Fyzika hrou

Oživlé obrázky

Zpracovala: RNDr.Věra Bdinková, odzkoušeno ve fyzikálním semináři 8.tříd a prezentováno na závěrečné konferenci k projektu.

Z historie

V roce 1824 vydává anglický fyzik dílo „O zachování obrazu pohybujících se předmětů“, které pojednává o vlastnosti lidského oka – doznívání zrakového vjemu. Projevuje se tím, že pozorujeme-li upřeně libovolný předmět a potom odvrátíme zrak nebo nám předmět sám zmizí z očí, na desetinu sekundy uchováme na sítnici jeho obraz. Díky této vlastnosti našeho zraku- pozorujeme-li pohybující se předměty – překrývají se v našem oku dva obrazy – ten, který jsme zachytili před jednou desetinou sekundy a ten, který vidíme právě v tomto okamžiku. Překrývání obrazů nám umožňuje, abychom si uvědomili jev pohybu, abychom viděli pohyb nikoli jako sta nebo tisíce oddělených nehybných obrazů, které tvoří jeho etapy, ale jako úkaz trvalý, plynulý a nepřerušovaný.

Bez této vlastnosti oka bychom se nebyli schopni dívat na filmy promítané na promítací plátno

Na základě Rogetova objevu vznikla celá řada kouzelných hříček , jejímž cílem bylo mechanické předvádění pohybujících se věcí. Tyto hračky se rozmohly zvláště ve druhé polovině 19 století. Jmenovaly se všelijak: traumatrop, zoetrop, stroboskop, kinesiskop, bioskop, kolo života apod.

Každá z nich vypadala trochu jinak, ale princip byl stejný. Skládaly se s pruhu papíru, na kterém byly nakresleny obrázky zachycující několik postupných fází pohybu. Při roztočení přiměřenou rychlostí, začaly splývat jednotlivé fáze pohybu.

Oživlý obrázek (knížečka)

Potřeby:

Nafocená šablona s obrázky, nůžky, sešívačka

Postup:

Nafocené šablony pečlivě rozstříháme na jednotlivé díly.
Podle čísel je naskládáme na sebe (číslo 1 nahoře)) a zarovnáme.
Levý okraj uprostřed sešijeme sešívačkou.
Palcem a ukazováčkem levé ruky chytneme levý kraj knížečky. Palcem (nehtem) pravé ruky knížečku rychle prolistujeme.

Šablona č.1 (námět z časopisu abc, staré číslo neznámé)

Šablona z fixových kreseb:

Thaumatrop (oživlý obrázek)

1.Pohyblivé obrázky na špejli –netopýr, ryby

Potřeby:

Šablona na tištěná na kartonu (160 g), lepidlo, špejle

Postup.

Obrázek přehneme podle čárkované čáry, natřeme lepidlem, doprostřed dáme špejli a slepíme k sobě. Necháme dobře zaschnout. Pak otáčíme špejlí mezi dlaně vhodnou rychlostí.

Zdá se nám, že netopýr létá, že je ryba v akváriu….

Můžeme si vyrobit i vlastní obrázky:

- na jedné straně klec, na druhé pták

- na jedné straně obrys sluníčka, na druhé vnitřek sluníčka

2. Ryba v akváriu – oživlý obrázek s gumičkou nebo provázkem

Potřeby:

Šablona natištěná na kartonu (160 g), nůžky, gumička nebo provázek, lepidlo

Postup:

Šablonu vystřihneme, přehneme a slepíme k sobě. Bocích uděláme dírky a navlečeme provázek (gumičku). Otáčením provázku mezi prsty vhodnou rychlostí vidíme rybu v akváriu.

Porovnejte tento obrázek s rybou s předcházejícím . Je to proto, že v prvním případě se otáčí obrázek zleva doprava, ve druhém vzhůru nohama.

Můžeme si vyrobit vlastní obrázek (pozor na obrácení druhého obrázku).

3. Pumpař – pohyblivý obrázek s tužkou

Potřeby:

Pruh kancelářského papíru, tužka, pastelky

Pruh bílého papíru přehneme v polovině, na horní stanu nakreslíme jeden obrázek, na spodní stranu druhý obrázek. Horní papír natočíme na tužku, kterou pohybujeme sem tam.

Můžeme si vymyslet spoustu podobných obrázku (se sovou, se sportovcem s činkou, s pánem s kloboukem,…)

4. Pohyblivý obrázek ve stojánku

Potřeby:

Karton, výkres, špejle, izolepa, lepidlo, nůžky, řezák

Pro otáčení obrázku můžeme vyrobit i následující stojánek, V tomto případě musíme při kreslení obrázku počítat, že se otáčí vzhůru nohama.

Phenakistoskop (kinetoskop)

Potřeby:

Šablony č. 1 a 2 natištěné na kartonu (160 g), výkres, špendlík nejlépe s barevnou hlavičkou, korálky, korková zátka, zrcadlo, lepidlo

Postup:

Šablony vystřihneme (můžeme je ještě podlepit výkresem). Na špendlík navlečeme, malý korálek, pak propíchneme ne středu kotouče (obrázky jsou otočené k hlavičce špendlíku), navlékneme větší korálek a zapíchneme do korkové zátky.

