FOTOGRAFIJE IZDELKOV S TERENSKIH VAJ

Pričujoči opisi izdelave modelov so nastali ob dolgoletnem sodelovanju s pokojnim profesorjem dr. Janezom FERBARJEM, ki je v okviru poučevanju metodike začetnega naravoslovja - fizikalne vsebine za študentke oddelka za predšolsko vzgojo, naravoslovja-fizikalne vsebine  za študentke oddelka za razredni pouk, ter pri seminarjih za vzgojiteljice in učiteljice v okviru projektu "TEMPUS", ki ga je vodil in ga je financirala Evropska skupnost, uvedel tudi delo na terenu. Sedaj sodelujem z izr. prof. dr. Mojco ČEPIČ, višjo predavateljico mag. Ano Gostinčar BLAGOTINŠEK in asistentko Nado RAZPET. Vsi navedeni so soavtorji izdelkov. Fotografijo lahko povečate, če kliknete nanjo (Hyperlink). Trenutno jih je 77.

Spletne strani lahko uporabljate le za svoje lastne potrebe.

Fotografije so večinoma s terenskih vaj na Debelem rtiču (RK) maja 2002, 03 in 04, nekaj pa tudi s Centrov šolskih in obšolskih dejavnosti (CŠOD) v Fijesi, na Kozjaku, v Kranjski Gori, Bohinju iz prejšnjih let. V letu 2005 so bile terenske vaje v Radencih ob Kolpi, 2006, 2007 in 2008 na Debelem rtiču, 2009 pa v Rakovem Škocjanu.

debeli_rt20_m.JPG (5964 bytes)Kolpa1_m.jpg (8470 bytes)

V okviru terenskih vaj udeleženci tudi sami izdelajo nek preprost izdelek, ga preizkusijo in predstavijo soudeležencem. Pri tem je pomembna ideja, načrtovanje in izdelava (tudi iz odpadnih materialov). Pri izdeleku naj bo možno nekaj spremeniti ali pa izdelajte dva izdelka, ki se razlikujeta le v eni spremenljivki. Seveda mora biti spremenljivka taka, da vpliva na delovanje izdelka in ne npr. barva. Ne smemo spreminjati več stvari hkrati, temveč le eno. S seboj je potrebno vzeti lepilo in druge pripomočke za popravilo izdelkov, ter preprosta orodja (nož, škarje, klešče,..), da se ne zgodi, da izdelek na terenu ne deluje z izgovorom "doma je odlično delal". ("Hic Rhodus, hic salta" - "Tukaj je Rodos, tukaj skači" so rekli olimpijski sodniki skakalcu, ki je tožil, kako je doma na otoku Rodosu dosti bolje skakal.)

Mlinčki  M Zmaji  Z
Vetrnice  V Jadralna letala L
Letala in ladje na vijak LV Jadrnice  J
Padala  P Vozila na reakcijski pogon R

Mlinčki             M

Izdelajte mlinčke iz različnih snovi, različnih dimenzij in z različno oblikovanimi lopaticami, ki jih je različno število. Spreminjajte tudi debelino gredi ali osi in način uležajenja (les, kovina). Mlinčki naj bodo ali na curek od zgoraj ali taki na spodnji curek - tekočo vodo. Izdelajte tudi stojalo zanje (rogovile), da jih boste lahko namestili v potok in korito za dotok vode od zgoraj. Morda si lahko oskrbite model turbine na curek. Ko curki ženejo kolesa, premo gibanje povzroča vrtenje. Curki morajo iztekati iz kolesa ali pa pritekati nanj asimetrično. Najboljši učinek dosežemo, če ravnina vrtenja in smer curka sovpadata. Kolo se tedaj najbolje vrti. Če mlinček v celoti potopimo v vodo, ga vodni curek obliva skoraj simetrično. Skoraj enako se voda zaganja v zgornje in v spodnje lopatice. Mlinček se zato ne vrti.Tudi če mlinček postavimo poševno na vodni tok, se hitrost vrtenja zmanjša - curek tedaj ni v ravnini vrtenja. Lopatice moramo posebej izoblikovati, če želimo, da se mlinček (vetrnica) vrti vodoravno okrog navpične osi. Posebno dobri so mlinčki, ki kaj poganjajo, vlečejo, vrtijo...Če ni potoka si lahko pomagamo s posodo za zalivanje. Pri tem lahko curek usmerjamo na rob lopatic, na sredino (na os) in na drugo stran lopatic. Kdaj se mlinček vrti najhitreje? S katero največjo hitrostjo pa se sploh lahko vrti? Opazujte iztekajoči curek iz posode za zalivanje. Zakaj se oži? Ali je hitrost vode po vsem curku enaka? (V resnici velikost in število lopatic ne upliva kaj dosti na hitrost vrtenja, saj ta hitro doseže največjo hitrost, ki je enaka hitrosti vode. Mlini so bili narejeni za opravljanje dela, pri tem pa sta površina in število lopatic pomembna, ker je od njiju odvisna moč mlina)
mlincek_v_KG1_m.jpg (3113 bytes)mlincek_v_KG2_m.jpg (4540 bytes)mlincek_na_K2_m.jpg (4912 bytes)mlincek7_m.JPG (4583 bytes)mlincek6_m.JPG (4069 bytes)mlincek1_m.JPG (4274 bytes)mlincek4_m.jpg (3658 bytes)mlincki21_m.JPG (4436 bytes)mlincki22_m.JPG (4467 bytes)mlincek23_m.JPG (4478 bytes)mlincka41_m.JPG (4629 bytes)mlincka_m.jpg (6653 bytes)mlincek61_m.jpg (5335 bytes)mlincki_m.jpg (8273 bytes)mlincka1_m.jpg (6610 bytes)mlincek_m.jpg (7181 bytes)mlincek5_m.jpg (8927 bytes)mlincki1_m.jpg (8543 bytes)MlinZVrtilj_m.jpg (6695 bytes)mlincka_na_K2_m.jpg (5079 bytes)koritozmlinom_m.jpg (6888 bytes)koritozmlinom1_m.jpg (4429 bytes)mlincek2_m.jpg (5851 bytes)turbina1_m.jpg (4352 bytes)

