© Copyright by Nowa Era Sp. z o.o. · www.nowaera.pl

1

Podstawowe zjawiska fizyczne i ich zastosowanie:
zjawiska optyczne i akustyczne.

■

Jak rozchodzi się światło?

■

Jak porusza się światło w światłowodzie?

■

Jak powstaje cień?

■

Jak rozchodzi się światło?

■

Jak porusza się światło w światłowodzie?

(uczeń w klasie)

■

Jak powstaje cień?

(uczeń w klasie)

■

Czy kąt padania jest zawsze równy kątowi odbicia?

(uczeń w klasie)

■

Czy kąt padania jest zawsze równy kątowi odbicia?

(uczeń w klasie)

■

Co to jest camera obscura?

(pokaz)

■

Jak działa aparat fotograficzny?

(pokaz)

■

Jak powstają wielokrotne odbicia?

(pokaz)

■

W jaki sposób powstaje obraz w kalejdoskopie?

(uczeń w domu)

■

Do czego służy peryskop?

(uczeń w klasie)

■

Co widać w zwierciadle?

(pokaz)

■

Jak w słoneczny dzień zobaczyć tęczę?

(pokaz)

■

Jak uzyskać światło białe z mieszaniny barw?

(uczeń w klasie)

■

Jak zmieniają się barwy w zależności od oświetlenia?

(pokaz)

■

Jak zobrazować bieg konia za pomocą kinematoskopu?

(uczeń w klasie)

■

Jak zobrazować bieg kota za pomocą kinematoskopu?

(uczeń w klasie)

■

Jak biegną promienie światła przez soczewkę?

(uczeń w klasie)

■

Kiedy widzimy wyraźny obraz przez lupę?

(uczeń w klasie)

■

Jak powstają dźwięki?

(uczeń w klasie)

■

Jak rozchodzi się dźwięk?

(uczeń w klasie)

■

Od czego zależy wysokość dźwięku?

(uczeń w klasie)

■

Na czym polega gra na gitarze?

(pokaz)

■

Czy znasz odgłosy zwierząt i zjawisk atmosferycznych?

(uczeń w domu)

■

Jak wykonać instrument muzyczny ze szklanek?

(pokaz)

■

Jak wykonać instrument muzyczny z butelek? – wersja I

(pokaz)

■

Jak wykonać instrument muzyczny z butelek? — wersja II

(uczeń w klasie)

© Copyright by Nowa Era Sp. z o.o. · www.nowaera.pl

2

■

Dlaczego hałas jest szkodliwy dla zdrowia?

( uczeń w domu)

■

Jak wykorzystać prędkość dźwięku do pomiaru odległości?

(uczeń w domu)

■

Jak rozchodzi się światło?

Przygotuj: trzy arkusze z bloku rysunkowego, latarkę, grubą igłę, nitkę.

Przebieg doświadczenia:

•

złóż razem arkusze i przekłuj je przez środek igłą;

•

zagnij krawędzie arkuszy i ustaw arkusze na stole jeden za drugim, tak aby otwory
znajdowały się na jednej linii (żeby zyskać pewność, przeciągnij przez otwory nitkę
i naciągnij ją). Kartony powinny być ustawione na wprost białej ściany lub ekranu;

•

na wysokości otworów ustaw latarkę (jak na rysunku) i włącz ją;

•

zasłoń okna i wyłącz inne światła, obserwuj, w którym momencie zobaczysz światło na
ś

cianie.

Obserwacje: Gdy wszystkie otwory znajdują się na jednej linii, widać światło latarki na ścianie.
Przy nieznacznym przesunięciu któregoś z kartoników światła nie widać.

Komentarz: Światło w jednorodnym ośrodku (jakim jest powietrze w klasie) rozchodzi się po
liniach prostych. Przypomnij sobie promienie słoneczne przeświecające w lesie między liśćmi
drzew, smugi światła biegnące w kinie od projektora do ekranu, snop światła rzucany przez silny
reflektor na scenę – we wszystkich tych sytuacjach wyraźnie widać, że promienie świetlne biegną
po liniach prostych.

■

Jak porusza się światło w światłowodzie?

(uczeń w klasie)

Przygotuj: lampę dekoracyjną, w której wykorzystuje się zjawisko przewodzenia światła przez
włókna szklane (lampa z pióropuszem).

Przebieg doświadczenia:

•

włącz lampę dekoracyjną;

•

obserwuj efekty świetlne, poruszając włóknami lampy.

Obserwacje: Na końcach włókien widoczne jest światło uwięzione w światłowodzie.

Komentarz: Światłowód to przewód (np. włókno szklane) przewodzący światło, zbudowany
z rdzenia i płaszcza. Wewnątrz rdzenia światło wielokrotnie odbija się od ścianek. Światło
wpuszczone w włókno szklane nie wydostaje się z niego. Przyczyną jest zjawisko całkowitego
wewnętrznego odbicia od płaszcza światłowodu. Kiedy światło pada pod kątem większym od
granicznego, wtedy światło zostaje „uwięzione” i nie wydostaje się z tego ośrodka. Kąt graniczny

© Copyright by Nowa Era Sp. z o.o. · www.nowaera.pl

3

to kąt padania, któremu odpowiada kąt załamania 90°. Dla każdej pary substancji jest on inny, np.
dla granicy szkło – powietrze wynosi 42°.

