A fizika mindenkié 2.0 - program

  • Nyomtatás

A kísérletek a fizika – látszólag – teljesen különböző területei közötti kapcsolatot vizsgálják. A mechanikát (dinamikát) és az elektromosságot vesszük célba. Keressük a mélyebb megfeleltetéseket, struktúrákat.

Először demonstrációs kísérleteket láthatunk: kiskocsik rugalmatlan ütközés utáni sebességét vizsgáljuk fotokapus időméréssel a kezdeti paraméterek (m, v) függvényében. A mért eredményeket a lendület megmaradás törvényéből ismert összefüggéssel vetjük össze. A következőkben az m tömegű, v sebességű kiskocsiknak C kapacitású, U feszültségre töltött  kondenzátorokat feleltetünk meg, azokat „ütköztetjük rugalmatlanul”, azaz összekapcsoljuk őket. Minden mechanikai és elektromos fizikai jellemzőt és megmaradási törvényt analóg módon összevetünk, a megfeleltetéseket logikai rendbe szedve. A kondenzátorokkal  megvalósítjuk a rugalmatlan ütközés megfelelőit (pl.: m, v;  2m, -v;    C, U;  2C, -U), és megmérjük az „ütközés” utáni U-t.

Az energia és impulzus megmaradást, mint idő-tér tükrözési szimmetriát is körüljárjuk.

Tanulókísérletben (max. 10-10 fő) rugón rezgő test függőleges kvázi csillapítatlan és erősen csillapított rezgéseinek jellemzőit, azok időbeli lefolyását vizsgáljuk NOVA 5000 multilab programmal, erőmérő szenzorokat alkalmazva. A harmonikus rezgés képét a továbbiakban összevetjük elektromágneses rezgések képével, melyekhez funkciógenerátort és kétsugaras oszcilloszkópot fogunk használni. Az elektromágneses rezonanciát is vizsgáljuk rezgőkör létrehozásával.

Végül szintetikusan – elektromosan -  előállított hangszerhangok elektromos képét tanulmányozzuk oszcilloszkópon, egyidejűleg a mechanikai hullámot (hangot) is hallva. Majd beszédhangokat – mechanikai hullámokat – alakítunk át mikrofon segítségével elektromos rezgésekké, melyek képét ismét oszcilloszkópon tanulmányozhatjuk.