Vetrnice             V

Premo gibanje povzroča vrtenje še na en način: če tekočinski tok pada na kolo s primerno oblikovanimi lopaticami simetrično, in sicer pravokotno na ravnino vrtenja. Zgled za to so vetrnice: Veter se zaganja v vse lopatice vetrnice hkrati. Vetrnica se najbolje vrti, če je smer vetra pravokotna na ravnino vetrnice. Kaplanova turbina (aksialna) se suče, če pravokotno na njeno smer vrtenja pada voda. Namesto, da bi vetrnico nastavili v veter, jo lahko zasučemo tudi tako, da z njo tečemo v brezvetrju. Vrtenje je torej posledica relativnega gibanja vetrnice glede na zrak. Izdelajte veliko in malo vetrnico, tako z več in tako z manj lopaticami, eni vetrnici zavihajte lopatice v eno, drugi pa v drugo smer. Iz papirja lahko naredite vrtopirje, ki med padanjem plešejo podobno kot nekatera smemena (javor, lipa). Klopotci se od vetrnic razlikujejo po tem, da jih veter suče v dveh smereh. Klopotčev rep se postavi v smeri vetra, njegova vetrnica pa je pravokotna na veter. Frekvenca klopotanja je mera za hitrost vetra, smer repa pa nakazuje smer vetra. Zato so klopotci precej dobri čutilniki za veter. Vetromeri imajo navadno namesto loput polkrogle. Možno jih je tudi improvizirati, na primer tako, da polkrogle nadomestimo s plastičnimi lončki. Izdelajte klopotec ali vetromer (anemometer). Umerite ga s sušilnikom za lase in prikažite njegovo delovanje. Morda si lahko iz kakega vinograda izposodite klopotec za odganjanje ptičev in nam pokažete, kako deluje. Do jeseni ga vrnite lastniku.
vetrnice1_m.jpg (7007 bytes)vetrnice26_m.JPG (4127 bytes)vetrnice_m.jpg (4084 bytes)VetrnIzPlast_m.jpg (9147 bytes)klopot_m.jpg (10825 bytes)klopotec13_m.JPG (3727 bytes)klopotec5_m.JPG (1956 bytes)vetromer15_m.JPG (4117 bytes)vetromera28_m.JPG (3990 bytes)seme_m.jpg (2468 bytes)

