intographics / Pixabay

Sila je sila

Pomôcky: zápalky (pre každého), huba na tabuľu, tenisák (posilňovacie loptička), balónik
Pr. 1: Vyber z nasledujúcich viet tie, ktoré hovoria o fyzikálne sile. Pokiaľ vo vete nejde o fyzikálne silu, nahraď ju iným slovom.
a) Demokratické politické sily sa opäť nedohodli na spoločnom postupe.
b) Kupujte nový ExtraBěl s dvojnásobnou prácou silou.
c) Vzdušné sily NATO opäť zaútočili na vojenské ciele.
d) Nemám silnejšie doska ako 3 cm.
e) Motory rakety Saturn V pôsobili počas štartu silou 32 MN.
f) „To je sila“, zareval Peter a vrhol sa na tortu.
a) Demokratické politické sily sa opäť nedohodli na spoločnom postupe. Nejde o fyzikálne silu. Demokratické politické strany sa opäť nedohodli na spoločnom postupu.
b) Kupujte nový ExtraBěl s dvojnásobnou prácou silou. Nejde o fyzikálne silu. Kupujte nový ExtraBěl s dvojnásobnou prácou schopnosťou.
c) Vzdušné sily NATO opäť zaútočili na vojenské ciele. Nejde o fyzikálne silu. Lietadlá NATO opäť zaútočila na vojenské ciele.
d) Nemám silnejšie doska ako 3 cm. Nejde o fyzikálne silu. nemám hrubšie doska ako 3 cm.
e) Motory rakety Saturn V pôsobili počas štartu silou 32 MN.
Ide o fyzikálne silu.
f) „To je sila“, zareval Peter a vrhol sa na tortu. Nejde o fyzikálne silu. „To je skvelý“, zareval Peter a vrhol sa na tortu.
Pr. 2: Ľudia často súťaží v tom, kto má väčšiu silu. Súťaže o najväčšieho siláka sú ďaleko populárnejší ako súťaže o najväčšieho, najmenšieho alebo nejvlasatějšího človeka.
Skús nájsť dôvody, prečo je (bola) sila pre ľudí tak dôležitá.
Sila je prostriedok nášho pôsobenia na okolitý svet. Kto má väčšiu silu, dokáže svet viac prispôsobiť svojim potrebám a je úspešnejšia (prácena poli, boj, stavby, …).

Pr. 3: Popíš sily, ktoré pôsobia v nasledujúcich situáciách.
a) Zdvíhame tašku s učením.
b) Stláčate špongiu na tabuli.
c) Tlačíme stôl pred sebou.
d) Tiahneme sánky.
a) Zdvíhame tašku s učením. Rukou pôsobíme na tašku silou smerom nahor (preto nepadá). Taška pôsobí na našu ruku smerom nadol (cítime to). Gravitačná sila pôsobí na našu tašku smerom nadol (gravitačná sila ťahá nadol všetky predmety i nás).
b) Stláčate špongiu na tabuli.
Rukou tlačíme na hubu (huba sa krčí).
Huba tlačí na naše ruky (cítime jej tlak).
c) Tlačíme stôl pred sebou.
Rukami tlačíme stôl dopredu (pohybuje sa). Stôl tlačí do našich rúk (cítime to). Podlaha brzdí stôl trecie silou (stôl sa pohybuje ťažko).
Stôl škriabe podlahu silou (sú vidieť šmuhy, tlačiť soľ ide sťažka).
Gravitačná sila Zeme nás aj stôl ťahá nadol (tak je to u všetkých predmetov na povrchu Zeme). Podlaha nás aj stôl tlačí nahor (aby sme sa neprepadli).
d) Tiahneme sánky. Ťaháme sánky silou dopredu (sánky idú).
Povraz sánok ťahá naše ruky dozadu (cítime to). Sneh pôsobí na sánky trecie silou (smerom dozadu, sánky sa tiahnu horšie). Sánky pôsobí na sneh trecie silou (sánky odchádzajú do snehu koľaje).
Gravitačná sila Zeme ťahá nás aj sánky dole (tak je to u všetkých predmetov na povrchu Zeme).
Pedagogická poznámka: U predchádzajúceho príkladu je treba dávať pozor na presnosť vyjadrovanie (aby bolo zrejmé, kto na koho a akým spôsobom pôsobia a hlavne z čoho tak môžeme usudzovať). Snažím sa tiež, aby si žiaci riešenie poriadne zapisovali, pretože ho budú potrebovať do ďalšej hodiny.
Pr. 4: Vymysli ďalšie situácie, kedy Ty pôsobíš na niečo silou (alebo niečo pôsobí silou na Teba).
Udriem rukou do stola: pôsobím silou na stôl (dôsledok rany), stôl pôsobí silou na mňa (cítim to).
Kopnutie do lopty: pôsobím na loptu silou (odletí preč), lopta pôsobí silou na mňa (silu cítim). Nesiem ťažký predmet: pôsobím na predmet silou nahor, predmet pôsobí na mňa (silu cítim).
Pr. 5: Aká skutočnosť nám komplikuje sledovanie síl?
Sila nie je priamo vidieť (ako napríklad rozmery predmetov) ⇒ musíme si ju zviditeľňovať tým, ako mení okolitý svet (účinky sily).

