autor: agnieszka seweryn realizacja eksperymentu wg ... · -zdolnośd do wykorzystywania i...

13
Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45 Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400 Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Autor: Agnieszka Seweryn Realizacja eksperymentu wg instrukcji. „Każdy może chodzić po wodzie” 1. Realizowane treści podstawy programowej Przedmiot Realizowana treśd podstawy programowej Matematyka - stosuje obliczenia procentowe do rozwiązywania problemów w kontekście praktycznym, np. oblicza ceny po podwyżce lub obniżce o dany procent, wykonuje obliczenia związane z VAT, oblicza odsetki dla lokaty rocznej. - rozpoznaje graniastosłupy i ostrosłupy prawidłowe; - stosuje obliczenia na liczbach wymiernych do rozwiązywania problemów w kontekście praktycznym, w tym do zamiany jednostek (jednostek prędkości, gęstości itp.). - dodaje, odejmuje, mnoży i dzieli liczby wymierne zapisane w postaci ułamków zwykłych lub rozwinięd dziesiętnych skooczonych zgodnie z własną strategią obliczeo (także z wykorzystaniem kalkulatora); - zamienia ułamki zwykłe na ułamki dziesiętne (także okresowe), zamienia ułamki dziesiętne skooczone na ułamki zwykłe; - oblicza procent danej liczby; - analizuje proste doświadczenia losowe (np. rzut kostką, rzut monetą, wyciąganie losu) i określa prawdopodobieostwa najprostszych zdarzeo w tych doświadczeniach (prawdopodobieostwo wypadnięcia orła w rzucie monetą, dwójki lub szóstki w rzucie kostką, itp.). - oblicza pole powierzchni i objętośd graniastosłupa prostego, ostrosłupa, walca, stożka, kuli (także w zadaniach osadzonych w kontekście praktycznym);zamienia jednostki objętości. Fizyka - analizuje różnice w budowie mikroskopowej ciał stałych, cieczy i gazów; - przelicza wielokrotności i podwielokrotności (przedrostki mikro-, mili-, centy-, hekto-, kilo-, mega-); przelicza jednostki czasu (sekunda, minuta, godzina, doba) - planuje doświadczenie lub pomiar, wybiera właściwe narzędzia pomiaru; mierzy: czas, długośd, masę, temperaturę, napięcie elektryczne, natężenie prądu. - stosuje do obliczeo związek między masą, gęstością i objętością ciał stałych i cieczy, na podstawie wyników pomiarów wyznacza gęstośd cieczy i ciał stałych; Chemia - przeprowadza obliczenia z wykorzystaniem pojęd: masa, gęstośd i objętośd; - obserwuje mieszanie się substancji; opisuje ziarnistą budowę materii; tłumaczy, na czym polega zjawisko dyfuzji, rozpuszczania, mieszania, zmiany stanu skupienia; planuje doświadczenia potwierdzające ziarnistośd materii; - opisuje cechy mieszanin jednorodnych i niejednorodnych;

Upload: vannguyet

Post on 01-Mar-2019

212 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45

Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Autor: Agnieszka Seweryn

Realizacja eksperymentu wg instrukcji. – „Każdy może chodzić

po wodzie”

1. Realizowane treści podstawy programowej

Przedmiot Realizowana treśd podstawy programowej

Matematyka - stosuje obliczenia procentowe do rozwiązywania problemów w kontekście praktycznym, np. oblicza ceny po podwyżce lub obniżce o dany procent, wykonuje obliczenia związane z VAT, oblicza odsetki dla lokaty rocznej. - rozpoznaje graniastosłupy i ostrosłupy prawidłowe; - stosuje obliczenia na liczbach wymiernych do rozwiązywania problemów w kontekście praktycznym, w tym do zamiany jednostek (jednostek prędkości, gęstości itp.).

