Arte della Physica
Úchvatné fotografie experimentov ukazujú fyzické vzťahy estetickým spôsobom. Za týmto účelom majú žiaci v 5. až 13. ročníku napríklad nastavenú svetelnú vodu a otáčanie ohňa, aby ilustrovali odstredivé sily a zachovanie momentu hybnosti. Výbušné testy so spórami machu machu a butánu pôsobivo ukazujú vznietenie a oheň rôznych látok. Paličkové svetlá a LED diódy pripevnené na gramofónoch popisujú sínusové vlny a epicyklické trajektórie, ktoré je možné vidieť iba pri dlhých expozíciách.
Štipendium Physikusse pre nadaných študentov na Hennefovej komplexnej škole predstavuje výstavu „Arte della Physica“ počas vybraných podujatí pre pokročilé vo Fyzikálnom centre Nemeckej fyzikálnej spoločnosti v Bad Honnef.
Vo Fyzikálnom centre Bad Honnef si prácu môžete pozrieť počas pokročilých školení „Termodynamika“ a „Fyzikálne experimenty - vo výskume a výučbe“. V rámci výcvikového kurzu termodynamiky odborníci na fyziku na prednáške sebavedome vysvetľovali fyzické pozadie snímok. Chytro zvládajú vyváženie medzi jednoduchým vysvetlením a technickými pojmami. Študenti ukazujú živé príklady z každodenného života, ktoré každý pozná. Diskutuje sa aj o technických úskaliach fototechniky a problémoch s dlhými expozíciami.
Zúčastnení učitelia sú nadšení. V záverečnom kole otázok sa diskutuje o posledných otázkach pred začiatkom útulného grilovacieho večera, na ktorý pozvala DPG. Physikusse si túto udalosť viditeľne užil a bol by veľmi šťastný z ďalších angažmán.
Arte della Physica
Kladivo je pripravené s dvoma LED diódami, takže v jeho ťažisku svieti červené svetlo a na hlave zelené svetlo. Kladivo je vyhodené tak, aby sa trochu otáčalo.
Červená LED dióda popisuje trajektóriu paraboly, zelená epicyklickú trajektóriu. Kombinujeme teda kruhové cesto s parabolou. Jasne vidíte rozdielnu rýchlosť ťažiska vo vzťahu k rovnomernej kruhovej rýchlosti.
Na točni sú pripevnené dve žeraviace tyčinky: červená v strede disku, zelená na okraji. Otočný tanier je nastavený na rotáciu. Zdá sa, že zostáva červená, zelená popisuje kruhovú cestu.
Teraz fyzikálny bozk s rotujúcim diskom prechádza obrázkom sprava doľava. Nastavili sme dlhý čas expozície. Stroboskop osvetľuje scénu na troch miestach, ale svietiace tyčinky je možné vidieť nepretržite.
Zistili sme, že červená žhaviaca tyčinka v strede takmer opisuje priamku. Vonkajšie zelené svetlo páčky popisuje superpozíciu kruhovej dráhy s vodorovným pohybom. Táto superpozícia sa nazýva epicyklická dráha.
Epicyklická teória pochádza z astronómie. Používa sa na vysvetlenie zjavných pohybov planét na oblohe. Tu sa však kruhové cesty prekrývajú s ďalšou kruhovou cestou a nie priamkou, ako je to u nás.
Sínus je elementárna matematická funkcia, ktorá popisuje vzťah medzi uhlom a opačnou stranou v pravom trojuholníku. Funkciu sínus možno vo fyzike použiť na popísanie všetkých periodických procesov, ako sú tlakové oscilácie (zvukové) alebo kyvadlo. Oscilácia je pravidelne sa opakujúci pohyb okolo bodu odpočinku (centra pohybu).
Dve žeraviace tyčinky pripevnené k gramofónu: červená v strede disku, zelená na okraji. Otočný tanier je nastavený na rotáciu. Zdá sa, že zostáva červená, zelená popisuje kruhovú cestu.
Teraz sa pozrieme na tablu zboku a zistíme, že zelená žiarovka ukazuje vertikálnu osciláciu. Ak teraz prechádzate obrazom konštantnou rýchlosťou, visiaca tyčinka so zeleným leskom popisuje sínusovú cestu.
Amplitúda: maximálna výchylka od bodu pokoja. Tu sa amplitúda rovná polomeru dreveného disku.
