KUCHAŘKA

Jednou z metod čištění vzduchu od CO₂ je absorpce do roztoku NaOH za vzniku uhličitanu sodného a hydrogenuhličitanu sodného. Experiment ukázal, že po necelých 10 minutách od vložení Petriho misky s roztokem NaOH do nádoby klesla koncentrace CO₂ na nulu. Veškerý oxidu uhličitý byl absorbován.

Čítač kapek, magnetická míchačka a pH čidlo umožňují provádět titraci jednoduše a názorně. Pomocí roztoku NaOH (titrační činidlo) jsme zjišťovali koncentraci kyseliny octové v kuchyňském octu.

Střídavý proud, kterým je napájena lampička, způsobuje pravidelné kolísání intenzity osvětlení. Lidské oko tak rychlé změny není schopno postřehnout, ale přístroj je zaregistruje.

Vyrobte si zdroj elektrického napětí pomocí dvou mincí a citronu.

V mnoha bájích a pohádkách se vyskytuje mladá dívka uvězněná ve vysoké věži, k níž se její nápadník dostane tak, že vyšplhá po jejích dlouhých vlasech. Je možné, aby vlasy unesly celého člověka? Kolik toho unese jeden lidský vlas?

Jednoduchá a názorná demonstrace toho, jak funguje dělič napětí.

Pomocí vozíku s integrovanými čidly lze názorně ilustrovat vztah mezi dráhou, rychlostí a zrychlením.

Názorná demonstrace druhého Newtonova zákona (zákona síly).

Zatímco při vydechování nosem ukázalo čidlo maximální teplotu přibližně 28 °C, při vydechování ústy to bylo více než 32 °C. Rozdíl teplot činil téměř 5 °C. Dýchání nosem tak vedle ostatních svých funkcí také omezuje tepelné ztráty organismu.

Zatímco suchá semena hrachu z obchodu nevykazují žádnou znatelnou biologickou aktivitu, po krátkém namočení začne hrách dýchat – produkuje oxid uhličitý.

Pomocí čidla EKG lze sledovat nejen srdeční sval, ale také další svaly v lidském těle.

Jak se liší elektrická vodivost destilované vody, vody z vodovodu, minerální vody a destilované vody, ve které rozpustíme několik zrníček soli?

Pomocí školního EKG čidla lze získat tzv. elektrokardiogram.

Jak se dá vyrábět elektrický proud pomocí magnetu?

Hezkým příkladem endotermického děje je rozpouštění jedlé sody ve vodě.

Voltmetr a ampérmetr Vernier lze využít též jako osciloskop – například ke studiu fázového posunu proudu a napětí v RLC obvodech.

Molekula chininu (součást toniku) vykazuje fluorescenci – může pohltit foton fialového či ultrafialového světla a následně místo něj vyzářit modré světlo. Při měření se spektrometrem jsme využili zabudovanou fialovou excitační diodu, která vzorek toniku ozářila světlem v intervalu vlnových délek přibližně 395–415 nm. Proměřili jsme spektrum vyzářeného světla a ukázalo se, že při ředění toniku (tj. při poklesu koncentrace chininu) intenzita vyzařovaného světla klesala.

Dopadá-li na listy rostliny dostatek světla, produkce kyslíku při fotosyntéze převýší spotřebu kyslíku při buněčném dýchání – koncentrace kyslíku narůstá. Při nedostatku světla nestačí fotosyntéza spotřebovaný kyslík nahrazovat a koncentrace kyslíku klesá.

Zdvojnásobení počtu zdrojů zvuku způsobilo nárůst hladiny hlasitosti o přibližně 3 decibely, což je v souladu s teorií.

Zdvojnásobení vzdálenosti od zdroje zvuku způsobilo pokles hladiny hlasitosti o přibližně 5 až 6 decibelů, což je v souladu s teorií.

Zkoumali jsme hloubku a frekvenci dýchání v klidu, po cvičení a při hlasitém čtení textu.

Zanořením hadičky připojené k tlakovému čidlu lze snadno změřit tlak v dané hloubce.

Zanořením hadičky připojené k tlakovému čidlu lze snadno změřit tlak v dané hloubce.

Co se stane, když osolíme led?

Výškoměr GDX-ACC využívá vestavěný barometr. Když tlak v okolí výškoměru uměle změníme, čidlo změnu vyhodnotí (mylně) jako změnu nadmořské výšky.