- dodaje, odejmuje, mnoży i dzieli liczby wymierne zapisane w postaci ułamków zwykłych lub rozwinięd dziesiętnych skooczonych zgodnie z własną strategią obliczeo (także z wykorzystaniem kalkulatora); - zamienia ułamki zwykłe na ułamki dziesiętne (także okresowe), zamienia ułamki dziesiętne skooczone na ułamki zwykłe; - oblicza procent danej liczby; - analizuje proste doświadczenia losowe (np. rzut kostką, rzut monetą, wyciąganie losu) i określa prawdopodobieostwa najprostszych zdarzeo w tych doświadczeniach (prawdopodobieostwo wypadnięcia orła w rzucie monetą, dwójki lub szóstki w rzucie kostką, itp.). - oblicza pole powierzchni i objętośd graniastosłupa prostego, ostrosłupa, walca, stożka, kuli (także w zadaniach osadzonych w kontekście praktycznym);zamienia jednostki objętości.

Fizyka - analizuje różnice w budowie mikroskopowej ciał stałych, cieczy i gazów; - przelicza wielokrotności i podwielokrotności (przedrostki mikro-, mili-, centy-, hekto-, kilo-, mega-); przelicza jednostki czasu (sekunda, minuta, godzina, doba) - planuje doświadczenie lub pomiar, wybiera właściwe narzędzia pomiaru; mierzy: czas, długośd, masę, temperaturę, napięcie elektryczne, natężenie prądu. - stosuje do obliczeo związek między masą, gęstością i objętością ciał stałych i cieczy, na podstawie wyników pomiarów wyznacza gęstośd cieczy i ciał stałych;

Chemia - przeprowadza obliczenia z wykorzystaniem pojęd: masa, gęstośd i objętośd; - obserwuje mieszanie się substancji; opisuje ziarnistą budowę materii; tłumaczy, na czym polega zjawisko dyfuzji, rozpuszczania, mieszania, zmiany stanu skupienia; planuje doświadczenia potwierdzające ziarnistośd materii; - opisuje cechy mieszanin jednorodnych i niejednorodnych;

Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45

Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

2. Kształcone kompetencje

-rozumie główne zasady rządzące naturą

-zdolnośd do wykorzystywania i posługiwania się narzędziami i urządzeniami

technicznym

-rozumienie wpływu nauki i technologii na świat

-zdolnośd wyrażania wniosków i sposobów rozumowania, które do tych wniosków

doprowadziły

3. Cele szczegółowe jednostki

a. Uczeń zna 3 stany skupienia i umie umiejscowić ciecze nienewtonowską oraz masę

solną w tym podziale

b. Potrafi wykorzystać umiejętności dotyczące sześcianu.

c. Uczeń potrafi zamienić jednostki.

d. Uczeń potrafi połączyć dwie substancje w odpowiednich proporcjach z zapisu

procentowego.

e. Uczeń potrafi narysować siatkę sześcianu

4. Umiejętności jakie uczeń nabędzie

a. Rozpoznanie stanów skupienia

b. Umiejętność zamiany jednostek

c. Tworzenie prostych roztworów

d. Tworzenie bryły i jej siatki

5. Wykaz pomocy dydaktycznych (dla 1 grupy 3-4 osobowej)

Lp Pomoc dydaktyczna do przeprowadzenia eksperymentu Ilośd sztuk

1 Mąka ziemniaczana 0,25 kg

2 Mąka pszenna ½ szklanki

3 Woda 1 szklanka

4 Sól ½ szklanki

5 Linijka 1

6 Miska 2

7 Łyżka 2

8 Szklanka 1

- opisuje właściwości substancji będących głównymi składnikami stosowanych na co dzieo produktów np. soli kamiennej, cukru, mąki, wody, miedzi, żelaza; wykonuje doświadczenia, w których bada właściwości wybranych substancji;

Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45

Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

9 Mazak 1

Inne materiały przygotowane przez nauczyciela

1 Komputer lub laptop 1

2 Rzutnik 1

3 Menzurka 1

4 Waga 1

6. Proponowany przebieg zajęd z rozliczeniem czasowym

Lp Opis kolejnych działao Uwagi do realizacji dla nauczyciela (rysunki, schematy, fotografie, linki do WWW itp.)

