Fyzika
Newtonov gravitačný zákon a Cavendishov pokus, gravitačné a tiažové zrýchlenie, tiaž a beztiažový stav, vrh zvislo nahor, kozmické rýchlosti a umelé družice, Keplerove zákony a príliv a odliv. Gravitačné pole z 1. ročníka gymnázia a prakticky aj pre ZŠ.
Prečo sa všetky telesá navzájom priťahujú, ako Newton spojil padajúce jablko s pohybom Mesiaca, gravitačný zákon F = κ · m₁ · m₂ : r², vzájomnosť gravitačných síl a prečo nezbadáme, že nás priťahuje spolužiak. So simuláciou od spolužiakov až po Slnko a Zem.
Ako Henry Cavendish v roku 1798 zmeral nepatrnú gravitačnú silu medzi olovenými guľami na torzných váhach, ako sa z merania vypočíta gravitačná konštanta a ako sa z nej dá určiť hmotnosť a hustota Zeme. So simuláciou torzných váh s laserom.
Aké zrýchlenie udeľuje gravitačná sila telesám, prečo nezávisí od ich hmotnosti, ako slabne s výškou nad Zemou, centrálne a homogénne gravitačné pole, intenzita poľa a gravitačné zrýchlenie na Mesiaci a planétach. So simuláciou od povrchu Zeme po Mesiac a stavebnicou planét.
Prečo je na rovníku tiažové zrýchlenie 9,78 m/s² a na póloch 9,83 m/s², čo s tým má otáčanie a sploštenie Zeme, tiažová sila ako súčet gravitačnej a odstredivej sily, olovnica a zvislý smer, normálne tiažové zrýchlenie a gravimetria. So simuláciou otáčajúcej sa Zeme.
Rozdiel medzi tiažovou silou a tiažou telesa, čo v skutočnosti meria osobná váha, prečo sa vo výťahu cítime ťažší alebo ľahší, beztiažový stav pri voľnom páde, na vesmírnej stanici a pri parabolickom lete a prečo rovnoramenné váhy vážia rovnako aj na Mesiaci. So simuláciou výťahu a roztrieďovaním situácií.
Ako sa pohybuje teleso vyhodené zvislo nahor: rovnomerne spomalené stúpanie, zastavenie v najvyššom bode a voľný pád späť, doba výstupu a výška vrhu, prečo lopta dopadne rovnakou rýchlosťou, akou sme ju vyhodili, a vrhy v homogénnom tiažovom poli. So stroboskopom a grafmi na Zemi, Mesiaci aj Marse.
Newtonov myšlienkový pokus s delom na vysokej hore, prečo družica stále padá a nikdy nedopadne, kruhová rýchlosť a prvá kozmická rýchlosť 7,9 km/s, eliptické dráhy, úniková rýchlosť 11,2 km/s, prečo rakety štartujú na východ a čo majú s únikovou rýchlosťou spoločné čierne diery. So simuláciou Newtonovho dela.
Prvý Sputnik a dnešné tisíce družíc, nízke dráhy vesmírnej stanice a pozorovacích družíc, navigačné družice GPS a Galileo, geostacionárna dráha 35 800 km nad rovníkom a satelitné antény mieriace na juh, prvá slovenská družica skCUBE, oneskorenie signálu a kozmický odpad. So simuláciou družíc a triedením podľa dráhy.
Od geocentrickej sústavy cez Koperníka a Tycha Brahe ku Keplerovi: tri Keplerove zákony o eliptických dráhach, rovnakých plochách a obežných dobách, perihélium a afélium, astronomická jednotka, prečo je zimný polrok kratší a ako sa z dráhy Zeme dá odvážiť Slnko. So simuláciou dráh a grafom planét.
Ako gravitácia Mesiaca a Slnka vytvára na oceánoch dve vydutiny vody, prečo príliv prichádza dvakrát za 24 hodín a 50 minút, skočný a hluchý príliv, najvyššie prílivy sveta, slapy pevnej Zeme pod Slovenskom, prečo vidíme stále tú istú stranu Mesiaca a ako slapy predlžujú deň. So simuláciou prílivu v prístave.
Záverečný test z kapitoly Gravitačné pole: Newtonov gravitačný zákon, Cavendishov pokus a hmotnosť Zeme, gravitačné a tiažové zrýchlenie, tiaž a beztiažový stav, vrh zvislo nahor, kozmické rýchlosti a družice, Keplerove zákony a príliv a odliv.
Ukážem ich vašim žiakom ako súčasť chemickej show.