Letala in ladje na vijak             LV

Mlinčki, vetrnice, klopotci, turbine, javorjeva semena in vrtopirji so naprave, ki premo gibanje pritekajočega sredstva "predelajo" v vrtenje. Obstajajo pa tudi naprave, ki s svojim vrtenjem povzroče premo gibanje tekočin - tekočinski curek. Takšne so bile ladje s kolesi pred izumom ladijskega vijaka. "Mlin" na ladji odriva vodo nazaj in ladjo naprej. Ladijski vijak odriva vodo nazaj, ladja pa se zato pomika naprej. Tudi letalski vijak poganja curek zraka v smeri nazaj, zato pa se letalo giblje naprej. Če se zrak giblje okrog usločenega letalskega krila, se tlak na zgornji strani krila, kjer ima zrak daljšo pot in zato večjo hitrost, zmanjša. Sile zaradi tlaka ob spodnji strani krila uravnovešajo težo letala in zato to leti - ne pade. Naredite model letala ali čolna na vijak, ki ga poganja elastika. V boljših izvedbah poganja vijak elektromotor na baterije. Dobe se tudi obroči iz plastike z vdelanim zračnim vijakom. Obroč zavrtite tako, da ga posmuknete po svedrasto oblikovani palici. Ker se obroč vrti, odriva curek navzdol, sam pa zaradi tega pridobiva na višini. Morda lahko prinesete s seboj tak model (helikopter). Na koncu je fotografija čolnička iz izrezane ploščate plastenke, ki ni na pogon s propelerjem, temveč z mlinčkom, ki ga poganja navita gumica. Podobno so predno je Resel izumil vijak, plule ladje po npr. Misisipiju.
ladja_na_ventilator9_m.JPG (2088 bytes)ladja_na_vijak1_m.JPG (2275 bytes)ColnZVrtalnik_m.jpg (5681 bytes)vijak_m.jpg (6275 bytes)avion2_m.jpg (3855 bytes)letalinavijak_m.jpg (4547 bytes)AvionZVrec_m.jpg (4968 bytes)avioni_m.jpg (4472 bytes)helikopter_m.jpg (6811 bytes)helikopter1_m.jpg (7197 bytes)helikopter26_m.JPG (1850 bytes)ladjica1_m.jpg (6325 bytes)LadjaNaMl_m.jpg (9962 bytes)LadjaNaKol_m.jpg (7271 bytes)

Padala P

Upor zraka upočasni padanje teles. Upor narašča s hitrostjo. Spočetka je teža telesa večja od upora. Ko hitrost narašča, raste tudi upor, dokler obe sili nista nasprotno enaki. Odtlej dalje telo pada enakomerno - s terminalno (končno) hitrostjo. Upor je odvisen tudi od oblike padajočega telesa in od največjega prečnega preseka padajočega telesa. Izdelajte padala različnih oblik, velikosti in barv, ki jih bo mogoče vreči ali izstreliti navzgor zvita (s fračo ali lokom), navzdol pa bodo padala razpeta. S papirnatimi pladnji prikažite odvisnost upora zraka od oblike in od prečnega preseka (iz listov A4 naredite velik pladenj z  robom in majhen pladenj z enakim robom, ostanke papirja prilepite na dno pladnja, da se ne bo spremenila še teža, če pa spreminjate težo, ne spremenite oblike in velikosti pladnja). Imenitna padala lahko izdelate iz blaga, ki ga snamete s starega dežnika. Pustite mu luknjo na sredini, da bo skoznjo iztekal zrak in se nebo gugal. Iz polivinila pa lahko izdelate tudi jadralno padalo. Padalo lahko tudi različno obtežite in ugotovite, da bo enako veliko težje padalo padalo hitreje. (V brezračnem prostoru bi vsa telesa padala enakomerno pospešeno s težnim pospeškom skoraj 10 m/s2.)
padalo10_m.JPG (2799 bytes)padali_m.jpg (2675 bytes)

Zmaji Z

Če zrak doteka v vodoravni smeri na površino, ki je na prednjem delu nekoliko dvignjena, ima upor zraka eno komponento, ki telo dviga - to je prečna sila. Tako delujejo zmaji. Dotok zraka zagotovimo, če zmaja vlečemo na vrvici, v višjih legah pa je običajno dovolj vetra, da zmaja ni treba več vleči. Primeren nagib zmaja dosežemo z oblikovanjem zmaja, z načinom privezovanja in z repom. Rep ni le za okras temveč za preprečevanje zibanja naprej in nazaj, s stranskima repoma pa zmanjšamo prečno guganje zmaja levo - desno. Za let zmaja je odločilno razmerje med težo zmaja in njegovo površino, ki mora biti čim manjše. Na težo lahko vplivate predvsem z izbiro lahkih gradiv za ogrodje, letalno površino in vrvic, ki jih pritrdite na treh točkah (spredaj, levo in desno na nasprotni strani kot so letvice). Zmaj bo bolje "rezal" zrak, če je malo usločen, podobno kot čoln odriva vodo. Naredite zmaje različnih oblik, velikosti in barv. Podobno kot zmaji, lete smučarji skakalci. Tako drsajo tudi smučarji na vodi. Lahko izdelate tudi vetrno vrečo in jo približno umerite, da kaže smer in hitrost vetra.
zmaji_m.jpg (7086 bytes)zmaj14_m.JPG (3022 bytes)zmaj_v_F1_m.jpg (3986 bytes)zmaja17_m.JPG (3744 bytes)zmaji1_m.jpg (7455 bytes)vetrna_vreca_m.jpg (2863 bytes)zmaji4_m.jpg (4390 bytes)

