Fizyka zabawek

Wykład dla uczniów gimnazjów wygłoszony w dniu 26 kwietnia 2008 na Wydziale Fizyki UW.

Prowadzenie: mgr Andrzej Gołębiewski;
Asysta: mgr Marcin Paweł Sadowski, mgr Dariusz Wardecki

Do pobrania: prezentacja (pptx, 915 kiB)

Streszczenie

Czy zabawa może mieć coś wspólnego z fizyką? Oczywiście tak! Bawimy się różnego rodzaju zabawkami i gadżetami. Wykonujemy przyrządy, urządzenia i modele według przepisów „zrób to sam”, ale zawsze korci nas aby dowiedzieć się jak one działają. I tu z pomocą przychodzą wiadomości zdobyte na lekcjach fizyki. Musimy znać przynajmniej podstawowe zasady i prawa rządzące przyrodą aby zaspokoić naszą wrodzoną ciekawość.

Zobaczycie dzisiaj szereg autentycznych zabawek, a także pokazy możliwe do powtórzenia w domu. Uzyskacie również odpowiedzi na pytania „jak te zabawki działają?”.

A oto kilka wybranych, prostych wyjaśnień:

  • Walec stacza się po równi pochyłej dążąc do zmniejszenia energii potencjalnej ciężkości.
  • Kula tylko pozornie wtacza się pod górę; jej środek ciężkości obniża się gdyż szyny są na górze szersze.
  • Silniki odrzutowe (łódka, rakieta) działają na zasadzie: akcja = reakcji.
  • Gęstość to stosunek masy do objętości. Ciało o mniejszej gęstości pływa w cieczy o gęstości większej dzięki sile wyporu.
  • Kurczak kwili gdyż wilgotna skóra ręki przewodzi prąd powodując włączenie generatora.
  • Wyładowania w kuli plazmowej powstają w wyniku jonizacji gazu i różnicy potencjałów pomiędzy elektrodą wewnętrzną i bańką szklaną.

Einstein

Zapytano pewnego razu Einsteina, w jaki sposób pojawiają się odkrycia, które przeobrażają świat. Wielki fizyk odpowiedział:

— Bardzo prosto. Wszyscy wiedzą, że czegoś zrobić nie można. Ale przypadkowo znajduje się jakiś nieuk, który tego nie wie. I on właśnie robi odkrycie.

Fizyka drgań i fal mechanicznych

Wyjazdowy wykład z fizyki doświadczalnej dla uczniów gimnazjów, liceów i szkół ponadgimnazjalnych wygłoszony w dniach:

  1. 21 października 2008 w I Liceum Ogólnokształcącym im. T. Kościuszki w Łomży (ul. Bernatowicza 4),
  2. 3 listopada 2008 w Gimnazjum nr 142 w Warszawie (ul. Olgierda 35/41),
  3. 5 listopada 2008 w Zespole Szkół nr 14 w Warszawie (ul. Promienista 17),
  4. 14 listopada 2008 w Zespole Szkół Publicznych w Cząstkowie Mazowieckim (Cząstków Mazowiecki 55),
  5. 20 listopada 2008 w Gimnazjum nr 44 w Warszawie (ul. Smolna 30),
  6. 27 listopada 2008 w XII Liceum Ogólnokształcącym w Warszawie (ul. Sienna 53),
  7. 16 kwietnia 2009 w Gimnazjum nr 143 w Warszawie (ul. Bartnicza 8),
  8. 17 kwietnia 2009 w Gimnazjum nr 72 w Warszawie (ul. Przybyszewskiego 45).

Prowadzenie: mgr Marcin Paweł Sadowski

Streszczenie

Z drganiami spotykamy się na co dzień. Często nawet nie zdajemy sobie z tego sprawy, że to, czy inne zachowanie się ciała jest ruchem drgającym. Wahadło zegara, dziecko na huśtawce, drzewo na wietrze, pies machający ogonem z zadowolenia to takie same ruchy drgające jak ruch prostego wahadła matematycznego lub też ciężarka na sprężynce.

Na wykładzie przedstawię podstawowe informacje na temat ruchu drgającego, wielkości go opisujące jak również zaprezentuję kilka zjawisk z nim związanych. Podam też powiązania między drganiami i falami mechanicznymi oraz zapoznam słuchaczy ze zjawiskami spotykanymi w przypadku fal mechanicznych. Wykład uzupełniony będzie praktycznymi informacjami na temat cech dźwięków, a w szczególności na temat wpływu „dźwięków niesłyszalnych” na zdrowie i samopoczucie człowieka.

Po wykładzie każdy będzie znał odpowiedź na pytania takie jak:

  • Co powoduje, że wahadło nie waha się w nieskończoność?
  • Co by było, gdyby resory w samochodzie nie były odpowiednio tłumione?
  • Co wspólnego mają korale z zawaleniem się mostu?
  • Jak myli się chińscy cesarze?
  • Czy warto iść z kieliszkiem do opery?
  • Jak piasek na drgającej płycie wpłynął na odnalezienie świętego Grala?

oraz wiele innych.

