Témata

• Fyzika a kriminalistika (garant: Renata Holubová)

  V rámci tohoto modulu bude ukázáno využití různých oblastí fyziky v kriminalistice.

  Obsah modulu:
  • Vymezení kriminalistiky jako vědy
  • Mechanika – pohyb, rychlost, tlak, pohyby v tíhovém poli Země trasologie, balistika, mechanoskopie
  • Molekulová fyzika, termika – změny skupenství, vlastnosti kapalin, povrchové napětí, měření teploty daktyloskopie, rigor mortis
  • Akustika a analýza zvuku
  • Elektřina a magnetismus – polarograf (detektor lži)
  • Optika – zobrazování mikroskopem, oko, fotografie komparační mikroskop, analýza duhovky
  • Různé – forenzní biologie, ochranné prvky bankovek, biologické zbraně

  Součástí modulu je experimentální část – vytvoření daktyloskopické karty, měření délky kroku a dvojkroku, práce s komparačním mikroskopem, zkoumání vlasů a chlupů, struktury vláken, vytvoření identikitu.

• Kulinářská fyzika (garant Renata Holubová)

  Modul je zaměřen na problematiku využití fyziky v každodenním životě – zejména v kuchyni. Ukázky budou navazovat na učivo jednotlivých oblastí fyziky.

  Osnova modulu:
  • Metrologie – měření a vážení v kuchyni
  • Mechanika – pevnost, pružnost, jednoduché stroje – páka (příprava masa – naklepání, čelisti jako páka, otvírák, pevnost vaječné skořápky, apod.)
  • Termika, molekulová fyzika – var, osmóza, difuze, měření teploty, proudění vzduchu
  • Elektřina – přístrojové vybavení – sporáky, indukční deska, chladnička, účinnost, energetická třída, mikrovlnná trouba
  • Nenewtonovské kapaliny - vlastnosti emulzí a suspenzí, coffee-to-go, zasychání kapky kávy
  • Formulace rovnice „dobré chuti (požitku)“

  Součástí modulu je experimentální část – pokusy s vejci, pokusy s termokamerou, škrobová suspenze, pokusy s mikrovlnnou troubou, pokusy s kapalinami aj.

• Fyzika a biologie (garanti Roman Kubínek, Jiří Kvapil)

  V rámci tohoto modulu se zaměříme především na některé vlastnosti lidského těla a lékařské přístroje.

  Obsah modulu:
  • Úloha biosignálu v lékařské diagnostice ve spojení s vlastními signály těla (měření rychlosti toku krve, tělesné teploty, krevního tlaku, elektrických biosignálů EKG, EEG, EMG) a nevlastními biosignály (sonografie – využití ultrazvuku, CT – výpočetní tomografie, MRI – zobrazení magnetickou rezonancí, PET – emise anihilačních fotonů)
  • Biofyzika smyslového vnímání – vidění a slyšení s možností měření vybraných parametrů zraku a sluchu.

  Součástí modulu je experimentální část – biofyziku dýchání spojíme s jednoduchým experimentem na modelu plic, na němž si účastníci kurzu mohou orientačně změřit vitální kapacitu plic, orientačně změřit hladinu intenzity zvuku a provést orientační audiometrické měření (úroveň sluchového prahu v závislost na frekvenci zvuku) pomocí mobilního telefonu.

• Kapitoly z historie fyziky (garanti Tereza Hrouzková, Lukáš Richterek)

  Modul je zaměřený na vybrané části historie fyziky spojené s učivem ZŠ.

  Obsah modulu:
  • Významné postavy historie fyziky, zajímavosti z jejich života a jejich přínos (Joule, Newton, Tesla, Watt, apod.)
  • Vývoj jednotek délky, objemu, času a hmotnosti
  • Vznik soustavy SI a její základní jednotky po roce 2019

  Součástí modulu jsou experimentální a projektově laděné aktivity – poznávačka osobností z historie fyziky, konstrukce přesýpacích, vodních a svíčkových hodin, práce s textem k rozvoji kritického myšlení žáků (na téma měření a jednotky).

• Fyzika a geografie (garanti Lukáš Richterek, Tereza Hrouzková)

  Modul je zaměřený především na oblast astronomie (postavení Země ve vesmíru a orientace na obloze).

  Obsah modulu:
  • Zámořské objevy
  • Pohyb Země a zdánlivý pohyb Slunce po obloze, ekliptika, souhvězdí zvěrokruhu, konstrukce orloje
  • Orientace na obloze, základní souhvězdí, mapy oblohy, aplikace pro počítač a mobilní zařízení (smartphone, tablet), měření úhlových vzdáleností (Jakubova hůl)
  • Historie poznávání vesmíru, kosmonautika, lety do vesmíru

  Součástí modulu jsou experimentální a projektově laděné aktivity – praktické poznávání souhvězdí a osobností historie astronomie, konstrukce slunečních hodin, rakety na vodu a vzduch.

