Měřící přístroje

Odzkoušeno ve výuce fyziky v 6. ročníku. Zpracovala RNDr. Věra Bdinková.

Siloměr s kancelářskými sponkami

kus kartonu, 3 kancelářské sponky, gumička, provázek, párátko, izolepa

Z kartonu vystřihněte obdélník 5×15 cm. To bude základ siloměru. Jednu kancelářskou sponku přehněte a další montáž proveďte podle obrázku. Párátko upevněte pomocí izolepy. Pak si udělejte stupnici pomocí předmětů, u kterých známe hmotnost.

Velikost síly (v newtonech) vypočítáme ze známého vzorce F = m · g.

Tento siloměr můžete používat k měření síly např.při tažení těles, zvedání těles…

Pokud budete chtít větší siloměr, vyrobte ho z dřevěné desky a široké gumy.

Dané zařízení umožňuje měřit sílu podle prodloužení gumy.

Rovnoramenné váhy z PET láhve od mléka

plastová sklenice od mléka se širším hrdlem, tenký dlouhý hřebík, dřevěná tyč, háčky, špejle (drát), 2 kulaté krabice od sýrů (nižší kelímky od tuků) , provázky, nůžky, ostrý nůž, (hřebík, vařič)

Do hrdla láhve vyřízněte (vypalte) otvory podle obrázku, aby se v nich mohla pohybovat tyč – vahadlo. Uprostřed vahadla udělejte dírku na hřebíček (musí se volně otáčet) a svisle dolů připevněte špejli nebo drát jako vahadlo. Zařízení umístěte na PET láhev.

Na konce vahadla udělejte háčky (zářezy) a zavěste misky z kulatých krabiček nebo kelímků s provázky.

Na sklenici přilepte stupnici pro zjišťování výchylky z rovnovážné polohy. Do láhve nalijte trochu vody pro lepší stabilitu váhy.

Vážit můžete s použitím závažíček nebo předmětů známé hmotnosti.

Vyrobili jste si model klasických rovnoramenných vah, které pracují na principu rovnoramenné páky.

Pružná váha

PET láhev, kus dřevěné tyčky, guma, provázek, kelímek (nebo miska uříznutá z druhé PET láhve), karton, nebo tvrdý papír, hřebík, vařič

V hrdlu láhve udělejte otvor podle tloušťky tyče, kterou do tohoto otvoru zasunete. Na konec tyče zavěste gumu, háček a pak misku zavěšenou na provázcích. Láhev postavte na kraj stolu a k jejímu spodnímu konci přilepte svisle dolů kartonový obdélník. Pak pomocí známých hmotností uděláme na kartonu stupnici. Za nulovou hmotnost bereme horní kraj prázdné misky.

Tato pružná váha měří hmotnost podle prodloužení gumy.

Přenosné sluneční hodiny

šablony natištěné na kartonu (160 g), lepidlo na papír, nůžky, pravítko malé nůžky nebo řezák, buzola

Obě šablony vystřihněte – první šablona je ciferník hodin, druhá je ukazatel. U šablony 1 vystřihněte tenký černý obdélník (malými nůžkami nebo řezákem). U šablony 2 obtáhněte nůžkami čárkovanou a čerchovanou čáru, aby se nám podle těchto čar dobře ohýbalo.

Podle čerchované čáry ohněte dovnitř, podle čárkovaných čar ohněte ven (dostanete chlopně).

Prostřední část ukazatele (bez chlopní) slepte k sobě). Pak ukazatel prostrčte úzkým obdélníkovým otvorem v ciferníku tak, aby špička směřovala ke dvanáctce (XII).

Chlopně, které zůstaly na zadní straně, přilepte ke spodní části ciferníku.

Práce se slunečními hodinami: Pomocí buzoly určete sever. Sluneční hodiny otočte tak, aby špička ukazatele nad „XII“ směřovala na sever. Hodiny můžete přilepit na kulatou krabičku od sýra nebo na karton. Podle polohy stínu pak určujte, kolik je hodin. (Pozor na letní čas!)