Běžnou mylnou představou je, že oblečení hřeje, tj. že vydává teplo. Ve skutečnosti oblečení nehřeje, ale tepelně izoluje, tj. zpomaluje vyrovnávání teplot mezi zabaleným objektem a okolím. Cílem této aktivity je přesvědčit žáky o tom, že oblečení skutečně žádné teplo nevydává.

Jaká je koncentrace kyslíku v plicích ve srovnání se vzduchem v místnosti? Jak se tato koncentrace změní po zadržení dechu?

Vzduch uvnitř teplé trubičky se ohřívá a stoupá vzhůru. U horního ústí trubičky naměříme proto vyšší teplotu než u spodního ústí trubičky.

Do vody přechází difuzí ze vzduchu kyslík a rozpouští se v ní. S rostoucí teplotou vody výrazně klesá maximální množství kyslíku, který se ve vodě může takto samovolně rozpustit.

V tomto experimentu jsme využili i krokoměr zabudovaný v monitoru dechu ke zkoumání hloubky a frekvence dýchání během intenzivní fyzické námahy a po ní.

Lidské tělo je elektricky vodivé a může se stát součástí elektrického obvodu – elektřina tak může být životu nebezpečná. Pro bezpečnou demonstraci jsme využili plochou baterii (4,5 V), voltmetr a dobrovolníka.

Přívodním kabelem zapnuté rychlovarné konvice prochází poměrně velký elektrický proud. Naměříme v okolí kabelu magnetické pole?

Magnetické pole uprostřed dutiny cívky je přímo úměrné proudu, který cívkou prochází.

Při zkratování baterie prochází vodičem velký elektrický proud, který v okolí vyvolává magnetické pole.

Demonstrace principu uchovávání informací na magnetické pásce.

V tomto experimentu jsme měřili měrnou otáčivost glukózy, fruktózy a sacharózy.

Změříme-li světlo žárovky se vzorkovací frekvencí 1000 Hz, připadne na každou periodu 10 datových bodů. Při snížení vzorkovací frekvence na 100 Hz připadne každé periodě jediný datový bod, čímž se z naměřeného grafu úplně vytratí periodický charakter zkoumaného jevu. Pozoruhodné výsledky svádějící k chybné interpretaci dostaneme také při jiných hodnotách vzorkovacích frekvencí, například 200 Hz nebo 120 Hz.

Porovnejte kyselost vody, piva, džusu, Coca Coly, octa... Fantazii se meze nekladou.

Projektil vystřelený z dětské pistolky předá svou hybnost vozíku, jehož integrovaná čidla změří rychlost po nárazu projektilu. Stačí už jen projektil a vozík zvážit, abychom mohli ze zákona zachování hybnosti určit rychlost střely.

Dva paprsky optické závory vzdálené od sebe 2 cm jsou postupně přerušeny projektilem vystřeleným z dětské pistolky Z rozdílů časů přerušení software dopočítá rychlost projektilu.

Rychlost šíření zvuku ve vzduchu lze zjistit změřením prodlevy mezi tlesknutím a zachycením ozvěny. Jedná se o venkovní aktivitu, pro kterou je třeba nejprve najít vhodné místo.

Liší se síla levé a pravé ruky? Jak závisí síla stisku ruky na věku či na pohlaví?

Experiment demonstruje, že při kvašení se do okolí dostává teplo.

Po rozpuštění ve vodě přechází glukóza do cyklické formy se dvěma anomery α a β. Tyto dva anomery samovolně přecházejí jeden v druhý procesem označovaným jako mutarotace, přičemž se postupně ustavuje dynamická rovnováha. Cílem experimentu je změřit, jak dlouho trvá dosažení rovnovážného stavu.

Experiment ukazuje, že jeden materiál je možné nabít třením jak kladně, tak záporně. Záleží jen na konkrétní dvojici materiálů, které se o sebe třou.

Postupné přidávání jedlé sody do octa neutralizuje roztok kyseliny octové, což se projevuje vzrůstem pH.

Modré světlo displejů ovlivňuje spánkový cyklus člověka. Jeho nadměrná přítomnost ve večerních hodinách blokuje produkci hormonu melatoninu, který zajišťuje přípravu těla na spánek. Proto je naše elektronika obvykle vybavena možností nastavit tzv. noční režim, ve kterém displeje produkují výrazně méně modrého světla.

Modré světlo displejů ovlivňuje spánkový cyklus člověka. Jeho nadměrná přítomnost ve večerních hodinách blokuje produkci hormonu melatoninu, který zajišťuje přípravu těla na spánek. Proto je naše elektronika obvykle vybavena možností nastavit tzv. noční režim, ve kterém displeje produkují výrazně méně modrého světla.