Czas trwania w minutach

1 Rozdanie kart pracy nr 1 uczniom w grupach 3-4 osobowych

Praca indywidualna 1 min

2 Obejrzenie filmu z efektem uzyskania cieczy oraz pokazanie gotowej cieczy przygotowanej przez nauczyciela przed zajęciami

Film z cieczą -http://www.youtube.com/ watch?v=O_xNcBaqBPg&NR=1 - http://www.youtube.com/

watch?v=ziWJPZjh4Pk&NR=1

oraz gotowa ciecz

3 min

3 Wyliczenie z zależności podanej w procentach ilości odpowiednich składników do cieczy

Praca indywidulna 3 min

4 Odmierzenie potrzebnych do cieczy w odpowiednich jednostkach składników cieczy i wykonanie cieczy wg instrukcji zawartej w karcie pracy nr 1

Waga, menzurka 20 min

5 Wypełnienie karty pracy ucznia nr 1 - wnioski - zadania 1-3

(zdjęcie z Internetu)Tablica ze stanami

skupienia Karta pracy ucznia nr 1

15 min

6 Odmierzenie składników do przygotowania masy solnej

szklanka 10 min

7 Wykonanie 2 sześcianów o wymiarach 1cm3

linijka 10 min

8 Oznaczenie na bokach kostek zależności wymaganej w karcie odpowiedzi

mazak 3 min

9 Wykonanie zadao znajdujących się na karcie pracy ucznia nr 2.

Karta pracy ucznia nr 2 25 min

Całkowity czas trwania jednostki 80 min

Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45

Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

7. Obudowa do lekcji

a. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy 3- 4 osobowe

b. Artykuł z magazynu „FOCUS” załącznik nr 1

c. Strona internetowa z opisem doświadczenia

http://www.youtube.com/watch?v=O_xNcBaqBPg&NR=1

d. Strona internetowa z efektem doświadczenia

http://www.youtube.com/watch?v=ziWJPZjh4Pk&NR=1

e. Karty pracy ucznia nr 1 i nr 2

f. Rysunek ze stanami skupienia

8. Karta pracy ucznia nr 1 i nr 2

Lp Pomoc dydaktyczna do przeprowadzenia eksperymentu

Ilośd sztuk

Cena jednostkowa

Cena łączna

1 Mąka pszenna 0,2 kg 0,40 zł 0,40 zł

2 Mąka ziemniaczana 0,25 kg 1,25 zł 1,25 zł

3 Sól kuchenna 0,20 kg 0,40 zł 0,40 zł

Suma kosztów 2, 05 zł

Oszacowanie kosztów pracy:

lp zadanie Czas wykonania (h)

Liczba osób

Łącznie osobogodzin pracy

Cena osobogodziny pracy (zł)

koszt

1

2

9. Ankieta ewaluacyjna zajęd

Lp. Pytanie do ucznia Tak Raczej tak

Trudno powiedzied

Nie Zdecydowanie nie

1 Czy nauczyłeś się jakie są stany skupienia?

2 Czy wiesz co to jest ciecz nieniutonowska?

3 Czy zajęcia były dla ciebie interesujące?

4 Czy miałeś wystarczająco czasu?

5 Czy wykonywałeś wcześniej takie doświadczenia?

6 Czy uważasz, że można było

Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45

Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

coś zmienid w tych zajęciach?

Jeśli na pytanie 6 odpowiedziałeś tak lub raczej tak to tutaj napisz swoje propozycje zmian:

10. Karta samooceny ucznia

Określ w skali od 1 do 6 swoje zaangażowanie na dzisiejszych zajęciach:

Wkład pracy: 1 6

Samodzielnośd wykonania: 1 6

Stopieo wykonania gry: 1 6

Prawidłowe wnioski na karcie: 1 6

11. Kryteria oceniania pracy uczniów

KARTA PRACY NR 1

maksymalna ilośd punktów 10 (dokładne punktacja na karcie)

KARTA PRACY NR 2

- maksymalna ilośd punktów 14

0 – 8 pkt ndst (1)

9 – 13,5 pkt dop (2)

14 – 16 pkt dst (3)

17 – 21 pkt db (4)

22 – 24 pkt bdb (5)

12. Literatura uzupełniająca, zalecana podręczniki i artykuły:

- artykuł : http://www.focus.pl/nauka/zobacz/publikacje/kazdy-moze-chodzic-po-wodzie/