• Fyzika a chemie (garanti Roman Kubínek, Lukáš Richterek, Vlastimil Vrba)

  V rámci modulu se budeme věnovat dvěma oblastem: elektrolýze a základům atomové a jaderné fyziky.

  Obsah modulu:
  • Vodivé vlastnosti lidského těla a elektrodiagnostické metody: elektrokadiografie (EKG), elektroencefalografie (EEG), elektromyografie (EMG), elektroretinografie (ERG)
  • Vznik a vývoj jaderné fyziky, radioaktivita v Nobelových cenách
  • Radioaktivní rozpad, poločas rozpadu, atomové zbraně, jaderná energetika
  • Účinky ionizujícího záření na lidský organismus, jaderná bezpečnost, využití v zobrazovacích metodách (např. pozitronová emisní tomografie, scintigrafie) nebo terapeutických metodách (kobaltová bomba, gama nůž, kybernůž, protonová terapie)

  Součástí modulu jsou experimentální a projektově laděné aktivity – skupinová práce na téma havárie jaderné elektrárny v Černobylu, experimentální ověření veličin, na nichž závisí proud solným roztokem, pomědění drobného předmětu, luminiscence a detekce radioaktivního záření.

Témata:

1. Mechanika
   • Základní demonstrační pokusy na kinematiku hmotného bodu (rovnoměrný a nerovnoměrný pohyb, pohyb zrychlený, volný pád).
   • Žákovské a demonstrační pokusy z dynamiky hmotného bodu a soustavy hmotných bodů (vzájemné působení těles, Newtonovy pohybové zákony).
   • Žákovské a demonstrační pokusy z mechaniky tuhého tělesa (moment síly, skládání a rozklad sil, těžiště).
   • Vybrané experimenty s pomůckami Vernier.
   • Pokusy s improvizovanými pomůckami.
2. Hydromechanika a termika
   • Demonstrační a žákovské pokusy z mechaniky tekutin (tlak v kapalině, Pascalův zákon, hydraulický lis, vztlaková síla, Archimédův zákon, atmosférický tlak).
   • Pokusy na kinetickou teorii kapalin.
   • Experimenty z termiky (kinetická teorie látek, vnitřní energie a její změny, tepelné motory, vlastnosti pevných látek, kapalin a plynů, změny skupenství).
3. Kmitání, vlnění, akustika
   • Demonstrační a žákovské experimenty zaměřené na kmitání (harmonické kmitání, kyvadlo, mechanický oscilátor).
   • Nucené kmity, skládání kmitů, rezonance, spřažená kyvadla.
   • Demonstrační a žákovské experimenty-mechanické vlnění (šíření mechanického vlnění v látkách, postupné vlnění příčné a podélné, stojaté vlnění, skládání vlnění, Huygensův princip).
   • Experimenty z akustiky (vznik zvuku, chvění, Chladniho obrazce, pokusy s ladičkami, Dopplerův jev, akustické rázy, rezonance).
4. Optika
   • Pokusy z geometrické optiky (odraz na rovinném, dutém a vypuklém zrcadle, lom světla, úplný odraz, průchod svazku světelných paprsků čočkou, lom světla ze vzduchu do vody, zobrazení předmětu pomocí zrcadla a čočky).
   • Pokusy na optické lavici.
   • Experimenty z vlnové optiky (rozklad světla hranolem, interference světla, ohyb světla-štěrbina, tenké vlákno, optická mřížka).
   • Pokusy s improvizovanými pomůckami.
5. Elektřina a magnetismus
   • Pokusy z elektrostatiky (elektrování, kladný a záporný náboj, polarizace, indukce).
   • Demonstrační a popularizační experimenty s van der Graafovým generátorem.
   • Demonstrace elektrického proudu v látkách (odpor vodiče, závislost elektrického odporu vodiče na jeho geometrických vlastnostech a teplotě, Ohmův zákon, elektrolýza, výboje v plynu, pokusy s polovodiči, voltampérové charakteristiky).
   • Jednoduché elektrické obvody, měřicí přístroje, měření napětí, proudu, odporu.
   • Demonstrace stacionárního a nestacionárního magnetického pole (Oerstedův pokus, vodič protékaný proudem v magnetickém poli, stacionární magnetického pole permanentního magnetu a cívky).
   • Demonstrační a žákovské pokusy s transformátory.
   • Pokusy s improvizovanými pomůckami.