Frekvencia: ako často sa proces opakuje za jednu sekundu. Tu frekvencia závisí od rýchlosti, ktorou sa disk otáča, a od toho, ako rýchlo Jannik prechádza obrázkom.
Ak zaviažete do polovice naplnenú fľašu na niť a necháte ju otáčať, uvidíte, že tekutina vždy zostáva na dne fľaše. Z pohľadu pozorovateľa pôsobia na fľašu a teda na každú vodnú časticu vo fľaši dve sily: váhová sila (vždy smerujúca nadol a rovnakej veľkosti) a sila fyzického bozku, ktorý drží niť. Posledná je vždy smerovaná do stredu rotácie.
Ak fyzikálny bozk rýchlo otočí fľašu, váha sa stane prakticky irelevantnou. Potom existuje v podstate iba sila závitu. Plyn vo fľaši sleduje toto „ľahšie“ ako kvapalina. To platí bez ohľadu na smer, v ktorom je niť natiahnutá: smerom dole, hore, doprava alebo doľava alebo kdekoľvek inde: kvapalina je vždy zvonku.
Spóry medvedieho machu (výtrusy rastlín medvedieho machu) sú tiež známe ako čarodejnícke jedlo alebo bleskový prášok. Už v stredoveku sa používali na pyrotechnické efekty. V minulosti boli komíny zbavované sadzí pomocou Bärlappu. V prípade predávkovania bol komín - alebo majiteľ domu - niekedy z komína oslobodený.
V zásade sú všetky zmesi prachu a vzduchu výbušné. Malá veľkosť častíc prachu je rozhodujúca; H. výbušné účinky sa zvyšujú s klesajúcou veľkosťou.
Veľmi veľká plocha oblaku prachu môže na jednej strane veľmi rýchlo oxidovať, a tým sa zahriať, a na druhej strane veľmi dobre absorbovať teplo a tým ho zapáliť. Tieto účinky umožňujú, aby materiály, ktoré sa považujú za látky spomaľujúce horenie v tuhej forme (napríklad múka), dokonca explodovali v tejto jemne rozdelenej forme.
Bután je horľavý plyn, ktorý je kvapalný v dôsledku vysokého tlaku v striekacej nádobe. Ak sa bután plní do otvoreného reakčného plynu, tlak náhle poklesne a jeho časť sa odparí. Energia potrebná na to vedie k silnému ochladeniu zostávajúcej kvapaliny. Pri teplote –0,5 ° C musí byť energia dodávaná zvonka, aby sa mohlo odpariť viac butánu. Táto energia sa tu dodáva s telesným teplom.
Plynný bután sa zmieša so vzduchom nad skúmavkou a môže sa zapáliť. V samotnej skúmavke chýba kyslík, a preto plameň nemôže pokračovať smerom nadol. Veľkosť plameňa sa dá regulovať uchopením skúmavky iba dvoma prstami alebo uzavretím celej ruky. Čím viac butánu prechádza z kvapalného do plynného skupenstva, tým väčší je plameň.
Dvojrozmerná vodná plocha sa rotáciou deformuje na trojrozmernú plochu. Tomu sa hovorí revolučný paraboloid.
Fyzici roztočili obdĺžnikovú sklenenú nádobu. Tvar nádoby nám poskytuje pohľad v reze cez paraboloid. „Voda“ pozostáva zo špeciálnej zmesi vyrobenej samotnými lekármi a bola osvetlená čiernym svetlom.
V sérii výskumov fyzici nezávisle skúmali spaľovanie alkoholu. Trocha liehu sa dá do sklenenej fľaše a potom sa zapáli zápalkou.
Najskôr sa experiment zaznamená na video a pozrie sa spomalene alebo sa rozdelí na jednotlivé obrázky. Na spomalenom zázname je jasne viditeľný horizont udalostí, pri ktorom horí plynný alkohol. Toto pokračuje pomaly zhora nadol, v závislosti od polohy zápalky a zloženia plynu, z jednej strany na druhú. Fyzické vzťahy možno ešte lepšie znázorniť pomocou rôznych technických pomôcok a možno vypracovať podrobnosti.
V dvoch skupinách lekári skúmali, ako sa mení spálenie alkoholu pri menšom alebo väčšom otvorení fľaše. Výsledkom je, že čím menší je otvor fľaše, tým rýchlejšie uniká horúci plyn a hlasnejšie sú s tým spojené zvuky. Žiaci vymýšľajú zariadenia, ako napríklad lievik z lepenky, ktorý nielen mení spálenie, ale aj zreteľne výsledné tóny.