Sluneční hodiny jsou nejstaršími přístroji pro měření času. Využívají k tomu pohyb zdánlivý pohyb Slunce a čas určují pomocí délky a směru vrženého stínu.

Sluneční hodiny ukazují tzv. pravý sluneční čas. Ten neplyne rovnoměrně, protože Země obíhá kolem Slunce po elipse. Naše hodiny jsou nařízeny na tzv. střední sluneční čas, podle myšleného Slunce rovnoměrně pohybujícího se po nebeském rovníku.

Přesýpací hodiny jednoduché

zavařovací sklenice, prázdná umělohmotná láhev, jemný písek, (cukr, sůl), cedník

U umělohmotné sklenice odřízněte dno a sestavte soupravu se zavařovací sklenicí podle obrázku. Jako médium lze použít přesátý písek, akvaristický písek, sůl, cukr.

Tyto hodiny měří čas podle pravidelného odsypávání písku.

Přesýpací hodiny z PET lahví

2 PET láhve 1,5 l, 2 víčka od kulaté krabičky z tuku (velké Perly, Ramy), písek, cedník, vrtačka nebo průbojník, tavná pistole nebo chemopren

Do uzávěrů prorazte průbojníkem nebo provrtejte otvor o průměru asi 2 mm. Víčka slepíte k sobě (i teplem) a po zaschnutí, pokud je třeba začistěte pilníkem. Obě plastové láhve uřízněte ve zvolené výšce (asi 1/3 – kde je část kulovitá). Části přišroubujeme k víčkům. Jednu láhev odříznutou částí přilepte (tavnou pistolí nebo chemoprenem) ke kulatému víčku Pak nasypeme tolik písku, aby se odsýpal určitý časový interval (např. 5 minut). Nakonec přilepte druhou láhev odříznutou částí ke druhému kulatému víčku.

Písek se přesypává z horní láhve do spodní, protože je přitahován gravitační silou Země. Přesypávání písku je téměř pravidelné, a proto ho využíváme k měření času.

Tyto hodiny můžeme využít při hrách, vaření vajíček…

Vodní hodiny jednoduché

PET láhev, tenká trubička, kapátko, hřebík, kahan nebo plynový vařič, miska, fix

Do PET láhve propalte hřebíkem otvor ve dnu a v uzávěru. Dnem prostrčte trubičku a uzávěrem kapátko bez pryžové koncovky. Nádobu naplňte vodou a pověste hrdlem dolů. Dlouhá trubička nám zajistí pravidelné odkapávání vody z nádoby. Pomocí hodinek změřte a označte na láhvi vhodně zvolené časové úseky.

Tyto hodiny využívají k měření času pravidelné odkapávání vody.

Vodní hodiny kelímkové

6 plastových kelímků, připínáček, fix, dřevěné nebo kartonové desky

Hodiny zhotovte podle obrázku. Ve dnu všech kelímků kromě posledního udělejte malé otvory. Kelímky připevněte na prkno. Do horního kelímku nalijte vodu, která kape postupně do nejspodnějšího. Podle hodinek a odkapávání uděláme na posledním kelímku stupnici.

Tyto hodiny také využívají k měření času pravidelné odkapávání vody.

Vodní hodiny s plovákem

PET láhev, brčko, špejle, miska, 3 korálky, nit, kousek dřívka , plátek korku, ciferník s ručičkou, nůžky nůž, tavná pistole

Z PET láhve odřízněte hrdlo. Těsně nade dnem nalepte do malé dírky kousek brčka. Nahoře udělejte proti sobě dva zářezy, v nichž se bude moci zlehka otáčet špejle. Na špejli přivažte nit s kouskem dřeva a připevněte na ni plátek korkové zátky. Na ni nalepte ručičku a ciferník. Aby se špejle nevysunula, můžeme ji zajistit korálky. Než dáte do nádoby vodu, musíte nit namotat. S hladinou bude klesat i kousek dřívka a rozhýbe ručičku. Na ciferník se pak můžete pokusit udělat s pomocí hodinek časovou stupnici.