■

Jak powstaje cień?

(uczeń w klasie)

Przygotuj: dwie lampy biurowe, figury wycięte z tektury.

Przebieg doświadczenia:

•

między źródłem światła a ścianą ustaw przeszkodę z tektury;

•

zbliżaj i oddalaj przeszkodę od źródła światła; obserwuj zmiany wielkości cienia;

•

oświetl przeszkodę dwiema lampami.

Obserwacje: Cień przedmiotu jest tym większy, im bliżej źródła światła znajduje się przeszkoda.
Gdy przedmiot jest oświetlony dwoma źródłami światła, widać dwa cienie.

Komentarz: Gdy promienie świetlne natrafiają na nieprzezroczystą przeszkodę, część z nich
odbija się od niej. Ponieważ światło biegnie po liniach prostych, obszar za przeszkodą pozostaje
nieoświetlony – powstaje cień. Przedmiot oświetlony przez dwa źródła światła rzuca dwa cienie.
wyniku ruchu obiegowego Ziemi wokół Słońca i ruchu Księżyca wokół Ziemi, co pewien czas te
trzy ciała niebieskie znajdują się na jednej linii. Gdy między Słońcem a Księżycem znajdzie się
Ziemia, to cień rzucany przez Ziemię przesłoni Księżyc. Takie zjawisko nosi nazwę zaćmienia
Księżyca. Gdy Ziemia znajdzie się w cieniu Księżyca, mamy do czynienia z zaćmieniem Słońca.

■

Czy kąt padania jest zawsze równy kątowi odbicia?

(uczeń w klasie)

Przygotuj: arkusz papieru, ciemny karton, lusterko, latarka (albo wskaźnik laserowy), kolorowe
ołówki, kątomierz, nożyk do papieru.

Przebieg doświadczenia:

•

ustaw lusterko pionowo na arkuszu papieru;

•

w ciemnym kartonie wytnij nożykiem wąską szczelinę i zakryj tą przesłoną reflektor latarki;

•

zapal latarkę i skieruj ją na lusterko;

•

zaznacz na papierze bieg promieni światła do lusterka i po odbiciu się od niego;

•

zmieniaj położenie latarki, za każdym razem zaznaczając innym kolorem promień padający
i odbity;

•

zmierz kątomierzem kąty padania oraz odpowiadające im kąty odbicia i porównaj je.

Uwaga! Nie należy kierować światła w stronę oczu obserwujących, zwłaszcza ze wskaźnika
laserowego!

Obserwacje: Kąt odbicia jest równy kątowi padania.

Komentarz: Prostoliniowe rozchodzenie się światła po raz pierwszy opisał grecki matematyk
Euklides, który żył na przełomie IV i III w. p.n.e. Sformułował on prawa odbicia: gdy wiązka
ś

wiatła pada na granicę między dwoma ośrodkami, jej część (lub całość) odbija się, czyli powraca

do pierwszego ośrodka, przy czym:

promień padający, promień odbity i prostopadła do powierzchni w punkcie padania
promienia leżą w jednej płaszczyźnie,

kąt padania jest równy kątowi odbicia.

Legenda głosi, że grecki filozof Archimedes (III w. p.n.e) namówił żołnierzy broniących jego
rodzinnych Syrakuz przed Rzymianami, żeby skierowali wypolerowane metalowe tarcze,
w których odbijało się słońce, w kierunku statków wroga. W wyniku tego manewru rzymskie statki

© Copyright by Nowa Era Sp. z o.o. · www.nowaera.pl

4

spłonęły. W latach 70. XX w. przeprowadzono w Grecji eksperyment, który dowiódł, że istotnie za
pomocą światła słonecznego odbijającego się od luster o wymiarach 1,5 m x 1 m można podpalić
drewniany statek odległy o mniej więcej 50 m.

■

Czy kąt padania jest zawsze równy kątowi odbicia?

(uczeń w klasie)

Przygotuj: arkusz białego gładkiego papieru, lusterko, latarkę, lupę.

Przebieg doświadczenia:

•

obejrzyj przez lupę powierzchnię lusterka, a następnie powierzchnię arkusza białego
gładkiego papieru;

•

skieruj światło latarki na arkusz.

Obserwacje: Papier oglądany przez lupę wydaje się chropowaty, nierówny. Tafla lusterka jest
gładka. Światło latarki tworzy na arkuszu jasną rozmytą plamę; nie widać biegu promieni
ś

wietlnych. Wiązka światła odbija się od powierzchni gładkiej w jednym kierunku, natomiast od

powierzchni chropowatej, jaką jest arkusz papieru, promienie światła odbijają się w różnych
kierunkach – rozpraszają się. Widzimy plamę światła.

