Arte della Physica
Спиращи дъха снимки на експерименти показват физически взаимоотношения по естетически начин. За тази цел учениците от 5 до 13 клас например поставят светеща вода и огън, които се въртят, за да илюстрират центробежни сили и запазване на ъгловия импулс. Експлозивните тестове със спори от мъх от клуб и бутан впечатляващо показват запалването и поведението на огън на различни вещества. Светлините и светодиодите, закрепени върху грамофони, описват синусоиди и епициклични орбити, които могат да се видят само при дълги експозиции.
Дарената стипендия Physikusse на общообразователното училище Hennef представя изложбата „Arte della Physica“ по време на избрани събития за напреднали във физическия център на Германското физическо общество в Бад Хонеф.
Във Физическия център Bad Honnef работата може да бъде видяна по време на събитията за напреднали „Термодинамика“ и „Физически експерименти - в научни изследвания и преподаване“. Като част от курса по термодинамика, физиците уверено обясниха физическия фон на изображенията в лекция. Те умело управляват балансиращия акт между прости обяснения и технически термини. Учениците показват ярки примери от ежедневието, които всеки знае. Обсъдени са и техническите клопки с фотоапаратите и проблемите с дълги експозиции.
Участващите учители са ентусиазирани. В заключителен кръг от въпроси се обсъждат последните въпроси преди да започне уютната барбекю вечер, на която DPG е поканил. Physikusse видимо се радваше на събитието и би бил много щастлив от по-нататъшни ангажименти.
Arte della Physica
Чукът е приготвен с два светодиода, така че в центъра на тежестта му да свети червена светлина, а на главата - зелена светлина. Чукът се хвърля, така че да се върти малко.
Червеният светодиод описва парабола на траекторията, а зеленият епициклична траектория. Така че комбинираме кръгова пътека с парабола. Можете ясно да видите различната скорост на центъра на тежестта спрямо еднаква кръгова скорост.
Две светещи пръчки са прикрепени към грамофона: червен в центъра на диска, зелен на ръба. Грамофонът е настроен на въртене. Червеният изглежда остава, зеленият описва кръгова пътека.
Сега физическата целувка с въртящия се диск се движи отдясно наляво през картината. Зададохме продължително време на експозиция. Стробоскоп осветява сцената на три места, но светещите пръчки могат да се виждат непрекъснато.
Откриваме, че червената светеща пръчка в средата почти описва права линия. Зелената светлина на пръчката отвън описва наслагването на кръговата пътека с хоризонталното движение. Тази суперпозиция се нарича епициклична орбита.
Епицикличната теория идва от астрономията. По-рано той обясняваше очевидните движения на планетите в небето. Тук обаче кръговите пътеки се припокриват с друга кръгова пътека, а не с права линия, както е при нас.
Синусът е елементарна математическа функция, която описва връзката между ъгъл и противоположната страна в правоъгълен триъгълник. Функцията синус може да се използва във физиката, за да опише всички периодични процеси като Опишете трептенията под налягане (звук) или колебанията на махалото. Трептенето е редовно повтарящо се движение около точка на покой (център на движение).
Две светещи пръчки, прикрепени към грамофона: червена в центъра на диска, зелена на ръба. Грамофонът е настроен на въртене. Червената сякаш спира, зелената описва кръгова пътека.
Сега гледаме стъклото отстрани и виждаме, че зелената светеща пръчка показва вертикално трептене. Ако сега вървите през картината с постоянна скорост, висящата зелена светеща пръчка описва синусоидален път.
Амплитуда: максимално отклонение от точката на покой. Тук амплитудата е равна на радиуса на дървения диск.
Честота: колко често процесът се повтаря за една секунда. Тук честотата зависи от скоростта, с която дискът се върти и колко бързо Jannik преминава през картината.
Ако завържете наполовина напълнена бутилка за конец и я оставите да се върти, можете да видите, че течността винаги остава на дъното на бутилката. От гледна точка на наблюдателя, две сили действат върху бутилката и по този начин върху всяка водна частица в бутилката: силата на тежестта (винаги насочена надолу и със същия размер) и силата на физическата целувка, която държи конеца. Последният винаги е насочен към центъра на въртенето.
Ако физическата целувка завърти бутилката бързо, теглото става практически без значение. Тогава по същество има само сила на резбата. Газът в бутилката следва това „по-лесно“ от течността. Това важи независимо от посоката, в която е опъната нишката: надолу, нагоре, надясно или наляво или някъде другаде: течността винаги е отвън.
Спорите на мечи мъх (спори на растенията на мечи мъх) са известни също като брашно от вещици или мълния на прах. Те вече са били използвани през Средновековието за пиротехнически ефекти. По-рано комините бяха освободени от сажди с Bärlapp. В случай на предозиране, коминът - или собственикът на къщата - понякога се освобождава от комина.
По принцип всички смеси от прах и въздух са взривоопасни. Малкият размер на частиците на праха е от решаващо значение; H. експлозивните ефекти се увеличават с намаляването на размера.
Много голямата повърхност на праховия облак може от една страна да се окисли много бързо и по този начин да се нагрее, а от друга страна да абсорбира много добре топлината и по този начин да я запали. Тези ефекти правят възможно материалите, които се считат за огнезащитни в твърда форма (като брашно), дори да експлодират в тази фино раздробена форма.
Бутанът е запалим газ, който е течен поради високото налягане в контейнера за пръскане. Ако бутанът се напълни в отворен реактивен газ, налягането спада внезапно и част от него се изпарява. Необходимата за това енергия води до силно охлаждане на останалата течност. При температура от -0,5 ° C, енергията трябва да се подава отвън, за да може да се изпари повече бутан. Тази енергия тук се доставя с телесна топлина.
Газообразният бутан се смесва с въздух над епруветката и може да се запали. В самата епруветка липсва кислород, поради което пламъкът не може да продължи надолу. Размерът на пламъка може да се контролира чрез хващане на епруветката само с два пръста или чрез затваряне с цялата ръка. Колкото повече бутан преминава от течно в газообразно състояние, толкова по-голям става пламъкът.
Двумерна водна повърхност се деформира в триизмерна повърхност чрез въртене. Това се нарича параболоид на революцията.
Физиците поставят правоъгълен стъклен съд в ротация. Формата на съда ни дава разрез през параболоида. „Водата“ се състои от специална смес, направена от самите лекари и е била осветена с черна светлина.
В поредица от изследвания физиците самостоятелно изследват изгарянето на алкохол. Малко алкохол се поставя в стъклена бутилка и след това се запалва с кибрит.
Първо, експериментът се записва на видео и се гледа на забавен каданс или се разделя на отделни изображения. В бавния запис ясно се вижда хоризонтът на събитията, при който гори газообразният дух. Това продължава бавно отгоре надолу, в зависимост от положението на кибритената клечка и газовия състав от едната страна до другата. Физическите взаимоотношения могат да бъдат показани още по-добре с различни технически средства и могат да бъдат разработени подробности.
В две групи лекарите изследват как изгарянето на алкохол се променя с по-малко или по-голямо отваряне на бутилката. Резултатът е, че колкото по-малък е отворът на бутилката, толкова по-бързо излиза горещият газ и по-силните шумове. Учениците измислят устройства, като фуния, изработена от картон, която не само променя изгарянето, но и ясно произтичащите звуци.