Spróbujmy otworzyć w "Mojej Fizyce" kącik pod nazwą Mini Scenariusz.
Mamy mini-czas na nauczanie fizyki. Może to mobilizować do opracowania mini-lekcji..
Są takie tematy, których omówienie mogło by zabrać kilka minut gdyby utrafić w sedno, gdyby bez zbędnych wstępów, z powołaniem się na dotychczasowe obserwacje, powiedzieć o co chodzi. Opracowanie takiej mini-lekcji może być czasochłonne. Może wymagać maksi-przemyśleń, i zaangażowania wielu autorów, krytyków, recenzentów, ale może okazać się ekonomicznie bardzo korzystne. Raz przemyślane przez kogoś (kto miał na to czas, warunki, wiedzę i ochotę) mogą służyć wielu, którym aktualnie brak wszystkich lub niektórych elementów wyliczonych w nawiasie.

Chcę przedstawić roboczą wersję tematu " prawo Archimedesa". Roboczą to znaczy, że jest jeszcze nie skończona, że jest zapisana po to by można było teraz czytać, poprawiać, zmieniać, tak długo, aż powie się: to jest to.

Pokażę Czytelnikom, co dotąd zrobiłem. Kursywą zaznaczyłem to, co uważam, że to jest to. Tak uważam teraz, dzisiaj. Jutro może zmienię zdanie. Taka praca musi się odleżeć. W następnym numerze zaprezentuję nową (własną?) wersję oraz najtrafniejsze (z mojego punktu widzenia) propozycje Czytelników. Może tym sposobem dopracujemy się najlepszej Mini-Lekcji, którą zaproponujemy by proponować uczniom w całości nauczyć się na pamięć. Metoda wypróbowana. Olśnienie czyli zrozumienie może przyjść potem, ale kilkakrotne powtórzenie niezbędne do zapamiętania zrobi swoje.
A więc do rzeczy.

Prawo Archimedesa - mini scenariusz Każdy przedmiot (lub jego fragment) zanurzony w płynie jest popychany w górę siłą równą ciężarowi wypartego (zastąpionego) płynu (czyli takiej ilości, która wypełniłaby objętość równą objętości zanurzonej części przedmiotu. Niech ktoś to powie krócej nie tracąc sensu!!!). .

Tu już mniej istotna jest informacja, że taką siłę nazywamy siłą wyporu. Ta nazwa (komputerowi nawet nie znana) jest samo-określająca się na tyle, że znajomość jej do obowiązkowej wiedzy nie zaliczamy.

Od czego ta siła zależy? Naiwne pytanie. Zależy od tego ile ciała się zanurzy i w czym się zanurzy czyli od objętości zanurzonej i ciężaru cieczy w tej objętości, czyli od ciężaru właściwego tego płynu w którym coś zanurzamy.
Jaką wiedzę trzeba mieć, by zrozumieć prawo Archimedesa? Trzeba wiedzieć co to jest płyn i co nazywamy ciężarem właściwym. Może więc ten temat CIĘŻAR WŁAŚCIWY wybrać na wcześniejszą Mini-Lekcję?

warunek pływania

1. Pływający obiekt zastąpił (wyparł) tyle płynu ile sam waży.
2. Płyn jaki zająłby miejsce zanurzonej części statku ważyłby tyle ile waży statek.
3. Jeśli przedmiot pływa, to jego ciężar jest taki sam jaki byłby ciężar płynu zajmującego całą zanurzoną objętość przedmiotu.
4. Ciężar pływającego obiektu jest taki sam jak ciężar wypartego przezeń płynu.

Wychodzi na to, że cały nasz mini-scenariusz zamknie się w ośmiu wierszach. A propos wierszy: może ktoś "przetłumaczy" ten 8-wierszowy scenariusz na utwór poetycki? Łatwiej będzie przyswajalny przez organizm ucznia.

Co najmniej jedno z tych - lub podobnych - zdań, powinno być zaproponowane.

Zadanie domowe

1. Zastanów się i wyraź swoją opinię w zeszycie: czy jest sens mówienia o minimalnej ilości płynu potrzebnej do tego by nastąpiło pływanie?
2. Czy jest sens mówienia o minimalnej ilości płynu potrzebnej do całkowitego zanurzenia ciała?