■

Co to jest camera obscura?

(pokaz)

Przygotuj: tekturowe pudełko w kształcie walca, nożyczki, czarny papier, kalkę techniczną,
ś

wieczkę.

Przebieg doświadczenia:

•

w denku pudełka zrób igłą niewielki otwór (powinien być okrągły, o gładkich
krawędziach);

•

wewnętrzne ściany pudełka wyklej ciemnym papierem, w którym również wykonaj otwór;

•

od góry przyklej do pudełka arkusz kalki technicznej. Półprzezroczysta przykrywka będzie
ekranem;

•

przed otworem ustaw świeczkę i obserwuj jej obraz na ekranie.

Obserwacje: Na ekranie widać odwrócony obraz świeczki.

Komentarz: Rozchodzące się prostoliniowo promienie świetlne po przejściu przez mały otwór
tworzą na ekranie odwrócony obraz świeczki. Podobny efekt uzyskamy wtedy, gdy przez niewielki
otwór w arkuszu czarnego papieru zasłaniającym okno wpuścimy do ciemnego pokoju wąską
smugę światła. Na kartce, ustawionej w pokoju naprzeciw otworu, pojawi się wówczas odwrócony
obraz przedmiotów znajdujących się za oknem. Jak to jest możliwe? Światło rozchodzi się
prostoliniowo, dlatego promienie odbijające się od przedmiotu znajdującego się na zewnątrz
mieszkania przechodzą przez otwór wzdłuż linii prostych i na kartce znajdującej się wewnątrz
mieszkania pojawia się odwrócony obraz tego przedmiotu. Camera obscura (łac. camera obscura -
kamera ciemna), zwana też kamerą otworkową, to pierwowzór aparatu fotograficznego. Od
wieków wykorzystywano ją do obserwowania zaćmień Słońca, ponieważ pozwala ona śledzić

© Copyright by Nowa Era Sp. z o.o. · www.nowaera.pl

5

przebieg tego zjawiska na ekranie, co chroni wzrok przed uszkodzeniem. Urządzenie to wykorzy-
stywali również malarze do uzyskiwania na obrazie bezbłędnej perspektywy. Taką techniką
posługiwał się np. Bernardo Bellotto (Canaletto), XVIII-wieczny włoski malarz, tworzący m.in.
w Warszawie.

■

Jak działa aparat fotograficzny?

(pokaz)

Przygotuj: soczewkę o ogniskowej 10 cm, karton z bloku rysunkowego lub ekran, lampę z
kloszem, który nie rozprasza światła, żarówkę 150 W (lub 100 W).

Przebieg doświadczenia cz. 1:

Uwaga! Doświadczenie przeprowadzamy w zaciemnionym pomieszczeniu.

•

na krześle siada „obiekt” – fotografowany uczeń o bujnej fryzurze lub w jaskrawym
ubraniu;

•

fotografowany uczeń trzyma w wyciągniętej dłoni soczewkę o ogniskowej 10 cm;

•

w odległości około 1 metra od niego ustaw ekran;

•

uczeń trzymający ekran „ustawia ostrość”, zbliżając się lub oddalając od fotografowanego
ucznia;

•

kolejny uczeń, występujący w roli fotografa, oświetla żarówką fotografowanego ucznia,
kierując światło tak, by nie oślepiało i nie padało na soczewkę.

Obserwacje: Przy odpowiednio dobranych odległościach i dobrym oświetleniu, na kartonie
pojawia się odwrócony, rzeczywisty obraz twarzy ucznia.

Przebieg doświadczenia cz. 2

•

ustaw soczewkę bliżej kartonu (w aparacie fotograficznym soczewka znajduje się blisko
kliszy). Jaki obraz obserwujesz?

Obserwacje: Obraz jest odwrócony, rzeczywisty i pomniejszony, tak jak na kliszy w aparacie
fotograficznym.

Komentarz: Obraz w aparacie powstaje podobnie, jak w kamerze otworkowej. Różnica polega na
tym, że przed otworem znajduje się soczewka, zwana obiektywem. W miejscu ekranu z kartonu,
w aparacie znajduje się światłoczuły film, na którym podczas naświetlania powstaje obraz utajony
fotografowanego obiektu, widoczny dopiero po wywołaniu filmu.

■

Jak powstają wielokrotne odbicia?

(pokaz)

Przygotuj: dwa płaskie lusterka, taśmę klejącą, długopis.

Przebieg doświadczenia:

•

dwa płaskie lusterka ustaw na stole pod kątem prostym;

•

sklej dwie krawędzie lusterek taśmą klejącą;

•

połóż długopis między lusterkami i obserwuj jego obraz w lusterkach. Ile obserwujesz
odbić długopisu?

•

zmieniaj kąt wzajemnego nachylenia lusterek względem siebie i obserwuj obrazy powstałe
w lusterkach.