- linki: http://www.youtube.com/watch?v=O_xNcBaqBPg&NR=1

- Strona internetowa z efektem doświadczenia:

http://www.youtube.com/watch?v=ziWJPZjh4Pk&NR=1

Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45

Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

KARTA PRACY UCZNIA nr 1

KOSTAK DO GRY Z CIECZY NIENWETONOWSKIEJ

1. Obejrzyj film oraz substancje przygotowaną przez nauczyciela. 2. Przygotuj substancję wg załączonego przepisu:

a. wykorzystaj przyrządy : waga, menzurka, miska, mąka ziemniaczana, woda

PRZEPIS NA CIECZ NIENEWTONOWSKĄ:

Posiadasz:

- 0,25 kg mąki ziemniaczanej

- 250 cm3

Składniki:

- 60 % mąki

- 40 % wody

Wykonanie:

1. Odmierz odpowiednią masę mąki na odpowiednim przyrządzie. (1pkt) 2. Odmierz odpowiednią objętośd wody na odpowiednim przyrządzie. (1pkt) 3. Zmieszaj mąkę z wodą w misce, aby uzyskad jednolitą substancję. (1pkt)

4. Spróbuj stworzyd z uzyskanej substancji 2 sześciany, aby zbudowad kostki o wymiarach 1 cm3 każdy.

5. Uzupełnij wnioski ( właściwą odpowiedź podkreśl) WNIOSKI:

1. Z uzyskanej substancji (można / nie można) uzyskad sześciany. (1pkt)

2. Ciecz nienewtonowska jest (ciałem stały / cieczą / gazem ) oraz mieszaniną (jednorodną /

niejednorodną). (2pkt)

ZADANIE 1. Podaj właściwości uzyskanej substancji. (2pkt)

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………

ZADANIE 2. Czym się różni mieszanina jednorodna od niejednorodnej? (2pkt)

………………………………………………………………………………………………………………………………………………

* ZADANIE 3. Podaj przykład takiej substancji, która istnieje w życiu codziennym, a ma podobne

właściwości do cieczy nienewtonowskiej.

……………………………………………………………………………………

* - dodatkowe

Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45

Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

KARTA PRACY UCZNIA nr 2

KOSTAK DO GRY Z MASY SOLNEJ

1. Wykonaj masę solną wg przepisu:

a. Wykorzystaj przyrządy: szklanka, miska, mąka, sól kuchenna, woda.

PRZEPIS NA MASĘ SOLNĄ:

Składniki:

- ½ szklanki mąki

- ½ szklanki soli

- ¼ szklanki wody

Wykonanie:

1. Zmieszaj mąkę z solą i wodą do uzyskania substancji: (2pkt)

a. zwartej i gładkiej konsystencji,

b. nie kruszącej się, ale też nie lejącej.

2. Z powstałej masy stwórz 2 kostki sześcienne o wymiarach 0,01m*0,01m*0,01m.

(2pkt)

WNIOSKI:

1. Z uzyskanej substancji (można / nie można) uzyskać sześciany. (1pkt)

2. Masa solna jest (ciałem stały / cieczą / gazem ) oraz mieszaniną (jednorodną /

niejednorodną). (2pkt)

ZADANIE 1. Oznacz boki sześcianów mazakiem, tak aby wyglądały jak kostka do gry wg

zasady:

a. „suma oczek znajdujących się na naprzeciwległych bokach sześcianu musi się

równać 7”. (1pkt –wymyślenie + 1pkt – oznaczenie)

Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45

Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

ZADANIE 2.Narysuj siatkę 1 sześcianu z zaznaczonymi oczkami wg powyższej zasady.

(2pkt)

* ZADANIE 3. Oblicz prawdopodobieństwo wyrzucenia 2 i 4 w pojedynczym rzucie kostką.

(1pkt)

…………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………….

ZADANIE 4. Oblicz objętość 1 sześcianu ze wzoru V=a*a*a, wynik podaj w m3

i cm3 (3 pkt)

…………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………….

* - dodatkowe

Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45

Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Załącznik

KAŻDY MOŻE CHODZIĆ PO WODZIE

9/08/08

Foto: OKAPIA/Focus: MP

Nie trzeba być ani cudotwórcą, ani magikiem. Wystarczy pójść do supermarketu i kupić

trochę mąki. Są też inne sposoby, ale lepiej nie próbować ich w domu...