K měření času se využívá děj, při kterém pravidelně vytéká voda, následně klesá plovající těleso, a rozmotává se navinutý provázek, který způsobí otáčivý pohyb špejle s ručičkou.

Nejjednodušší svíčkové hodiny

2 svíčky, svícny (misky), fix, hodinky

Vezměte dvě svíčky stejné velikosti a stejného typu. Jedna svíčka nechejte odhořívat. Na hodinkách sledujte čas a na druhé, nezapálené svíčce, dělejte podle toho značky.

Pro měření času využíváme pravidelné „odhořívání“ svíčky.

Svíčkové hodiny složitější

malý umělohmotný tácek (asi 8 cm široký), brčko, plátek korkové zátky, 2 svíčky, dlouhou tenkou gumičku (čím tenčí tím lepší), špejli, lepenka, fix, nůžky, hřebík, kahan nebo plynový vařič

Do umělohmotného tácku udělejte přesně ve středu díru a zespodu na ní nalepte plátek korku. Dírou prostrčte špejli, kterou propíchněte korkem a koncem brčka (podle obrázku). Horkým voskem přilepte svíčky na tácek. Konec gumičky připevněte nad stůl ke stropu. Druhý konec gumičky připevněte ke špejli.. Gumička musí být tak dlouhá, aby tácek visel kousek nad stolem. Stupnici si vyrobíme na trojhranu s kartonu.

Při měření času se využívá následující děj: Jak budou svíčky hořet, budou se postupně zmenšovat , tím i její hmotnost a síla, která napíná gumičku. S pomocí hodinek pak můžeme stupnici ocejchovat.

Model teploměru

malá skleněná lahvička (třeba od „kapucínku“, plastelína, brčko, inkoust, voda, karton, izolepa, pravítko, nůžky, hřebík, svíčka, teploměr

Lahvičku naplňte po okraj obarvenou vodou, V uzávěru lahvičky udělejte otvor v šířce brčka. Brčko zastrčte do otvoru, uzavřete lahvičku a brčko utěsněte plastelínou. Hladina kapaliny v brčku se zvedne. K brčko přilepte izolepou proužek kartonu pro teploměrovou stupnici.

Model teploměru vložte do chladní společně s teploměrem. Asi po půl hodině vyndejte z ledničky. Ke hladině v modelu teploměru udělejte rysku a napište vedle ní údaj zjištěný na teploměru. Pak model teploměru vložte spolu s druhým teploměrem do nádoby s teplou vodou z vodovodu a opět po půl hodině udělejte rysku a zapište příslušný údaj z druhého teploměru. Cejchování dokončete tak, že úsek mezi oběma ryskami rozdělíte na odpovídající počet dílků. Teploměr je připraven k měření.

Tento teploměr využívá teplotní roztažnost vody.

Model bimetalového teploměru

papír, alobal, špejle, lepidlo, nůžky svíčka, zápalky

Na papír narýsujte obdélník 10×1,5 cm. Vystřihněte ho a nalepte na alobal. Opět vystřihněte. Vyrobili jste model bimetalového pásku. Papír – alobal.

Ke kratší straně nalepte špejli a asi 1× omotejte pásek kolem špejle tak, aby alobal byl na vnější straně. Pak bimetalový pásek stočte kolem špejle do tvaru spirály. Soupravu uchopte za špejli a dejte asi 2 cm nad plamen svíčky. Stočí se spirála nebo roztočí?

Bimetalová spirála se stočí, protože se alobal prodlouží při zahřívání více. U bimetalového teploměru se pak toto stočení přenáší na spojenou ručičku ukazatele teploty.

Soubor odměrných nádob

- odměrné nádoby, které najdete doma (odměrky k pracímu prášku, různé kelímky, láhve…) - odměrné nádoby se stupnicí vyrobené z ustřižených spodních částí různě velkých PET lahví