© Copyright by Nowa Era Sp. z o.o. · www.nowaera.pl

6

Obserwacje: Przy ustawieniu lusterek pod kątem prostym obserwujemy trzy odbicia. Po zmianie
kąta zmienia się liczba obrazów w lustrach. Przy kącie 60° powstaje 5 obrazów, przy kącie 30° –
11 obrazów.

Komentarz: Gdy jakiś przedmiot znajduje się między lustrami nachylonymi do siebie pod
pewnym kątem, można zobaczyć tyle obrazów tego przedmiotu, ile razy ten kąt jest mniejszy od
360° i pomniejszony o 1. Na przykład w lustrze ustawionym pod kątem 60° obserwujemy pięć ob-
razów, ponieważ 360 : 60 = 6; 6 - 1 = 5.
Ś

wiatło odbite od przedmiotu, zanim dotrze do oka, odbija się od innych luster i dlatego widzimy

kilka obrazów tego samego przedmiotu. Liczbę odbić można zwiększyć, ustawiając dwa lusterka
równolegle względem siebie i ustawiając przedmiot między nimi. Tę metodę stosuje się np. na
wystawach sklepowych, w celu uzyskania efektownej ekspozycji towaru.

■

W jaki sposób powstaje obraz w kalejdoskopie?

(uczeń w domu)

Przygotuj: trzy paski wycięte z płyty CD (lub z lusterka), taśmę klejącą, kolorowe kawałki szkła
lub przezroczystego tworzywa sztucznego, kalkę techniczną, papierową tubę, nieprzezroczystą
pokrywkę (z tworzywa sztucznego), przezroczyste płaskie pudełko o średnicy pokrywki.

Przebieg doświadczenia:

•

złóż trzy paski płyty CD dłuższymi bokami tak, aby utworzyły graniastosłup, i sklej je
taśmą klejącą;

•

umocuj nieprzezroczystą pokrywkę do jednej podstawy graniastosłupa;

•

w pokrywce zrób niewielki otwór o średnicy około1 cm;

•

do przezroczystego płaskiego pudełka włóż kolorowe kawałki szkła lub tworzywa
sztucznego, tak aby mogły się przesypywać podczas obracania pudełkiem;

•

umocuj pudełko z drugiej strony graniastosłupa;

•

przyklej matową folię (np. kalkę techniczną) do dna pudełka;

•

włóż całość do tuby lub oklej sztywnym kartonem;

•

skieruj kalejdoskop w stronę światła i – obracając nim – oglądaj obraz przez otwór
w pokrywce.

© Copyright by Nowa Era Sp. z o.o. · www.nowaera.pl

7

Obserwacje: W kalejdoskopie widać różnobarwne wzory.

Komentarz: W kalejdoskopie znajdują się trzy lustra ustawione pod kątem 60°. W każdym lustrze
powstaje obraz przedmiotów znajdujących się między nimi. Te obrazy także odbijają się
w zwierciadle i dalej zamieniają się stronami. W ten sposób powstają piękne symetryczne wzory.
Liczba kombinacji w kalejdoskopie jest nieskończenie wielka.

■

Do czego służy peryskop?

(uczeń w klasie)

Przygotuj: trzy kawałki rury z tworzywa sztucznego lub karton, dwa lusterka kieszonkowe, taśmę
klejącą.

Przebieg doświadczenia:

•

wykonaj korpus przyrządu z kartonu lub rury z tworzywa sztucznego (jak na rysunku);

•

przyklej do wnętrza korpusu dwa lusterka w ten sposób, aby ustawione były równolegle
względem siebie;

•

skieruj peryskop nad krawędź, np. szafy, i sprawdź, co znajduje się na szafie.

Obserwacje: Peryskop umożliwia obserwację obiektów znajdujących się powyżej linii wzroku.

Komentarz: Lustra pozwalają zmieniać kierunek biegu światła. W peryskopie znajdują się dwa
lustra, dzięki temu promień światła dwukrotnie zmienia kierunek.

■

Co widać w zwierciadle?

(pokaz)

Przygotuj: metalową płytę o błyszczącej (lustrzanej) powierzchni.

© Copyright by Nowa Era Sp. z o.o. · www.nowaera.pl

8

Przebieg doświadczenia:

•

ustaw płytę przed grupą uczniów, tak aby widzieli oni swoje własne odbicia;

•

następnie wygnij płytę tak, by była wypukła, a następnie tak, by była wklęsła;

•

zwróć uczniom uwagę na zmianę obrazu wraz ze zmianą kształtu zwierciadła.

Obserwacje: W płaskim zwierciadle widać wierne odbicie stojących przed nim postaci, ale obraz
w stosunku do postaci jest zamieniony stronami – lewa strona staje się stroną prawą. W wygiętej
płycie powstaje obraz zniekształcony.