Chuť překyseleného nápoje lze vylepšit přidáním cukru. Jak přidaný cukr ovlivní pH?

Různě barevné povrchy odrážejí světlo různou měrou. Nejvíce odráží bílá barva, nejméně černá.

Elektrický proud je přímo úměrný napětí na rezistoru. Experiment ukazuje Ohmův zákon rychle, jednoduše a názorně s využitím tužkových baterií.

Voda při vypařování ochlazuje povrchy, z nichž se odpařuje – lidský organismus tak může pocením účinně regulovat svou teplotu. Míra odpařování závisí na relativní vlhkosti vzduchu – v suchém vzduchu probíhá odpařování intenzivně, při vysoké vlhkosti probíhá odpařování mnohem méně a při 100% relativní vlhkosti se odpařování zastaví.

Jak dobře různé materiály chrání před alfa, beta a gama zářením?

Jak se mění intenzita záření se vzdáleností od zářiče?

Vydechováním vzduchu z plic do vody lze velmi rychle vodu okyselit (snížit její pH). Podobný princip hraje roli při vzniku kyselých dešťů.

Jak dobře nás různé opalovací krémy chrání před škodlivým ultrafialovým zářením?

Patelární reflex pomáhá tělu udržovat rovnováhu tím, že reguluje kontrakci čtyřhlavého stehenního svalu v závislosti na napětí šlachy, která ho upíná ke kolenní čéšce. V experimentu jsme měřili zpoždění mezi podnětem (uhození kladívkem pod kolenní čéšku) a reflexní reakcí (vykopnutí nohy).

Snadným a velice rychlým způsobem lze naměřit časovou závislost polohy a rychlosti závaží kmitajícího na pružině. Polohu a rychlost pak můžete dát názorně do souvislosti.

Pentahydrát thiosíranu sodného jsme podchladili přibližně na 35,5 °C, teplota tuhnutí thiosíranu je přitom 48,3 °C. Po přidání krystalků pevného thiosíranu začala kapalina rychle tuhnout a teplota se zvýšila až na 46,5 °C.

Alfa zářič umístíme do kuchyňské vývěvy spolu s detektorem radiace a čidlem tlaku. Jak se vysávání vzduchu z nádoby projeví na tlaku a na počtu zachycených alfa částic?

Dokáže spektrometr odlišit panenský olivový olej od pokrutinového?

Chceme-li při prudkém zpomalení minimalizovat působící síly, musíme zajistit, aby brzdění bylo rozloženo do co nejdelší doby.

Při měření v prázdné místnosti byla koncentrace oxidu uhličitého konstantní. V přítomnosti lidí koncentrace oxidu uhličitého narůstala – a to i když jen seděli a četli. Nejstrmější byl růst koncetrace oxidu uhličitého během cvičení.

Ať už tlačí na siloměr dva žáci proti sobě, nebo jeden žák proti zdi, v obou případech naměříme přibližně stejné hodnoty síly. „Protisílu“, kterou v prvním případě představuje působení druhého žáka, obstarává ve druhém případě (v souladu se třetím Newtonovým zákonem) reakční síla zdi.

Při smíchání octa s jedlou sodou vzniká oxid uhličitý. Ten má větší hustotu než vzduch, lze jej tedy vylít z nádoby na hořící svíčku, tím vytlačit z okolí plamene kyslík a svíčku uhasit.

Jak rychle člověk zareaguje stisknutím dlaně na zvuk píšťalky?

Jak rychle člověk zareaguje stisknutím dlaně na záblesk?

Vnímaná výška tónu souvisí s frekvencí periodických změn akustického tlaku.

Po zapnutí lampičky nesvítí žárovka plným výkonem okamžitě. Než se wolframové vlákno žárovky dostatečně nažhaví, trvá to řádově desetinu sekundy.

Cílem experimentu je ukázat, že rychlost difuze kyslíku ze vzduchu do vody závisí na velikosti povrchu volné hladiny.

Jak ovlivní rychlost chemické reakce míchání reakční směsi?

Jak ovlivní rychlost chemické reakce teplota reaktantů?

Jak ovlivní rychlost chemické reakce velikost povrchu reaktantů?

Experiment pomáhá pochopit způsob, jakým LED žárovka dokáže regulovat svůj jas za využití nedokonalosti lidského oka.

