Chůze při stěně

Jednoduchý, motivační pokus týkající se těžiště.

Provedení

Vyzveme žáky, aby se pokusili jít podél stěny místnosti tak, aby se jejich chodidla dotýkala stěny.

Obr

Začnou u dveří, kde se mohou přidržet. Pak se pustí a pokračují dál k rohu místnosti. Nesmí se ničeho držet a o nic opírat.

Obr

Závěr

Žáci uvidí, že nikomu se taková chůze nepodaří - bez držení každý spadne.

Vysvětlení

Těžiště lidského těla leží přibližně v pánvi. Na obrázku je naznačeno černou tečkou. Těžnice je naznačena červenou přímkou. Podstava, na které tělo stojí, je naznačena tlustou černou čarou.

Obr

Těleso je ve stabilní rovnováze (nezačne se kácet), jestliže je těžiště nad podstavou, tj. jestliže těžnice prochází podstavou. V tom případě gravitační síla F_g, jejíž působiště si můžeme představovat v těžišti, nezpůsobí otáčení tělesa. Tak stojíme normálně (obr. A, B).

Stojíme-li oběma chodidly těsně u zdi, musíme se vyklonit jako na obr. C. V tom případě těžiště není nad podstavou, tj. těžnice neprochází podstavou. Gravitační síla způsobí otáčení těla ve směru červené šipky okolo osy, která je naznačena červeným kroužkem. Tělo tedy začne padat.

Poznámky

Pokus je velmi jednoduchý a efektní. Můžeme ho provádět např. jako motivační pokus v úvodu fyziky v nižších ročnících ZŠ nebo při výuce o silách a jejich otáčivých účincích. Můžeme na něm ukazovat, že fyzika není vědou "o neživé přírodě", jak se někdy říká, ale že fyzikální zákony platí stejně pro živé tvory jako pro neživé věci. Můžeme na něm také demonstrovat, že fyzikálním zákonům se nemůžeme vyhnout.