Komentarz: Obraz powstały w płaskim zwierciadle nazywa się odbiciem lustrzanym.
W zwierciadle wypukłym obraz obiektu jest zawsze pomniejszony (podobnie, jak w błyszczącej
bombce choinkowej lub wypukłej części łyżki stołowej). W zwierciadle wklęsłym obraz obiektu
zależy od jego odległości.

■

Jak w słoneczny dzień zobaczyć tęczę?

(pokaz)

Przygotuj: wąż ogrodowy lub zraszacz do kwiatów.

Przebieg doświadczenia:

•

na szkolnym boisku puść wodę z węża ogrodowego, stojąc plecami do Słońca;

•

przykładając palce do otworu wylotowego węża spraw, by woda się rozpryskiwała.

Obserwacje: W odległości 2–3 m od kropel wody wydobywających się z węża widać łuk tęczy.
Podobny efekt można zaobserwować wokół fontanny.

Komentarz: Tęczę najczęściej obserwujemy po burzy, kiedy część nieba już się wypogodziła
i świeci Słońce, a część jest jeszcze zachmurzona i pada deszcz. Wówczas, gdy odwrócimy się
tyłem do Słońca i spojrzymy w stronę, gdzie pada deszcz, to zobaczymy olbrzymi różnobarwny
łuk. Barwy w tęczy układają się w kolejności: czerwona, pomarańczowa, żółta, zielona, niebieska,
granatowa, fioletowa. Nie ma między nimi ostrych granic. Tęcza powstaje w wyniku
rozszczepienia się białego światła słonecznego, gdy pada ono pod odpowiednim kątem na kuliste
kropelki wody.

■

Jak uzyskać światło białe z mieszaniny barw?

(uczeń w klasie)

Przygotuj: brystol, kolorowy papier, klej, nożyczki, cyrkiel, kątomierz, ołówek lub urządzenie
wirujące, np. mikser.

Przebieg doświadczenia:

•

narysuj na kartonie, a następnie wytnij, krążek o promieniu kilku centymetrów;

•

na krążku naklej kolorowe wycinki koła w kolejności występowania barw w tęczy;

•

odmierz kątomierzem kąty odpowiadające barwom: czerwonej – 51°, pomarańczowej –
33°, żółtej – 55°, zielonej – 67°, niebieskiej – 68°, fioletowej – 86° (jak na rysunku).
Zachowanie tych proporcji zapewni lepszy efekt;

•

zakręć krążkiem, osadzając go na ołówku lub na urządzeniu wirującym.

Uwaga! Można samodzielnie dobierać proporcje barw i sprawdzać efekty ich mieszania.

© Copyright by Nowa Era Sp. z o.o. · www.nowaera.pl

9

Obserwacje: Wirujący krążek ma kolor jednolity, prawie biały.

Komentarz: Oko rejestruje zmieszane wszystkie barwy wirującego krążka.

■

Jak zmieniają się barwy w zależności od oświetlenia?

(pokaz)

Przygotuj: cytrynę, pomidor, zielone jabłko, projektor do przezroczy, filtry barwne.

Przebieg doświadczenia:

•

w zaciemnionym pomieszczeniu obejrzyj przez różne filtry jabłko, pomidor i cytrynę.

Obserwacje: Barwa owoców zmienia się w zależności od barwy filtra.

Komentarz: Wrażenie barwy zależy od tego, jaki zakres promieni świetlnych odbija się od
powierzchni lub się na niej rozprasza. W świetle białym pomidor odbija barwę czerwoną,
a pozostałe barwy pochłania. Gdy pada na niego światło zielone lub niebieskie, pomidor wydaje się
brunatny. W świetle białym zielone jabłko odbija barwę zieloną, a pozostałe barwy pochłania.
W świetle czerwonym wydaje się brunatne. W świetle białym cytryna odbija światło żółte, a inne
barwy pochłania. W świetle niebieskim sprawia wrażenie zielonej, w świetle czerwonym –
czerwonej. Przedmiot biały jest zawsze taki, jak barwa światła, która go oświetla. Przedmiot czarny
pozostaje czarny w każdym oświetleniu. Barwa ciała zależy od rodzaju oświetlenia. Inna jest
w świetle słonecznym, a inna w świetle sztucznym. Jarzeniówka uwydatnia barwę niebieską,
zwykła żarówka uwydatnia czerwień.

■

Jak zobrazować bieg konia za pomocą kinematoskopu?

(uczeń w klasie)

Przygotuj: dwa paski papieru o długości około 17 cm i szerokości 3 cm z rysunkiem konia
(załącznik 1), ołówek, nożyczki, klej.

Przebieg doświadczenia:

•

wytnij dwa paski papieru z rysunkiem konia (załącznik 1);

•

sklej paski papieru z jednej strony, a następnie nawiń na ołówek górny pasek (jak na
rysunku w załączniku 1);

•

ołówek, na który został nawinięty pasek, chwyć jedną ręką, a w drugą trzymaj rozwinięty
dolny pasek;

•

przesuwaj szybko ołówek raz w prawo, raz w lewo, tak by pasek na ołówku rozwijał się,
a następnie zwijał. Dzięki temu będzie się pojawiał raz górny, a raz dolny rysunek;

•

jaki obraz obserwujesz?