V experimentu porovnáváme spektra slunečního světla, klasické žárovky, úsporné žárovky a LED žárovky.

LED žárovky lze zakoupit v různých variantách podle barvy vydávaného světla – „teplé“ světlo je zabarveno více do žluta či červena, zatímco „studené“ světlo je zabarveno více do modra.

Experiment demonstruje, že LED žárovka používá k vytváření barevného vjemu kombinaci tří základních barev (RGB).

Jaké síly musíme překonat, abychom uvedli těleso do pohybu? A jaké k tomu, abychom těleso v pohybu udrželi?

Cílem experimentu je ukázat, že beztížný stav odpovídá situaci, kdy je zrychlení „pociťované“ tělesem nulové.

Zavěšený svazek klíčů působí na háček siloměru tíhovou silou. Jakou silou bude působit poté, co siloměr i s klíči upustíme? Jak dlouho klíče poletí volným pádem?

V tomto experimentu jsme prozkoumali závislost velikosti odstředivé síly na hmotnosti, úhlové rychlosti a vzdálenosti od osy otáčení.

PET láhev naplněná lihovými parami představuje model raketového motoru. Jak dlouho trvá hoření? Jaký tah raketa vyvine?

Pokud pevnou krystalickou látku zahříváme, začne se po dosažení své teploty tání měnit na kapalinu. Během této přeměny se teplota látky nemění (tedy zůstává rovna teplotě tání) a veškeré dodávané teplo se využívá na rozrušení struktury její krystalické mříže. Teprve když se látka v celém svém objemu změní na kapalinu, začne vlivem dodávaného tepla její teplota dále růst.

Jakou teplotu naměříme v různých částech plamene? Bude se teplota lišit pro plamen svíčky a plamen kahanu?

Při ředění kyseliny sírové se uvolňuje velké množství tepla. Pomocí chemicky odolného nerezového teploměru lze prudký nárůst teploty názorně vizualizovat.

Využili jsme cesty z Prahy do Vysokého nad Jizerou. Časosvý rozdíl mezi měřeními byl asi 4 hodiny, rozdíl nadmořských výšek 482 m. Rozdíl naměřených tlaků byl 5,8  kPa, tlak přepočítaný na hladinu moře se ale nelišil – to znamená, že vlivem počasí se tlak během 4 hodin mezi prvním a druhým měřením prakticky nezměnil, veškerá změna tlaku byla způsobena změnou nadmořské výšky. Teploty varu se lišily o 1,6 °C.

Názorná demonstrace třetího Newtonova zákona (zákona síly).

Během tuhnutí amorfní látky nedochází k ustálení teploty tak, jako tomu je u krystalických látek. Místo konkrétní teploty tuhnutí proto u amorfních látek určujeme teplotní interval,kdy látka začíná měknout.

Cín (obsažený v pájce) nejprve necháme nad kahanem roztát. Následně budeme sledovat průběh teploty při ochlazování. Na teplotě tuhnutí se pokles zastaví, dokud všechen cín nezmění skupenství z kapalného na pevné. Teprve poté pokles teploty může pokračovat.

Při natahování pružiny je síla, která se pružinu snaží vrátit zpět do původní (klidové) polohy, přímo úměrná prodloužení pružiny. Přímou úměru mezi silou a prodloužením názorně ukazuje tento experiment.

V tomto experimentu žáci nejprve změří svou maximální sílu stisku ruky. Poté zkusí co nejdéle udržet čidlo stisknuté na ⅔ maximální síly.

Cílem experimentu je určit hmotnost atomu mědi změřením celkového prošlého náboje a změřením nárůstu hmotnosti elektrody během elektrolýzy síranu měďnatého (modré skalice).

Vlnové délky, které atom vyzařuje (tzv. spektrum), jsou jedinečné pro každý chemický prvek. Analýzou spektra lze proto zjistit, které prvky jsou ve vzorku zastoupeny. V experimentu jsme využili spektrální trubice s vodíkem, heliem, dusíkem a vzduchem.

Experiment demonstruje použití kolorimetru a Lambertova-Beerova zákona pro stanovení koncentrace roztoků. Vzorkem je zde kuchyňský ocet.

Experiment demonstruje použití spektrometru a Lambertova-Beerova zákona pro stanovení koncentrace roztoků. Vzorkem je zde kuchyňský ocet.

Diabolka vystřelená ze vzduchovky předá svou hybnost vozíku, jehož integrovaná čidla změří rychlost po nárazu projektilu. Stačí už jen diabolku a vozík zvážit, abychom mohli ze zákona zachování hybnosti určit rychlost střely.