Pływanie u nas znaczy też zachowanie się kutra, promu czy Otylii w wodzie. Czy mamy słowo odpowiadające angielskiemu floating? Utrzymywanie się na powierzchni przy częściowym zanurzeniu. Przeciwieństwo do tonięcia? W naszej lekcji i w zadaniu 1 właśnie nam o takie pływanie czyli nie-tonięcie chodzi, a nie o pokonywanie odległości w obrębie płynu (ryba, łódź podwodna, balon) lub na powierzchni (statki, wczasowicze, tratwy, boje...).

PS. Gdyby komuś było mało, gdyby komuś klasa nie zareagowała i nie zadawała pytań i nie dawała własnych przykładów to można dać każdemu jako zalecaną czytankę do domu skopiowany poniższy tekst:

Prawo Archimedesa
Każdy przedmiot (lub jego fragment) zanurzony w płynie jest popychany w górę siłą równą ciężarowi wypartego (zastąpionego) płynu.
Od czego ta siła zależy? Zależy od tego ile ciała się zanurzy i w czym się zanurzy czyli od objętości zanurzonej i ciężaru cieczy w tej objętości, czyli od ciężaru właściwego tego płynu w którym coś zanurzamy.
W rtęci zanurzony przedmiot będzie 13 razy mocniej wypierany niż tyle samo zanurzony w wodzie. W wodzie blisko 1000 razy mocniej niż w powietrzu. W słonej wodzie więcej niż w deszczówce. W Słonym Jeziorze czy w Morzu Martwym można leżeć i gazetę czytać i nikt nie tonie (chyba, że bardzo mu na tym zależy).
Zanurzasz się w wodzie w basenie kąpielowym czy w wannie. Im głębiej wchodzisz tym czujesz się lżejszym. "Siła pchająca w górę" staje się coraz większa, bo coraz więcej wody swoim ciałem zastępujesz. Przy niemal całkowitym zanurzeniu przestajesz korzystać z podpory dna basenu. Już ci podłoga nie jest potrzebna, już mama nie musi dziecka podtrzymywać. Byle się prawie całe ciało zanurzyło. Czytaj w starych podręcznikach: ciało zanurzone w cieczy traci tyle na wadze ile waży ciecz wyparta przez to ciało. Trzeba by mieć wagę w basenie żeby to zobaczyć. Ale my mamy wyobraźnię. My do wody, woda do góry - jak na huśtawce. Tutaj określona objętość zanurzona ma odpowiadać określonej masie. Po co? A po to byś - jeśli chcesz pływać (a nie tonąć) - wyparł tyle wody ile ważysz. Na szczęście litr człowieka waży średnio tyle (prawie tyle!!) ile waży litr wody. Jak chcesz pływać, a ważysz 60^*) kg to musisz zanurzyć 60 litrów swojego ciała. Wtedy dopiero będzie równowaga. W Słonym Jeziorze coś około 40 litrów wystarczy.
W powietrzu choć się cały zanurzysz nie wyprzesz więcej niż 60g powietrza, więc nie "wypłyniesz". Po rtęci mógłbyś prawie chodzić. Wystarczy ok. 5 litrów zanurzenia (po 2,5 litra na nogę - jak masz obie) i dalej to już by trzeba było by ktoś cię pchał żeby się głębiej zanurzyć.

Co wiesz na ten temat z codziennej obserwacji? Kamienie leżą na dnie stawu. Nie wyparły więcej wody niż ważą - ich mała objętość im nie pozwoliła, albo inaczej, za dużą mają gęstość. A bańki powietrza wypływają na wierzch, jak piłeczka ping-pongowa czy jak kawałek drewna. Ile takiej piłeczki trzeba zanurzyć by wyparła tyle wody ile sama waży? Ciut ciut.

*) pewnie jeszcze długo w codziennej mowie taki zwrot będzie poprawny. Idzie tu o skrót myślowy: ważysz tyle ile waży masa 60cio kilogramowa. Albo ważysz 600 niutonów.

Wersja do druku