Obserwacje: Powstaje wrażenie obserwowania ruchomego obrazka przedstawiającego biegnącego
konia.

© Copyright by Nowa Era Sp. z o.o. · www.nowaera.pl

10

Komentarz: Wrażenie pojawiającego się obrazu pozostaje w oku przez 1/24 sekundy, od chwili
jego zadziałania na siatkówkę oka. Jeśli obrazy są wyświetlane po sobie, z prędkością około
24 klatek na sekundę, to możemy oglądać np. filmy animowane.

■

Jak zobrazować bieg kota za pomocą kinematoskopu?

(uczeń w klasie)

Przygotuj: kartkę z bloku technicznego, tekturę, szpilkę lub ołówek, tarczę z ilustracją różnych faz
biegu kota (załącznik 2), nożyczki.

Przebieg doświadczenia:

•

tarczę z rysunkami faz biegu kota (załącznik 2) naklej na tekturę i wytnij;

•

z kartki bloku technicznego wytnij przysłonę tarczy (jak na rysunku);

•

przesłonę połóż na tarczy i przez ich środek wbij szpilkę lub ołówek (jak na rysunku);

•

obracaj tarczą z rysunkami.

Obserwacje: Powstaje obraz biegnącego kota.

Komentarz: Powstały obraz to efekt stroboskopowy. Oko nie jest w stanie zarejestrować szybkich
zmian i odnosi wrażenie ciągłego ruchu obrazu. Kinematoskop był pierwowzorem kina.

■

Jak biegną promienie światła przez soczewkę?

(uczeń w klasie)

Przygotuj: lupę, bibułę z serwetek lub chusteczek higienicznych.

Przebieg doświadczenia:

•

ustaw lupę w taki sposób, aby z jednej strony padały na nią promienie słoneczne;

•

z drugiej strony zbliżaj do lupy bibułkę, trzymając za jej brzeg;

•

zbliżaj i oddalaj bibułkę, aż zobaczysz na niej świetlną plamkę;

•

zatrzymaj bibułę, gdy plamka będzie najmniejsza;

•

trzymaj bibułkę tak długo, aż się wypali w niej otworek;

•

tę samą lupę możesz odwrócić tak, aby strona zwrócona poprzednio ku Słońcu była teraz
obrócona ku bibule.

Obserwacje: W bibule wypalił się otworek niezależnie od tego, którą stroną lupa była zwrócona
ku Słońcu.

Komentarz: Promienie słoneczne, przechodząc przez szkło w lupie, ulegają załamaniu na granicy
dwóch ośrodków (szkło i powietrze – ośrodki o różnej gęstości). Kształt soczewki w lupie
powoduje, że załamane promienie zbiegają się w jednym punkcie. Ten punkt wypalony przez
Słońce to ognisko soczewki. W tym miejscu skupiły się wszystkie promienie po przejściu przez
soczewkę – lupę.

© Copyright by Nowa Era Sp. z o.o. · www.nowaera.pl

11

■

Kiedy widzimy wyraźny obraz przez lupę?

(uczeń w klasie)

Przygotuj: lupę, drobne przedmioty (nasiona, płatki kwiatów, listki).

Przebieg doświadczenia:

•

obejrzyj drobne przedmioty przez lupę;

•

zbliżaj i oddalaj lupę od przedmiotów;

•

obserwuj, jak zmienia się ostrość obrazu. Kiedy najwyraźniej widać szczegóły oglądanych
przedmiotów?

Obserwacje: Wyraźny obraz obserwujemy wówczas, gdy lupa znajduje się w niewielkiej
odległości od przedmiotów. Kiedy przedmiot umieścimy pomiędzy lupą a jej ogniskiem, wtedy
otrzymamy obraz powiększony.

Komentarz: W lupie znajduje się soczewka wypukła, która skupia promienie światła. W innych
przyrządach optycznych znajdują zastosowanie również soczewki wklęsłe, które rozpraszają
promienie świetlne. Na przykład w lornetce, która służy do oglądania odległych przedmiotów,
znajdują się obie soczewki: wklęsła i wypukła. Ta, którą zbliżamy do oka to soczewka wklęsła,
dalej znajduje się soczewka wypukła. Patrząc przez lornetkę z jednej i z drugiej strony,
przekonujemy się, że tylko z jednej widzimy obraz powiększony, przy odwrotnym położeniu –
obraz zmniejszony.

■

Jak powstają dźwięki?

(uczeń w klasie)

Przygotuj: gumkę recepturkę, kieliszek, skuwkę długopisu, czajnik z gwizdkiem.

Przebieg doświadczenia:

•

rozciągnij gumkę, a następnie szarp ją palcami;

•

napełnij kieliszek wodą i przesuń palcem po jego mokrym brzegu. Uwaga! Najpierw umyj
dokładnie kieliszek płynem do mycia naczyń;

•

dmuchnij w wylot skuwki;

•

zagotuj wodę w czajniku z gwizdkiem.