(Jadralna) letala L

Najpreprostejši letalski modeli lete poševno navzdol - drsijo. Ker se spuščajo, se jim potencialna energija stalno manjša. Na račun tega jim na začetku naraste kinetična energija. Ko dosežejo terminalno hitrost, se jim potencialna energija zmanjšuje le še zaradi dela upora zraka. Da bi letalski modeli leteli čim dlje, morajo biti čim lažji. Najlažji les imenujemo Balza. Letalo mora imeti čim manjši upor v smeri leta. Zato morajo imeti majhne prečne preseke. Hkrati želimo, da bi letalo čim počasneje padalo. Zato mora biti površina prečno na smer padanja čim večja. To praktično pomeni, da morajo imeti veliko površino kril. Krila pa morajo biti čim tanjša. (Če se zrak giblje okrog usločenega letalskega krila, se tlak na zgornji strani krila, kjer ima zrak daljšo pot in zato večjo hitrost, zmanjša. Sile zaradi tlaka ob spodnji strani krila uravnovešajo težo letala in zato to leti - ne pade.) Nagib navzdol dosežemo s primerno obtežitvijo kljuna. Težišče letala mora biti pod sprednjimim krilom. Izdelajte različne modele letal, ki drse. Vsakdo naj naredi po en papirnat model, katerega izdelavo bo lahko prikazal kolegom in po en zahtevnejši model, ki ga bo prinesel s seboj. Z enim od teh modelov naj bo možen prikaz načinov za spremembe smeri leta v vseh smereh (npr. z zakrilci, spreminjanjem obtežitve).
letala_m.jpg (7146 bytes)letalo_v_KG1_m.jpg (5413 bytes)AvionZOkroglimiKr_m.jpg (7043 bytes)JadrAvi_m.jpg (5091 bytes)letala25_m.JPG (3062 bytes)ZavirAvionskKril_m.jpg (4665 bytes)

Jadrnice J

Če zapiha veter okrog usločenega jadra, se tlak zraka ob izboklini zmanjša, v vboklini pa poveča. Sile zaradi razlike tlakov poganjajo jadrnico. Jadrnica mora imeti težišče čim niže, zato ima svinčeno utež na dnu gredlja. Naredite model jadrnice z vzdolžnim ali prečnim jadrom in ga prikažite na naravoslovnem dnevu. Na zadnji fotografiji je pravzaprav splav z jadrom.
jadrnica1_m.JPG (4115 bytes)jadrnica3_m.JPG (3782 bytes)jadrnice6_m.JPG (3294 bytes)jadrnice_m.jpg (5201 bytes)Plovilo_m.jpg (4677 bytes)jadrnica2_m.jpg (3078 bytes)ladjici1_m.jpg (8777 bytes)jadrnica7_m.jpg (6384 bytes)jadrnica4_m.jpg (7911 bytes)splav_m.jpg (5306 bytes)jadrnica5_m.jpg (5840 bytes)jadrnica_m.jpg (4602 bytes)kobilica_m.jpg (6589 bytes)

Sila curka in vozila na reakcijski pogon         R

Če skočimo iz čolna, se bo ta premaknil v nasprotno smer. Če snov izteka iz posode, deluje curek na posodo s silo, katere smer je nasprotna curku. Sila je sorazmerna masnemu pretoku in relativni hitrosti curka glede na posodo. Če je posoda gibljiva, jo curek odriva in posoda se giblje. Iztekajoča snov je lahko trdna (n.pr. frnikole) ali kapljevina (n.pr. voda) ali plin (n.pr. zrak ali para). Glede na to, kako so razporejene odprtine, iz katerih snov izteka, lahko curek povzroča premo gibanje ali vrtenje. Izdelajte voziček ali čoln ali vozilo, ki drsi po vrvici ali raketo, ki jo poganja curek trdnih delcev ali kapljevinski curek ali plinski curek (zrak ali para). Izdelajte vrtiljak ali kolo, ki je na pogon z iztekajočim curkom (Segnerjevo kolo, parni vrtiljak). Niso pa vsi izdelki na reakcijski pogon. Če na plastenko nataknemo slamico nanjo pa še eno malce širšo, ki jo na vrhu zatesnimo in plastenko stisnemo, zrak v njej potisne širšo samico. Na zadnji fotografiji je "raketa", ki to ni, saj jo potiska zrak od zunaj.
ladjanareakcij_m.jpg (4135 bytes)ladjicanareakc_m.jpg (5311 bytes)reakc_ladja31_m.JPG (3425 bytes)reakcija_m.jpg (3114 bytes)segner_m.jpg (8343 bytes)reakcija29_m.JPG (4407 bytes)reakcijskibalon_m.jpg (6475 bytes)raketa2_m.jpg (7185 bytes)raketi_m.jpg (2854 bytes)VodnaRaketa_m.jpg (7208 bytes)