Cílem experimentu je proměřit zahřívání desek z různých materiálů po umístění hrnku s horkou vodou na kraj desky.

Vitální kapacita plic označuje maximální množství vzduchu, které je člověk schopen vydechnout po největším možném nádechu. Jde o jedno ze základních měřítek, která popisují funkčnost plic.

V tomto experimentu jsme měřili měrnou otáčivost různě koncentrovaných roztoků sacharózy. Měření úhlu stočení roviny polarizovaného světla lze využít k určení koncentrace roztoku opticky aktivní látky.

Saponát výrazně snižuje povrchové napětí vody a tím i velikost kapek. Zatímco v čisté vodě jsme naměřili 19 kapek na mililitr, po přidání malého množství saponátu to bylo již 49 kapek na mililitr.

Sycení oxidem uličitým ovlivňuje kyselost vody. Ve vzorovém experimentu jsme porovnali pH několika balených vod (Magnesia, Aquila a Mattoni), přičemž ve všech případech vyšší obsah rozpušteného oxidu uhličitého znamenal i vyšší naměřenou kyselost (nižsí pH).

Teplá voda má nižší hustotu než studená voda. Brzy po nalití horké vody do nádoby proto u hladiny naměříme bodovým teploměrem vyšší teplotu než u dna.

V závěrném směru diodou proud neprotéká. V propustném směru po překročení prahového napětí začne proud se zvyšujícím se napětím prudce růst.

Vypařuje-li se z povrchu teploměru kapalina, teploměr se vlivem skupenské přeměny ochlazuje. Jak se bude lišit průběh teploty při vypařování vody a technického lihu (ethanolu)?

Proč nelze mokrý teploměr ohřát nad 100 °C?

Jak se změní tíha dvou různě těžkých závaží stejného tvaru a objemu po ponoření do vody?

Součástí sady dodávané s tlakovým čidlem je i stříkačka, kterou je možné k čidlu přišroubovat. Lze tak zkoumat souvislost mezi objemem a tlakem plynu.

Skleněnou baňku ponoříte postupně do různě teplých lázní. S rostoucí teplotou roste také tlak vzduchu v baňce.

Přidání soli elektrickou vodivost vody strmě zvyšuje, růst vodivosti naměříme už po přidání několika zrníček. Přidávání cukru má menší vliv, a vede naopak k postupnému poklesu vodivosti.

Cílem experimentu je ukázat, že při hoření svíčky se spotřebovává kyslík a vzniká oxid uhličitý a také voda ve formě vodní páry (zvýší se relativní vlhkost vzduchu).

Experiment pro demonstraci logaritmické povahy pH stupnice.

Kompresí lze vzduch ohřát nad teplotu v místnosti, expanzí ho můžeme naopak ochladit pod teplotu v místnosti.

Neutralizace je exotermický děj – teplota reagujících látek roste. Lze to demonstrovat například na reakci hydroxidu sodného s kyselinou octovou.

Rozpouštění pevných látek může být spojeno s uvolňováním energie do okolí (exotermický děj), nebo s jejich odebíráním z okolí (endotermický děj).

Pomocí senzoru počasí jsme měřili tlak vzduchu v různých nadmořských výškách při jízdě výtahem. Rozdíl tlaků v přízemí a ve 12. patře budovy byl 495 Pa. Čidlo z rozdílu tlaků odhadlo výškový rozdíl pater na 42 m, což se od skutečné hodnoty 43,2 m liší pouze o 3 %.

V klidovém stavu byla u testované osoby tepová frekvence asi 77 tepů za minutu. Při ponoření obličeje do studené vody tepová frekvence poklesla na přibližně 58 tepů za minutu. Naopak po intenzivní námaze se tepová frekvence zvýšila na 120 tepů za minutu.

Při reakci jedlé sody a octa vzniká oxid uhličitý. Probíhá-li reakce v uzavřené nádobě, roste tlak plynu uvnitř nádoby, což lze s Vernierem změřit a vizualizovat.

Každé hlásce odpovídají charakteristické periodické změny akustického tlaku.

Ke zjišťování přítomnosti chlorofylu lze využít skutečnost, že chlorofyl vykazuje takzvanou fluorescenci, kdy po ozáření fotony s vhodnou energií dojde k jejich pohlcení a následnému vyzáření fotonů s nižší energií – vzorek obsahující chlorofyl po vystavení fialovému světlu září červeně.