Obserwacje: Szarpiąc gumkę możemy wydobyć z niej proste dźwięki.
Podczas pocierania palcem po szkle kieliszka słychać wysoki dźwięk. Dmuchanie w wylot skuwki
wywołuje dźwięk. Gwizdek na czajniku zaczyna się odzywać, gdy wydostaje się z niego para.

Komentarz: Źródłem dźwięku są ciała drgające. Wytworzona przez nie fala dźwiękowa, w postaci
rozrzedzeń i zagęszczeń cząsteczek powietrza, dociera do ucha. W uchu błona bębenkowa
wprawiana jest w drgania i dźwięki zamieniają się na impulsy nerwowe, które mózg przetwarza na
wrażenia słuchowe.

■

Jak rozchodzi się dźwięk?

(uczeń w klasie)

Przygotuj: dwa kubki z tworzywa sztucznego (najlepiej o pojemności 0,5 l), żyłkę lub nitkę
długości 2–3 m.

Przebieg doświadczenia:

•

końce żyłki przymocuj do denek kubków, a na końcach zawiąż supełki, tak aby żyłka się
nie wyrwała;

•

oddal jeden kubek od drugiego, tak aby żyłka była mocno napięta;

© Copyright by Nowa Era Sp. z o.o. · www.nowaera.pl

12

•

jedna osoba mówi niezbyt głośno do kubka – mikrofonu, a inna trzyma drugi kubek –
słuchawkę przy uchu.

Obserwacje: Osoba trzymająca kubek przy uchu dobrze słyszy to, co mówi osoba szepcząca do
kubka.

Komentarz: Osoba, która mówi do kubka wprawia powietrze w drgania. Drgania te zostają
przekazane kubkowi, kubek przekazuje je żyłce, a żyłka – drugiemu kubkowi. Drugi kubek
wprawia w ruch powietrze, a ono – membranę w uchu słuchającego. Rozchodzenie się dźwięku
polega na przenoszeniu drgań od źródła dźwięku do odbiornika.

■

Od czego zależy wysokość dźwięku?

(uczeń w klasie)

Przygotuj: słomkę do napojów, nożyczki.

Przebieg doświadczenia:

•

jeden koniec słomki zetnij, tak aby otrzymać końcówkę podobną do ustnika fletu;

•

włóż słomkę do ust i dmuchaj, aż wydobędzie się dźwięk;

•

sprawdź wysokość dźwięku przy różnych długościach słomek.

Obserwacje: Dźwięki wydobywające się ze słomek są różne. Im krótsza słomka, tym wyższy jest
wydobywający się z niej dźwięk.

Komentarz: Wysokość dźwięku zależy od rozmiarów elementu drgającego.

■

Na czym polega gra na gitarze?

(pokaz)

Przygotuj: gitarę lub struny zamocowane na desce.

Przebieg doświadczenia:.

•

trącaj kolejne struny gitary – od najgrubszej do najcieńszej – i wsłuchaj się w dźwięki.
Czym różnią się od siebie?

•

zmieniaj naprężenie struny i słuchaj, jak zmienia się wydawany przez nią dźwięk;

•

zmieniaj długość struny, przyciskając ją do kolejnych progów na gryfie, i wsłuchuj się
w dźwięk.

Obserwacje: Najgrubsza struna wydaje najniższy dźwięk, a najcieńsza – dźwięk najwyższy.
Pozostałe struny wydają dźwięki pośredniej wysokości. Struna zbyt luźna wydaje dźwięk
nieczysty, brzęczący. Skrócenie struny podwyższa wydawany przez nią dźwięk.

Komentarz: Melodia to następujące po sobie dźwięki, uporządkowane według określonych zasad.
Odtworzenie melodii na gitarze polega na takim oddziaływaniu na struny, by wydawały one
dźwięki o określonej wysokości (niskie, wysokie) oraz określonej głośności i czasie trwania.

■

Czy znasz odgłosy zwierząt i zjawisk atmosferycznych?

(uczeń w domu)

Przygotuj: dyktafon.

Przebieg doświadczenia:

•

na wycieczce, np. w lesie lub w zoo, nagraj głosy ptaków i innych zwierząt oraz szum
drzew;

© Copyright by Nowa Era Sp. z o.o. · www.nowaera.pl

13

•

przesłuchaj nagranie w domu i postaraj się rozpoznać zarejestrowane dźwięki. Jakie
zwierzęta wydają dźwięki niskie, a które wysokie?

•

czy na podstawie szumu morza lub szumu drzew można z zamkniętymi oczyma ocenić siłę
wiatru?

Obserwacje: Dźwięki o wysokiej częstotliwości wydają, np. ptaki, koty, a dźwięki o niskiej
częstotliwości np. duże psy, krowy, niedźwiedzie. Szum drzew jest intensywniejszy przy silnym
wiejącym wietrze niż przy wietrze słabym.