Pr. 6: Pozri si video so zostrihom futbalových parádiček. Čo všetko môže sila, ktorú pôsobí hráč na loptu s loptou urobiť? Existujú nejaké ďalšie účinky sily, ktoré z videa nie sú zrejmé, ale určite aj tam k nim dochádza? V akej situácii by tieto účinky boli
viditeľnejšie?
Futbalisti pôsobí na loptu silami, ktoré môžu lopta:
• uviesť do pohybu,
• zastaviť jeho pohyb,
• zmeniť smer pohybu.
Okrem uvedených efektov sily navyše spôsobujú prehýbaniu lopty (ľahko si ukážeme na hube alebo balónika), deformáciu predmetu.
Pedagogická poznámka: Oboje je potrebné ukázať. Najlepšie na nafúknutom balónika, kde sú vidieť i deformácie.
Pr. 7: Vezmi si do ruky zápalku. Skús ju zlomiť len hlavičku. Ako na ňu musíš pôsobiť? čo pri tom cítiš? Pôsobíš silou iba tie alebo aj niečo iné?
Skús zápalku zlomiť na dve polovice. Porovnaj situáciu s odrobovaním hlavičky. Zapíš svoje pozorovania do zošita.
Na sirku musíme pôsobiť prsty veľkou silou a lámať ju treba cez okraj nechtu.
Cítime, ako sa sirka postupne zarýva do mojich prstov.
Pôsobím ja silou na sirku a sirka silou na mňa. Pri lámaní zápalky na dve polovice pôsobím silou na koncoch zápalky, lámanie na polovice je ďaleko jednoduchšie (stačí menšie sila) ako odlamovanie hlavičky.
Pr. 8: Postavte sa mimo lavicu a zober do ruky svoju školskú tašku. Stoj s taškou v ruke normálne. Aké sily pri tom pôsobia?
Zdvihni ruku tak, aby si ich mal vodorovne. Zmenilo sa niečo? Ako je cítiť sila, ktorou taška pôsobí na tvoju ruku?
Zdvihni ruku s taškou nad hlavu, tak aby ruka bola kolmo. Ako pôsobí sily v tejto polohe?
Ak je Tvoja taška príliš ťažká vyber časť vecí na lavici. Ja pôsobím na tašku smerom nahor, taška pôsobí na mňa smerom nadol. Na mňa i tašku pôsobí gravitačná sila smerom nadol, na mňa pôsobí podlaha smerom nahor (aby som sa neprepadol).
Taška sa neprepadne, pretože na ju pôsobí sila mojej ruky.
Keď ruku zdvihnem do vodorovnej polohy, veľkosť sily ruky a sily tašky sa nemení (tašku musíme držať rukou, pretože ju nadol ťahá gravitácie, ktorá sa nemení). Je ale ďaleko ťažšie touto silou pôsobiť, pretože tašku nedržíme pod ramenom ale ďaleko od tela.
V polohe nad hlavou sú obe pozorované sily (ruky na tašku aj tašky na ruku) stále rovnako veľké, udržanie tašky je jednoduchšie než vo vodorovnej polohe, ale náročnejšie než v polohe dole.
Pedagogická poznámka: Pomerne často sa stáva, že taška je tak ťažká, že ju žiaci neudrží.
Pretože nejde o vzpieranie, vopred odporúčam, aby si časť vecí vybrali na lavicu a tašku mali len tak ťažkú, aby ju aj vo vodorovnej polohe udržali.

Pedagogická poznámka: Oba dva predchádzajúce príklady sú samostatné úlohy vrátane samostatného zapísanie poznámok do zošita. Najlepšie je na konci hodiny zošity vybrať a skontrolovať poznámky. Osobne hovorím žiakom, aby doplnenie poznámok pri kontrole písali inú ceruzkou a ja mohol rozlíšiť, čo zapísali sami a čo doplnili počas spoločnej kontroly. Účinky sily nezávisí len na jej veľkosti a smeru pôsobenia, ale aj mieste, v ktorom pôsobí (pôsobisko).
Domáce bádania: Každá fyzikálna sila musí spĺňať troch podmienky (podobne napríklad ako auto označujeme predmet, ktorý má štyri kolesá, motor, brzdy, …). Prejdi všetky popisy síl
v hodine a skús tieto tri podmienky, ktoré všetky sily spĺňajú nájsť.
Žiaci prinesú nabudúce: dve rovnaké gumičky
Zhrnutie: Užívanie predmetov prebieha pomocou síl. Sily môžeme pozorovať vďaka jej prejavom: zmena pohybu, deformácia predmetov.