Franck Kabele był człowiekiem wielkiej wiary. W sierpniu 2006 roku ewangelicki

kaznodzieja zebrał swoich wiernych na plaży w Liberville w Gabonie, oznajmiając, że

przejdzie przez ujście rzeki Komo niczym Jezus przez jezioro Genezaret. Sukces miało mu

gwarantować objawienie, którego doświadczył. Kabele nie kwestionował boskich wyroków.

„Wszedł do wody, która wkrótce zakryła mu głowę, i już nie wyszedł” – opowiadał

reporterom jeden ze świadków

Kaznodzieja poszedł na dno, ale dwójka dziennikarzy prowadzących hiszpański program „El

Hormiguero”, którzy postanowili powtórzyć cud Jezusa – nie. Ku uciesze widzów

zgromadzonych w studiu przebiegli po powierzchni basenu wypełnionego cieczą. Po

pierwszych sukcesach, rozochoceni zwolnili kroku, a jeden z nich nawet zawrócił w połowie

długości. Jest jednak jedno „ale”. Dziennikarze nie chodzili po zwykłej wodzie.

CUD Z KUKURYDZY

Ta żółtawa ciecz to mieszanina wody i mączki kukurydzianej. Przy właściwych proporcjach

uzyskuje się niezwykłą substancję – ni to ciecz, ni ciało stałe. Kiedy ktoś porusza się po niej

odpowiednio szybko i pewnie, przejdzie (prawie) suchą nogą na drugi brzeg. Gdy zatrzyma

się lub straci wiarę – pójdzie na dno. Niemal jak św. Piotr, którego obleciał strach „na widok

silnego wiatru” (Mt 14,30) i zaczął tonąć.

Mieszanina mączki kukurydzianej i wody to przykład cieczy nienewtonowskiej. Zwykła

woda, gdy przechodzi w inny stan skupienia, np. w lód, potrzebuje po prostu odpowiedniej

temperatury. Na czynniki takie jak nacisk nie reaguje. Można próbować po niej chodzić,

biegać, a nawet skakać – zawsze z rezultatem, który osiągnął pastor Kabele. Tymczasem z

cieczami nienewtonowskimi jest inaczej. Mieszanina będzie zachowywać się jak woda, gdy

spróbujemy włożyć do niej powoli rękę. Jednak gdy poruszymy gwałtownie dłonią,

natychmiast stwardnieje. I to właśnie ma miejsce podczas „chodzenia po wodzie”.

Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45

Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

ZRÓB SOBIE GLUTA

Doświadczenia z substancją zwaną „oobleck” (po polsku – glut) są jednymi z najczęściej

wykonywanych przez uczniów na Zachodzie. Nazwa pochodzi od zielonej mazi, która spadła z nieba i

niemal całkowicie skleiła państwo króla Derwina w książeczce dla dzieci „Bartholomew and the

Oobleck” dr. Seussa. Gluta, choć raczej bezbarwnego, można łatwo zrobić w domu. Wystarczy

zmieszać mączkę (skrobię) kukurydzianą z wodą w proporcji mniej więcej 2:1 aż do uzyskania

jednolitej kleistej konsystencji. Test wykonujemy, uderzając w breję łyżeczką – jeśli natrafimy na

opór i nie usłyszymy chlupotu, glut jest gotowy i można zacząć zabawę. Szczególnie efektownie

wypada „próba kulki”: wystarczy zrolować w dłoniach kawałek brei, a następnie otworzyć dłoń i

wszystko spłynie nam na stół.

„Mączka kukurydziana działa na podobnej zasadzie jak mokry piasek na plaży” – tłumaczy

specjalnie dla „Focusa” prof. Daniel Bonn, fizyk z Universiteit van Amsterdam (po jego

eksperymentach – jak sam przyznał, inspirowanych wygłupami dziennikarzy – w

amsterdamskich sklepach zabrakło mączki). „Gdy stawiasz stopę, pod twoim ciężarem

ziarenka piasku zaczynają się zbijać. Pomiędzy nimi tworzą się większe pory, przez które

ucieka woda. W rezultacie piasek zmienia kolor” – mówi uczony.

