Úloha 1: Demonštrácia zatmenia Slnka
V zatemnenej miestnosti demonštrujte vznik zatmenia Slnka. Ako model Slnka použite slabší smerový plošný zdroj svetla. Ako modely Zeme a Mesiaca použite rôzne veľké gule (lopty), dodržte vzájomný pomer veľkostí – Mesiac má približne 3 až 4-krát menší priemer ako Zem. Osvieťte svetlom model Zeme, umiestnite „Mesiac“ do vhodnej vzdialenosti medzi „Slnko“ a „Zem“ a pozorujte vznik plného tieňa a polotieňa na „zemskom“ povrchu.
Cieľ úlohy
Cieľom tejto aktivity je, aby žiaci pochopili princíp vzniku zatmenia Slnka a oblastí plného tieňa a polotieňa. Zapamätajú si vzájomnú polohu telies pri zatmení Slnka (Slnko – Mesiac – Zem) v tomto konkrétnom poradí.
Metodické poznámky pre učiteľa
■ Najväčším problémom je zabezpečenie vhodného zdroja svetla. Zdroj musí byť plošný, ideálne kruhový, s priemerom minimálne 20 cm, lepšie 30 a viac cm. Zároveň musí byť zdroj smerový, aby neožaroval okolie miestnosti, ale svietil iba na „Zem“ a „Mesiac“. Je vhodné, aby bol zdroj pomerne slabý (žiarovka 20 – 40 W pri vzdialenosti 2 – 3 metre), aby miestnosť nebola ožiarená ani svetlom odrazeným od modelov. Ideálny je reflektor s úzkym kužeľom s priemerom 30 – 40 cm. Možno použiť aj rozmernejšie stropné svietidlo na závese (luster) obalené zo strán a zhora kužeľom nepriehľadnej látky (napr. cez luster zhora prehodená a zapnutá hrubšia bunda, mikina či sveter). Potom je samozrejme optická os experimentu orientovaná zvisle a „Zem“ leží na podlahe pod lustrom.
■ Na realizáciu by bolo ideálne mať k dispozícii miestnosť s čiernymi stenami pohlcujúcimi rozptýlené a odrazené svetlo. Potom by obmedzenia kladené na svetelný zdroj nemuseli byť tak striktné. (Slnko je tiež všesmerový zdroj.) Taká miestnosť však spravidla nie je k dispozícii.
■ Je vhodné model Mesiaca nedržať v ruke, ale umiestniť na tyčku (špajdľu), aby v premietanom tieni a polotieni nerušil tieň prstov ruky.
■ Vhodné modely sú napríklad volejbalová lopta – Zem a tenisová loptička – Mesiac; prípadne molitanová alebo gymnastická lopta 15 cm – Zem a loptička na stolný tenis – Mesiac.
■ Ak nie sú k dispozícii vhodné guľové modely telies, je možné tieň a polotieň premietať pomocou kruhového tienidla na plochý podklad, pozri obrázok vedľa. Oblasti tieňa a polotieňa sú aj tak dobre viditeľné, ale model už čiastočne stráca dojem reálnosti.
■ Najdôležitejšia je príprava vhodného zdroja svetla a dobré zatemnenie miestnosti. Odporúčame toto pripraviť a vyskúšať vopred, nenechávať na činnosti žiakov.
Vzorové riešenie:
Ide o aktivitu kvalitatívnu, nie je možné ani vhodné uvádzať vzorové riešenie. Konkrétne prevedenie závisí od dostupných možností realizátora, pozri poznámky vyššie.