Połączenia

Wykład popularnonaukowy z pokazem eksperymentów fizycznych wygłoszony w dniu 12 kwietnia 2008 z okazji kongresu Alumni AIESEC.

Prowadzenie: mgr Marcin Paweł Sadowski

Powiedziano… usłyszano…

Rozmawia dwóch wykładowców:
— Miałem okropny sen. Śniło mi się, że zasnąłem na wykładzie, który prowadziłem!
— Oj, to okropny sen
— Na szczęście się obudziłem
— I co?
— Okazało się, że właśnie jestem na tym wykładzie.

Profesor: Czy ma Pan linijkę?
Student: Po co?
Profesor: Żeby Pana równo skreślić…

[o wyrażeniu nie doprowadzonym do ostatecznej postaci] Tam można jeszcze zabieg kosmetyczny dokonać, choć nie zawsze zabiegi kosmetyczne wychodzą na dobre.

Nie wygląd jest ważny, lecz charakter. A funkcja wykładnicza jest bardzo przyjemna.

Powoli! Niech mi pani nie podpowiada, bo i tak nie podzielę się z panią honorarium za wykład.

Państwo będą tutaj pracować jak mróweczki a ja zapoluję na dziennik.

Takie małe kamieniołomy matematyczne.

Wyjaśnienie nierówności trójkąta z punktu widzenia żony: gdy mąż po pracy (z punktu A) idzie prosto do domu (do punktu B), to jest to krótsza droga, niż kiedy najpierw idzie do baru (przez punkt C), a potem dopiero do domu: |AB| ≤ |AC| + |BC|

Nauczyciele matematyki to najgorsza zmora matematyki zaraz po stałej Feigenbauma.

Będziemy utrudniać, aby praca była łatwiejsza.

Tłumaczę im raz – oni nie rozumieją. Tłumaczę im drugi raz – oni ciągle nie rozumieją. Tłumaczę im trzeci raz – sam zrozumiałem.

Wykładowca po wykonaniu rysunku na tablicy i zaznaczeniu na nim „kilku” dodatkowych elementów: Mamy tu rysunek i jak widać: na nim nic nie widać.

Zróbmy na przykład przykład taki…

Żeby to zrozumieć trzeba to samemu rozrysować, aby to rozrysować trzeba to zrozumieć.

Po tych obliczeniach to co mi wyszło to nie wyszło jak miało wyjść.

Ten współczynnik jest taki, że zależy jaki będzie.

Wykładowca do studentów: Zauważmy, że nie wiemy jaki jest ten współczynnik… wiemy, ale państwo nie wiedzą.

Kompetencja wykładowcy (profesora) jest odwrotnie proporcjonalna do wielkości pisanych przez niego liter na tablicy.

To jest bardzo użyteczne urządzenie, ale ja nie wiem do czego ono może służyć.

Czyż wzór Taylora nie jest genialny? Patrzysz na twarz i widzisz czy ma krzywe nogi.

Jak bym to podniósł do kwadratu, to bym się musiał z tą dwójką pier…

funkcja i funkcja do niej odwrotna, czyli funkcja nic nie robiąca

Zastosowanie wzoru Maclaurina: obliczanie dziwnych funkcji w dziwnych punktach

Zanak „<” oznacza „mniejsze równe, ale nierówne”

x3 – x = 0: jest to równanie proste jak sznurek w kieszeni i można je rozwiązać na dwa sposoby: na chama lub ze wzorów Cardano

Definicja mnożenia [(a,b)*(c,d) = (ac+2bd,ab+ad)] jest dość głupia w sposób wyrafinowany

5>1 chyba, że ktoś ogląda reklamy to mu się popieprzy.
To wymaga małego komentarza: Swego czasu była reklama, że 5 litrów płynu do płukania tkanin jest tańsze od 1 litra takiego samego płynu. Chodziło o to, że te 5 litrów otrzymywało się z tańszego koncentratu.

Symbole matematyczne same w sobie wyglądają jak narzędzia tortur (i nierzadko do nich prowadzą).

Z egzaminu ustnego zwalnia wykładowca… po egzaminie ustnym.

Janek stwierdził, że najlepiej mu się rozmawia z osobami na odpowiednim poziomie (intelektualnym)… więc często mówi sam do siebie.

Na diagonali to co trzeba, a reszta to śmieci numeryczne na poziomie 10-16.

A: Czy coś w moich obliczeniach jest nie tak?
B: Nie, nic nie jest nie tak jak nie potrzeba.
C: Ja też nie stwierdziłem żadnych nieobecności niepoprawności.

Do wszelkich procesów w organiźmie potrzebna jest energia. Teraz gdy siedzicie potrzebujecie jej najmniej, bo nawet nie myślicie.

Podczas trwania jednego ze szkolnych koncertów pewien nauczyciel trafnie określił zachowanie uczniów: „Dobrze to oni się nie bawią, ale przynajmniej cicho siedzą!”