Mieszanina mączki i wody to substancja zwana przez chemików koloidem. W wodzie

pływają duże, nierozpuszczalne cząsteczki skrobi, które utrzymują się w pewnej odległości od

siebie dzięki elektrostatycznym siłom odpychania. Gdy na taki układ zadziałamy

odpowiednią siłą, odpychanie zostanie zniesione, a cząsteczki zbiją się razem. Powstanie

ciało stałe, po którym można przejść albo ulepić z niego kulę, gdy bawimy się w kuchni (nie

należy tylko rzucać nią o stół – rozpłynie się). W momencie, kiedy siła przestanie działać,

wszystko wraca do punktu wyjścia – płynnej brei.

PŁYNNA ZBROJA

Ciecze nienewtonowskie znajdą wkrótce bardzo praktyczne zastosowanie w nowej generacji

kamizelek kuloodpornych. Mają one składać się z kilku warstw kevlaru nasączonego mieszaniną

krzemionki i politlenku etylenu. Substancja będzie zachowywać się podobnie jak woda z mączką

kukurydzianą: gdy w kamizelkę uderzy pocisk lub odłamek, natychmiast stwardnieje, zapobiegając

zranieniu. W normalnych warunkach materiał zachowa elastyczność, umożliwiając większą swobodę

ruchów i mniej obciążając użytkownika niż obecne sztywne kamizelki ważące ok. 4, 5 kg.

Eksperymenty przeprowadzone przez naukowców z University of Delaware i U.S. Army Research

Laboratory wykazały także, że nowe stroje będą lepiej chroniły przed nożami. Z jednym wyjątkiem –

jeśli napastnik wykaże się opanowaniem i zada cios powoli, może przebić kamizelkę. Co ciekawe,

podobną rzecz wymyślił już w 1965 roku Frank Herbert w kultowej powieści science fiction „Diuna”.

Jej bohaterowie noszą osobiste tarcze ochronne, przez które można się przebić tylko, uderzając w

spowolnionym tempie.

Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45

Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

A MOŻE NA SKRZYDŁACH?

Trudno wyobrazić sobie ilość mączki, którą trzeba byłoby wsypać do jeziora, by zamienić je

w zbiornik cieczy nienewtonowskiej. Ale od czego pomysłowość? Wynalazca Shane Chen

dowiódł, że po wodzie zamiast chodzić można skakać! Umożliwia to urządzenie zwane

AquaSkipper – jednoosobowy wodolot napędzany siłą ludzkich mięśni. Wygląda trochę jak

skrzyżowanie dziecięcych nartosanek i drążka pogo. Wystarczy stanąć na rufie i zacząć

wykonywać ruchy przypominające podskoki, by rozpędzić się nawet do 27 km/godz.!

Jak to możliwe? Siła skoku przenoszona jest na długie podwodne skrzydło, które zapewnia

napęd, podczas gdy pozostałe elementy pozwalają pojazdowi utrzymać się na powierzchni.

Oczywiście opanowanie tej sztuki nie jest proste – wszyscy początkujący, zamiast na drugim

brzegu, lądują w wodzie (a raczej pod nią). Tylko ten, kto jest cierpliwy i nie ma problemów z

zachowaniem równowagi, może pokicać sobie na drugi brzeg jeziora.

Zbudowany z plastiku i aluminium AquaSkipper waży zaledwie 12 kg. Jest składany, więc

można go zabrać ze sobą praktycznie wszędzie. Producenci twierdzą, że tak właśnie będzie

wyglądał fitness przyszłości. Oby się mylili, bo wówczas nie byłoby można zażyć spokojnie

kąpieli ani popływać, ponieważ w każdej chwili na głowie mógłby nam wylądować jakiś

domorosły wodoskoczek.

PRZEPRASZAM, CZY TU WCIĄGA?

Fani Indiany Jonesa pamiętają, jak w „Królestwie Kryształowej Czaszki” archeolog wraz ze swoją

byłą ukochaną zostaje uwięziony przez piasek. Gdy tonie, nie przestaje poirytowanym głosem

tłumaczyć różnicy pomiędzy zwykłymi a suchymi ruchomymi paskami, które właśnie wciągają

pechową parę. O ile naukowcy wciąż spierają się, czy występują one w warunkach naturalnych,

„tradycyjne” ruchome piaski powstają, gdy woda z podziemnego źródła nasącza ziarenka krzemionki.

