Ruch na Pikniku

13-09-2018

Hasłem przewodnim tegorocznej edycji Pikniku Naukowego był ruch. Centrum Nauczania Matematyki i Fizyki PŁ uczestniczyło w tej imprezie po raz dwunasty z rzędu. Nasze pokazy dotyczyły między innymi zagadnień związanych z paradoksami ruchu obrotowego, obserwacją złożonych ruchów drgających oraz ruchu silnych magnesów w pobliżu przewodników, w których wytwarzane są prądy wirowe.

Choć opis formalny niektórych zjawisk jest trudny, to jednak sama ich obserwacja budziła ogromne zainteresowanie. Nasi animatorzy wyjaśniali w możliwie przystępny sposób istotę doświadczeń.

Stanowiska pokazowe PŁ mieściły się w dwóch namiotach ustawionych na drodze biegnącej wokół bryły Stadionu Narodowego. Byliśmy na głównej trasie, co zaowocowało bardzo dużą liczbą oglądających pokazy i przy okazji dobrze promowało uczelnię.

Tak jak w poprzednich latach, zestawy przygotowane na Piknik wykorzystamy podczas zajęć dla liceów, nad którymi CMF roztoczyło patronat.

Pokazy

Udział w 22. Pikniku Naukowym uważamy za bardzo udany. Wszystkie pokazy były interaktywne. Animatorzy zachęcali do samodzielnego eksperymentowania i wyciągania wniosków z obserwacji. Zwracaliśmy baczną uwagę na bezpieczeństwo uczestników, aby uniknąć przykrych niespodzianek, o które nietrudno przy dużej liczbie obserwujących pokazy.

A jednak się kręci

Zaprezentowaliśmy dziwne zachowanie wirującego koła rowerowego przy próbie zmiany ustawienia jego osi obrotu. Wyczuwalny był silny opór koła, które uciekało w kierunku prostopadłym do ruchu zamierzonego przez wykonującego doświadczenie.

Uczestnicy mogli też rozkręcać niewielkie żyroskopy i obserwować ich zachowanie.

Z zaciekawieniem spotkało się doświadczenie ze szpulą, która słuchała animatora, odwijając nić i oddalając się od niego albo nawijając ją i zbliżając się, w zależności od kąta nachylenia nici do poziomu.

Klasyczny eksperyment prezentował samoistne wtaczanie się bryły w kształcie oscypka pozornie pod górę odpowiednio zmanipulowanej równi. Na tej samej równi bryła w kształcie cylindra staczała się w przeciwną stronę. Otwierało to pole do ciekawych dyskusji z uczestnikami pokazu.

Zaraz zakręcę wahadłem podwójnym i zobaczę co się stanie Zaraz zakręcę wahadłem podwójnym i zobaczę co się stanie

foto: Krzysztof Wojciechowski

Dziwne układy drgające

Do pokazu wykorzystaliśmy harmonograf mechaniczny. Uczestnicy dobierając częstości drgań dwóch wahadeł drgających we wzajemnie prostopadłych kierunkach sterowali pisakiem, który wykreślał tak zwany harmonogram, czyli tor złożonego ruchu drgającego. Kolejny pokaz prezentował harmonograf fluorescencyjny. Tym razem można było obserwować tor wyświetlany przez diodę ultrafioletową na powierzchni pokrytej warstwą luminescencyjną.

Trzeci pokaz drgań dotyczył wahadła podwójnego, które po wprawieniu w ruch obrotowy zaczyna przedziwny ruch chaotyczny.

Ruch „nie-przyspieszony”

Goście z zainteresowaniem obserwowali silne magnesy zsuwające się po aluminiowej równi ruchem jednostajnym, natomiast po drewnianej ruchem jednostajnie przyspieszonym. Prezentowany był też pokaz spadania magnesu wewnątrz rurki aluminiowej i dla porównania w rurce z tworzywa sztucznego.

Zadziwiające wirowanie

Zaprezentowaliśmy zdumiewające wielu obserwatorów zachowanie wirującego koła z wyciętym w nim niecentralnie otworem kołowym. Przy odpowiednio dużej prędkości obrotowej oraz chropowatym podłożu dysk zaczyna wirować wokół osi przechodzącej przez środki koła oraz wyciętego w nim otworu, z tym, że wycięcie ustawia się poniżej środka koła. Podobnie dziwnie zachowuje się chiński bączek tippe top. Zaczyna wirowanie na kapeluszu, by później odwrócić się na nóżkę.

Eksperymenty dla najmłodszych

Najmłodsi badacze oglądali pole magnetyczne dzięki układającym się opiłkom żelaza, obserwowali wirujące tarcze w dużym modelu kalejdoskopu oraz uruchamiali ciekawe zabawki wykorzystujące w swej istocie działania zjawiska fizyczne. Wysiłek badaczy nagradzany był firmowymi politechnicznymi krówkami.

Pokazy przygotowali i zaprezentowali doktorzy inżynierowie: Krzysztof Wojciechowski, Adam Chudecki, Dariusz Cybulski, Sebastian Formański, Dariusz Krzyżański, Piotr Słoma, Janusz Tomaszewski oraz mgr Bożena Kasińska ,mgr inż. Janusz Kuliński, mgr inż. Krzysztof Mońko.