Kotouč otočíme obrázky proti zrcadlu, otáčíme jím a díváme se do zrcadla přes štěrbiny. Zdá se nám že motýl létá, sportovec běží…)

(Zadní stěnu doporučujeme natřít černě.

Můžete si i sami vyrobit kotouče s vlastními obrázky s rozfázovaným jednoduchým pohybem.

Šablona 1

Šablona 2

Zoetrop (válcový stroboskop)

Potřeby:

Šablony vytištěné na kartonu, lepidlo, nůžky, korková zátka, tenký hřebíček s větší hlavičkou, korálky, velký kelímek od jogurtu, černá tempera, štětec

Všechny šablony vystřihneme. Ze dvou odpovídajících šablon se cvičenci slepíme plášť válce (obrázky jsou uvnitř) a přilepíme ho ke kruhové šabloně. Vnější stranu pláště válce natřeme černou barvou. Na hřebík s větší hlavičkou navlékneme korálek, propíchneme ve středu kruhové podstavy, opět navlečeme korálek a zapíchneme do korkové zátky. Tuto soupravu můžeme také připevnit na podstavec z velkého kelímku.

Vzniklým válcem otáčíme a sledujeme přes štěrbiny obrázky cvičence

Vidíme cvičence zvedajícího činku.

Můžeme si vyrobit i pásek s vlastními obrázky, které zaznamenávají postupně rozfázovaný jednoduchý pohyb.

Šablona 1 a

Šablona 1 b

Purkyňův kinesiskop

(námět čerpán ze starého čísla časopisu ABC, ročník a číslo není známé)

V historii vynálezu kinematografu se objevuje i jméno českého vědce Jana Evangelisty Purkyně. Již ve své disertační práci se zabýval dozníváním světelného jevu. Sestrojil přístroj později nazvaný kinesiskop. Tento přístroj tvořili dva otáčející se kotouče – jeden se štěrbinami a druhý s rozkreslenými obrázky jednotlivých pohybových fází. Purkyně svůj kinesiskop předvedl na lékařském kongresu roku 1865, kdy jeho účastníkům ukazoval“tepající srdce“ a „klusajícího koně“.

Potřeby:

šablony, výkres, lepidlo, špejle, korková zátka (kousek kartonu), nůžky, malé nůžky nebo řezák, podložka

Postup.

Šablony č.1 a 2 bočnic překreslíme na tvrdý papír nebo nakopírujeme na kopírce . Vystřihneme a ohneme centimetrové okraje.
Šablonu č.3 – plášť překreslíme na tvrdý papír, vystřihneme a ohneme ho do tvaru neuzavřeného pláště trojbokého hranolu.
Pak slepíme bočnice a plášť podle obrázku. Horní chlopně bočnic a pláště ohneme o 180^o a přilepíme.
Uděláme otvory na prostrčení špejle, která bude tvořit osu kotoučů.
Vystřihneme kotouče s obrázky a podlepíme tvrdým papírem.
Kotouč se štěrbinami nakopírujeme na karton (případně ho podlepíme tvrdým papírem). Štěrbiny vystřihneme malými nůžkami nebo vyřízneme řezákem.
Pak sestavíme kotouče podle obrázku, a aby se neprotáčela přilepíme z každé strany kotouče plátek korkové zátky, čtvereček kartonu, případně dáme z obou stran kousek gumy, mezi které kotouč sevřeme..
Kotouč se štěrbinami srovnáme s kotoučem s obrázky tak, aby střed jednoho fázového obrázku byl proti štěrbině ve druhém kotouči.
Rukou roztáčíme špejli s oběma kotouči a míhajícími štěrbinami pozorujeme obrázky. Při pozorování vyzkoušíme optimální rychlost otáčení vzdálenost oka od kotouče se štěrbinami.

Šablony 1 a

Šablona 1 b nakreslíme podle vzoru:

Šablona 1 c

Šablony 1 d,e

Kotoučový stroboskop

Potřeby:

Krabice, výkres, pletací jehlice, lepící páska nebo samolepka, 3 šablony natištěné na kartonu (160 g), řezák

Postup:

Z pevné krabice vyřízneme přední a zadní stěny (ponecháme okraje). V úzkých bočních stěnách uděláme otvory na jehlici a v jedné stěně vyřízneme okénko.

Šablonu 1a se štěrbinami nalepíme na výkres, vystřihneme ji a štěrbiny vyřízneme řezákem. Pak vystřihneme šablony s obrázky, nalepíme je na výkres a vystřihneme. Jehlici protáhneme pod okénkem, navlečeme kotouč se štěrbinami a asi ve vzdálenosti 15 cm jeden kotouč s obrázky. Jehlicí otáčíme a díváme se vyřezaným okénkem. Vidíme poskakující míč nebo žonglující míčky)

(Kotouče se nesmí protáčet. Pokud se tak stane, přelepíme zvětšený otvor lepící páskou nebo samolepkou).