Powstaje wtedy mieszanina przypominająca roztwór mączki kukurydzianej i wody. Ziarenka zlepiają

się ze sobą, a piasek zaczyna się zachowywać jak lepka ciecz. W dodatku na powierzchni z reguły

pozostaje cienka warstewka suchych ziarenek, maskująca pułapkę. Jednak wdepnięcie w taką

niespodziankę najczęściej - wbrew hollywoodzkim scenarzystom – nie kończy się utonięciem.

Ruchome piaski są zazwyczej płytkie, więc utopić możemy co najwyżej but. W przypadku głębszej

wpadki trzeba uzboić się w cierpliwość - jeśli zaczniemy się szamotać, utkniemy na dobre, gdyż

piaskowa breja zachowa się jak ciało stałe. Najlepsza rada to zachować spokój i bardzo, bardzo powoli

pełznąć do brzegu – podobnie jak mączka kukurydziana, zawiesina piasku zachowa się wtedy jak

gęsta ciecz. Warto pamiętać, że ruchome piaski mają większą gęstość niż woda, co oznacza, że

skuteczniej wypychają ciało ludzkie. Wystarczy więc zrelaksować się i czekać, aż breja sama zechce

nas wypuścić.

Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45

Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

MAGICZNY BASEN

Wyczyn Jezusa próbują dziś powtórzyć iluzjoniści tacy jak Criss Angel, który w programie

„Mindfreak” przeszedł po basenie otoczonym ludźmi. Jeden z widzów dostał kamerę, którą nagrywał

występ z samodzielnie wybranego miejsca. Iluzjonista miarowym krokiem przeszedł z jednego krańca

zbiornika na drugi, robiąc pauzę, aby zdjąć buty, które natychmiast zatonęły. Pod wodą pływała

dziewczyna, dowodząc, że w basenie nie zanurzono żadnej konstrukcji. Cud? Zdaniem internautów

magik przeszedł po słupkach z pleksi lub innego materiału niewidocznego w wodzie (wskazują na to

jego dokładnie odmierzone kroki), a publiczność oczywiście podstawiono.

Criss Angel nie był jednak pionierem takich sztuczek. Na początku lat 90. XX w. inny amerykański

magik, André Kole, najpierw stanął na powierzchni wody w niewielkim zbiorniku, a następnie zaczął

się unosić wraz z rosnącym poziomem dolewanej cieczy. Był to jeden z głównych punktów popisu

podczas jego programu „World of Illusion”. Na zlecenie ekipy BBC chodził także po wodach jeziora

Saguaro w Arizonie. Kole, który przygotowywał sztuczki Davida Copperfielda, otwarcie przyznaje, że

przygotowania zajęły mu 3 miesiące i kosztowały ok. 30 tys. dolarów. A więc i tu cudu nie było.

„Trik chodzenia po wodzie jest rzadko wykonywany, ponieważ jest niepraktyczny” – twierdzi Maciej

Pol, popularny polski iluzjonista. Sceptycznie podchodzi on również do nadmiaru gadżetów.

„Iluzjonista, tworząc nowe efekty, nie powinien skupiać się na tym, aby udowodnić widzowi, że robi

rzeczy niemożliwe, ale wywołać emocje. To różni sztukę od zwykłych trików. Gdyby Angelowi udało

się wywołać u widzów odpowiednie emocje, nie byłoby całej tej dyskusji »jak?«”. Jednak sam Pol,

pytany w jaki sposób obydwu kolegom po fachu udało się nie pójść na dno, odpowiada

dyplomatycznie: „Posłużyli się ogólnie dostępnymi technikami, ale nie będę zdradzał szczegółów”.

ROBOTY JEZUSA CHRYSTUSA

Zostawmy więc w spokoju ludzi i przyjrzyjmy się zwierzętom, które sztukę

chodzenia po wodzie opanowały niemal do perfekcji. Jedno z nich spotkał chyba

każdy – to malutkie owady z rodziny nartnikowatych (Gerridae), śmigające po

powierzchni jezior czy strumieni. Korzystają one ze zjawiska zwanego napięciem

powierzchniowym, czyli siły przyciągania między cząsteczkami H2O. Nartniki nie

toną, ponieważ ważą mniej niż gram – są tak lekkie, że ich nogi zatrzymują się na

powierzchni wody. Pomaga im też sama budowa odnóży, które są pokryte

mikroskopijnymi włosami, zatrzymującymi bąbelki powietrza działające jak

ponton. „Wiosłując” środkową parą nóg (pozostałe działają jak stabilizatory),

owady te mogą osiągnąć prędkość 5,4 km/godz.

