Čo sa stane, keď kvapka dažďa dopadne na pokojnú hladinu vody? Prečo sa okolo miesta dopadu vytvárajú kruhy, ktoré sa postupne zväčšujú? A dokážeme takéto kruhy vytvoriť aj my? 

Postup

1. Pripravíme si vodnú hladinu

Do širšej plytkej nádoby nalejeme vodu. Položíme ju na stabilnú podložku a počkáme, kým sa hladina úplne upokojí.

2. Najskôr si tipneme

Deti si prezrú pokojnú vodnú hladinu. Spoločne premýšľame, čo sa stane, keď do vody spadne jediná kvapka. Zostane hladina pokojná alebo sa začne pohybovať?

3. Vytvoríme prvé kruhy

Kvapkadlom pustíme jednu kvapku vody z malej výšky nad stredom nádoby. Pozorne sledujeme, čo sa stane v mieste dopadu.

4. Meníme výšku kvapkania

Pokus zopakujeme. Najskôr pustíme kvapku tesne nad hladinou, potom z trochu väčšej výšky. Porovnávame vzniknuté vlnky.

5. Pozorujeme viac kvapiek

Postupne pustíme niekoľko kvapiek na rôzne miesta hladiny. Sledujeme, ako sa kruhové vlnky stretávajú, prechádzajú cez seba a šíria sa ďalej.

6. Spoločne vyhodnotíme pokus

Porovnáme naše pozorovania s pôvodnými predpokladmi. Kedy vznikli najvýraznejšie vlnky? Čo sa dialo, keď dopadlo viac kvapiek? Dokážeme vytvoriť kruhy aj iným spôsobom?

Čo sme objavili?

• Pokojná hladina vody sa po dopade kvapky rozvlní.

• V mieste dopadu vznikajú vlnky, ktoré sa šíria smerom von.

• Na pokojnej hladine sa tieto vlnky často rozširujú v podobe kruhov.

• Kruhy sa postupne zväčšujú a ich výška sa spravidla zmenšuje.

• Kvapka padajúca z väčšej výšky môže vytvoriť výraznejšie vlnky.

• Keď do vody dopadne viac kvapiek, vzniknuté vlnky sa môžu stretávať a navzájom ovplyvňovať.

• Vlnky môžu vznikať aj pri dotyku hladiny alebo pri dopade predmetu do vody.

Prečo sa to deje?

Keď kvapka dopadne na hladinu vody, odovzdá jej časť svojej energie. Voda v mieste dopadu sa začne pohybovať a naruší pôvodne pokojnú hladinu. Toto narušenie sa postupne šíri do okolia v podobe povrchových vĺn. Ak kvapka dopadne na pokojnú hladinu a vlny sa môžu šíriť približne rovnako do všetkých strán, pozorujeme kruhové vlnky. Voda pritom neputuje spolu s kruhmi od stredu až k okraju nádoby. Jednotlivé časti vody sa prevažne pohybujú okolo svojej pôvodnej polohy, zatiaľ čo vlnenie prenáša energiu po hladine. Na vznik a šírenie týchto vĺn vplýva gravitácia aj povrchové napätie vody. Výsledný vzhľad vĺn ovplyvňuje napríklad veľkosť kvapky, výška jej pádu a hĺbka vody.

Pre deti jednoducho: Keď kvapka spadne do vody, hladina sa rozhýbe. Pohyb sa šíri na všetky strany a na vode vidíme kruhy. Tie sú najskôr malé, potom sa zväčšujú a postupne miznú. Voda nám tak ukazuje, kam sa pohyb od miesta dopadu rozšíril!

Porozprávajte sa

Počas pokusu aj po jeho skončení sa môžete s deťmi rozprávať:

• Aká bola hladina vody pred dopadom kvapky?

• Čo sa stalo, keď do vody spadla prvá kvapka?

• Kde sa vytvoril prvý kruh?

• Zostali kruhy malé alebo sa postupne zväčšovali?

• Čo sa stalo, keď sme kvapku pustili z väčšej výšky?

• Boli kruhy vždy rovnako výrazné?

• Čo sa stalo, keď do vody dopadlo viac kvapiek?

• Dokázali sme vytvoriť kruhy aj dotykom prsta?

• Videli ste podobné kruhy niekedy v mláke po daždi?

• Prečo sa hladina mláky rozvlnila, keď do nej skočili žlté gumáky?

Tip: Pred vypustením prvej kvapky nechajte deti prstom vo vzduchu naznačiť, ako sa podľa nich bude voda pohybovať. Po pokuse môžu svoje pozorovanie nakresliť pomocou kruhov, ktoré sa postupne zväčšujú.

Čo si dieťa precvičuje?

Pri tomto pokuse si dieťa prirodzene rozvíja:

• pozorovanie pohybu vodnej hladiny,

• vytváranie predpokladov a ich overovanie,

• skúmanie príčin vzniku vlnenia,

• porovnávanie veľkosti a výraznosti vĺn,

• experimentovanie s výškou dopadu kvapiek,

• pozorovanie šírenia kruhových vĺn,

• rozpoznávanie vzťahu medzi pôsobením na hladinu a jej pohybom,

• vnímanie jednoduchých príčin a následkov,

• koordináciu ruky a oka pri používaní kvapkadla,

• jemnú motoriku a presnosť pohybov,

• zaznamenávanie výsledkov pozorovania,

• slovnú zásobu – hladina, kvapka, kruh, vlna, vlnenie, dopad, šírenie, pokojná, rozvlnená,

• základy bádateľského a prírodovedného myslenia.

Skúste ešte...

Dokážeme vytvoriť kruhy bez kvapiek?

Jemne sa dotknite hladiny prstom alebo koncom lyžičky. Pozorujte, či sa vytvoria podobné kruhové vlnky. Skúšajte rôzne jemné dotyky a porovnávajte výsledky.

Čo sa stane, keď do vody dopadne kamienok?

Do nádoby s vodou opatrne pustite malý hladký kamienok. Pozorujte, ako sa hladina rozvlní. Sú vzniknuté vlnky podobné tým, ktoré vytvorila kvapka? Použite plytkú plastovú nádobu, aby sa nerozbila.

Dokážu sa kruhy stretnúť?

Pomocou dvoch kvapkadiel pustite kvapky súčasne na dve rôzne miesta. Pozorujte, ako sa kruhové vlnky približujú, stretávajú a prechádzajú cez seba. Čo sa deje na miestach ich stretnutia?

Čo sa stane, keď vlnka narazí na okraj nádoby?

Pustite kvapku do stredu nádoby a sledujte, ako sa vlnky šíria k jej okrajom. Pozorujte, či sa od okraja časť vlnenia vracia späť.

Dokážeme pozorovať kruhy aj vonku?

Počas jemného dažďa sa z bezpečného miesta pod prístreškom pozrite na mláku. Sledujte, ako dopadajúce kvapky vytvárajú množstvo kruhových vĺn. Sú všetky rovnako veľké? Čo sa stane, keď začne pršať silnejšie?