působících na těleso, jejich velikosti, směry a výslednici
  • využívá Newtonovy zákony pro objasňování či předvídání změn pohybu těles při působení stálé výsledné síly v jednoduchých situacích
Organizace řízení učební činnosti skupinová
Organizace prostorová školní třída
Organizace časová do 45 minut
Vyučovací metoda aktivizující – heuristická
Nutné pomůcky a prostředky sada šesti stejných dřevěných kostek
Anotované odkazy:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné anotované odkazy.
Přiřazené DUM:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné DUM.
Přiřazené aktivity:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné aktivity.
V případě pochybností o aktuálnosti či funkčnosti příspěvku využijte tlačítko „Napište nám“.
Napište nám
INFO
Publikován: 26. 02. 2008
Zobrazeno: 16253krát
Hodnocení příspěvku
Hodnocení týmu RVP:
Hodnocení článku : 0

Hodnocení uživatelů:
Hodnocení článku :
Hodnotit články mohou pouze registrovaní uživatelé.

zatím nikdo Hodnocení článku : 5
zatím nikdo Hodnocení článku : 4
zatím nikdo Hodnocení článku : 3
zatím nikdo Hodnocení článku : 2
zatím nikdo Hodnocení článku : 1
Jak citovat tento materiál
MACHÁČEK, Martin. Pokusy do fyziky – Šikmá věž z kostek. Metodický portál: Články [online]. 26. 02. 2008, [cit. 2020-11-24]. Dostupný z WWW: <https://clanky.rvp.cz/clanek/c/ZL/2019/POKUSY-DO-FYZIKY---SIKMA-VEZ-Z-KOSTEK.html>. ISSN 1802-4785.
Licence Licence Creative Commons

Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons.


Komentáře
Příspěvek nebyl zatím komentován.
Vložit komentář:

Pro vložení komentáře je nutné se přihlásit.