Podobne osiągi ma znacznie większy od nartników gad – bazyliszek płatkogłowy, który

dzięki niezwykłym umiejętnościom zyskał przydomek „jaszczurki Jezusa Chrystusa”. Jego

styl jest jednak zupełnie inny – to nie wiosłowanie czy ślizganie się, lecz szybki bieg na

Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45

Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

tylnych nogach i na stosunkowo krótkim dystansie, bo zaledwie 4,5 metra. Po takim sprincie

bazyliszek pogrąża się w wodzie i musi przerzucić się na pływanie.

Dorosły osobnik waży ok. 200 g – za dużo, by skorzystać z napięcia powierzchniowego.

Bazyliszki musiały więc wypracować inny sposób. W 2004 r. naukowcy z Harvard University

dowiedzieli się jaki. Krok bazyliszka dzieli się na trzy fazy. Podczas „plasku” bazyliszek

kieruje nogę przede wszystkim w dół, by odepchnąć ją do tyłu w trakcie „pociągnięcia” i

cofnąć do pozycji wyjściowej w „powrocie”. Siła niezbędna do utrzymania się na wodzie

powstaje podczas fazy pierwszej, gdy wokół nogi tworzy się poduszka powietrzna; napęd w

poziomie daje faza druga.

Obydwa stworzenia stanowiły wzór dla naukowców konstruujących roboty. Zespół

NanoRobotics z Carnegie Mellon University stworzył już nawet prototypy. Cyberjaszczurka

zwana Water Runner (wodny biegacz) mierzy ok. 20 cm i waży 80 gramów, cybernartnik

(Water Strider – wodny chodziarz) zaś odpowiednio 8 cm i 7 gramów. „Roboty Jezusa

Chrystusa” na razie nie opuszczają murów laboratorium, ale w przyszłości ma się to zmienić.

„Będzie można wykorzystać je w badaniach nad jakością wody, poszukiwaniach, dla

rozrywki czy w celach edukacyjnych” – powiedział „Focusowi” prof. Mettin Setti, biorący

udział w projekcie.

ZAMROŻONY SEKRET

Niestety badania nad zwierzętami – choć niewątpliwie fascynujące – nie zbliżają nas do

opanowania umiejętności chodzenia po wodzie. Ludzie są za ciężcy i nie mają hydrofobowych

(odpychających wodę) nóg. Nauka nie potrafi więc wyjaśnić tego, co się stało na jeziorze

Genezaret... No chyba, że spojrzy się na to z zupełnie innej strony. Prof. Doron Nof z Florida State

University przeanalizował warunki atmosferyczne panujące nad owym jeziorem i doszedł do

wniosku, że wiosną tworzą się na jego powierzchni kawałki kry. „Jezus mógł więc chodzić po

lodzie, a nie po wodzie!” – twierdzi uczony. Lód i woda to co prawda prawie to samo, ale

„prawie” w tym wypadku robi wielką różnicę...

EFEKT KECZUPU

Brak współpracy ze strony popularnego sosu to nie czysta złośliwość materii martwej. Keczup to

kolejna substancja nienewtonowska, która jednak zachowuje się odwrotnie niż mączka kukurydziana.

Pozostawiony sam sobie czerwony sos jest gęsty i nie ma co liczyć na to, że wypłynie z butelki (a już

zwłaszcza z tej szklanej). Gdy uderzysz lekko, nie kapie, jednak gdy energicznie potrząśniesz

opakowaniem - natychmiast spływa. Dzieje się tak, ponieważ jego lepkość (czyli, w języku chemii,

opór przeciwdziałający płynięciu cieczy) zmniejsza się wraz z rosnącą siłą, która na niego

oddziaływuje. W Szwecji funkcjonuje nawet powiedzenie „efekt keczupu”: oznacza sytuację, kiedy

nie dostajesz nic, dalej nic, ciągle nic, aż nagle otrzymujesz wszystko naraz.

Źródło: Focus.pl

Adres wersji on-line: http://www.focus.pl/nauka/zobacz/publikacje/kazdy-moze-chodzic-po-

wodzie/