Komentarz: O tym, czy dźwięk jest wysoki czy niski, decyduje częstotliwość drgań ciała, czyli
liczba drgań – w ciągu jednej sekundy. Przy wyższych częstotliwościach słychać wyższe dźwięki,
a przy niższych – niższe dźwięki.

■

Jak wykonać instrument muzyczny ze szklanek?

(pokaz)

Przygotuj: osiem szklanek, pałeczkę, naczynie z wodą.

Przebieg doświadczenia:

•

napełnij osiem szklanek wodą do różnej wysokości i ustaw je w kolejności od
najmniejszego do największego słupa wody;

•

uderzaj bardzo delikatnie pałeczką w brzegi szklanek, tak aby ich nie potłuc. Można grać
dwiema pałeczkami.

Obserwacje: Szklanki wydają dźwięki o różnej wysokości. Najwyższy dźwięk wydaje szklanka, w
której jest najmniej wody. Uderzając w szklanki, można zagrać prostą melodię.

Komentarz: W drgania wprawiany jest słup wody w szklance. Częstotliwość drgań zależy od
wysokości słupa wody – im jest on niższy, tym częstotliwość drgań jest wyższa. Im więcej wody w
szklance, tym będą niższe drgania o mniejszej częstotliwości i niższe dźwięki. Muzyk może
nastroić ten prosty instrument muzyczny, tak by wydobyć dźwięki: do, re, mi, fa, sol, la, si, do.

■

Jak wykonać instrument muzyczny z butelek? – wersja I

(pokaz)

Przygotuj: cztery butelki o wąskich szyjkach i różnej wysokości (o pojemności do 1 l).

Przebieg doświadczenia:

•

ustaw kolejno butelki różnej wysokości;

•

dmuchaj w kolejne butelki;

•

porównaj wysokości wydawanych przez nie dźwięków.

Obserwacje: Wyższy dźwięk wydaje mała butelka, niższy – większa butelka.

Komentarz: Dmuchając w butelkę, wprawiliśmy w drgania słup powietrza, który – zależnie od
wysokości – wydaje dźwięki niskie lub wysokie. Można do butelek nalać wodę i sprawdzać, jakie
dźwięki wydają.

■

Jak wykonać instrument muzyczny z butelek? — wersja II

(uczeń w klasie)

Przygotuj: kilka plastikowych butelek tej samej wielkości (o pojemności do 1 l).

Przebieg doświadczenia:

•

napełnij butelki wodą do różnej wysokości i ustaw w kolejności od najmniejszego do
największego słupa wody;

© Copyright by Nowa Era Sp. z o.o. · www.nowaera.pl

14

•

dmuchaj w butelki i nasłuchuj, jakie wydają dźwięki.

Obserwacje: Butelki wydają dźwięki o różnej wysokości. Najwyższy dźwięk wydaje butelka,
w której jest najwięcej wody.

Komentarz: Wysokość dźwięku zależy od wysokości słupa powietrza znajdującego się w butelce
nad wodą. Im jest on wyższy, tym częstotliwość drgań jest mniejsza. Jeśli dmuchamy w butelki –
najwyższy dźwięk wyda butelka, w której jest najwięcej wody. Na kilku butelkach napełnionych
wodą do różnych wysokości możesz wygrać prostą melodię, w tym celu musisz jednak
odpowiednio dobrać wysokości słupów wody (nastroić instrument).

■

Dlaczego hałas jest szkodliwy dla zdrowia?

( uczeń w domu)

Przygotuj: urządzenie grające ze słuchawkami (np. odtwarzacz mp3).

Przebieg doświadczenia:

•

zmierz swój puls;

•

nałóż słuchawki na uszy z głośną muzyką i po kilkunastu minutach ponownie zbadaj puls.

Obserwacje: Liczba uderzeń serca na minutę zwiększyła się podczas słuchania głośnej muzyki.

Komentarz: Hałas nie jest obojętny dla zdrowia człowieka, może doprowadzić np. do uszkodzenia
błony bębenkowej i rozwoju chorób układu krążenia.

■

Jak wykorzystać prędkość dźwięku do pomiaru odległości?

(uczeń w domu)

Podczas burzy możesz określić, w jakiej odległości występują wyładowania atmosferyczne. Po
zauważeniu błyskawicy zmierz czas, jaki upłynie do momentu usłyszenia grzmotu. Możesz
odliczać: 1, 2, 3, 4 ... (1 – odpowiada jednej sekundzie, 2 – dwóm sekundom itd.). Zmierzony czas
dotarcia do ciebie odgłosu grzmotu podziel przez 3, a otrzymasz odległość w kilometrach. Na
przykład, jeśli od momentu zobaczenia błyskawicy do momentu usłyszenia grzmotu zdążysz
policzyć do trzech, to oznacza, że wyładowania atmosferyczne występują w odległości około 1 km.