Ajak város Magyarországon az Észak-Alföldi Régióban, Szabolcs-Szatmár Bereg megyében található, Nyíregyházától Észak-Keletre , 42 km távolságra Záhony irányában. 3904 fő lakosa van. Az Ajaki Tamási Áron Általános Iskola a megyében elismert a matematika, fizika és egyéb tantárgyi versenyeken való részvételért. Az iskolából kikerülő tanulók a középiskola elvégzése után nagy számban felvételt nyernek Műszaki Egyetemekre, orvosképzésre. Köszönhető annak, hogy a pedagógusok a természettudomány iránt felkeltik a gyermekek érdeklődését. A pedagógus személyes példamutatásával is motiválja a gyermekeket. Pl. a „Kutatók éjszakáján” a Budapesti Műszaki Egyetemen Hertlein Károly vendégeként, a Nyíregyházi Főiskolán a gyermekekkel együtt mutattunk be fizikai kísérleteket, ami feledhetetlen élmény.

Ajakon három alkalommal került megrendezésre önálló fizikával kapcsolatos program:

1. Magyar Tudomány Napja 2013 (fizikusok életrajza – kiállítás, előadás, kísérletek)

1. Fizika show – „Ajaki Disznótoros Fesztivál” 2014 (Hertlein Károly kísérletei, Roskó Farkas nagyfeszültségű kísérletek, Varga István - Korponai Dániel egyetemi hallgató: TESLA transzformátor, Tóth Pál - Fizibusz)

1. A fizika mindenkié 2015 – „ifjú fizikusok bemutatkozása”

A „Fizika mindenkié” április 18-án került megrendezésre. Délután a gyermekek önálló kísérleteket mutattak be, a kísérletezők között – régi tanítványok - középiskolában tanulók is voltak. A diákok saját maguk által készített eszközeikkel pl. hajítógéppel, vízi rakétával, denaturált szeszes rakétával, krumpli ágyúval mutatkoztak be. Témák: elektrosztatika, mechanika, elektromosságtan, elektromágneses indukció, nyomás, égés.

A következő kísérletek elvégzéséhez próbálok leírást adni, hogy bárki elvégezhesse otthon vagy az iskolában, hiszen a fizika mindenkié!

A Bródy Imre fizikaversenyre készített hajítógépek verhetetlenek. Azért kellett változtatni a szabályokon, mert már veszélyesen nagy energia halmozódott fel a „fegyverekben”. Az első egy kötélrugós készülék, amit több éven keresztül közép és általános iskolás testvérek tökéletesítettek. A második készülék, főkonstruktőre egy nagyapa az unokáival, egy mezőgazdasági kombinátor rugójával készült.

Denaturált-szesszel működő krumpliágyú és rakéta. (a rakéta tanteremben is jól használható. Félelmetes, de veszélytelen, mert a PET palacknak kicsi a tömege. Legyen a palack teljesen száraz, tegyünk bele néhány ml denát, jól rázzuk össze, a kilövés előtt a kupakot cseréljük olyanra amin egy 8mm-es furat van! Az indításhoz használhatunk csövet, de az asztalra fektetve is jól indul. Használj védőkesztyűt a begyújtáshoz!

Ki tudja ügyesebben fújni a léggömböt? Kemény falú palackban van egy-egy léggömb. A kislány flakonja alul ki van fúrva, ezért a lufi felfújása közben a levegő eltávozik. Ha befogom a lyukat, akkor a külső légnyomás a nyitott szájú lufit felfújva tartja, és csak akkor enged le ,ha a boszorkányos képességű lány megfogja a levegőt és húzza kifelé (ekkor engedem el a lyukat)

Ki tudja ügyesebben fújni a léggömböt? Kemény falú palackban van egy-egy léggömb. A kislány flakonja alul ki van fúrva, ezért a lufi felfújása közben a levegő eltávozik. Ha befogom a lyukat, akkor a külső légnyomás a nyitott szájú lufit felfújva tartja, és csak akkor enged le ,ha a boszorkányos képességű lány megfogja a levegőt és húzza kifelé (ekkor engedem el a lyukat).

A 12V-os transzformátor áramát egy 24V-os csengőtranszformátorral elvileg 48V-ra transzformáltuk vissza, de a rendszernek akkora a belső ellenállása, hogy a vezetékek érintése pillanatában a feszültség tovább csökken, illetve kicsi az áramerősség, ezért veszélytelen. Jól tanítható, hogy egy vezeték érintése nem hoz létre áramkört. Ugyanannak a vezetéknek a megnyalt újjal való érintése „fokozza a hatást”.

A másik kísérletnél a csengőtranszformátor legkisebb menetszámú tekercsére vezettünk egy akkumulátorról (vagy elemről) egyenáramot. Ilyenkor a 24V-os kivezetésen nem érzünk áramot, de a primer kör megszakításakor hatalmas feszültség indukálódik, ami az egész körön átment. Láthatóan a szülőknek is tetszik. (az áramerősség olyan kicsi, hogy veszélytelen) Az első esetben az izmokban érezhető összehúzódás, a második esetben úgy érezzük mintha ráütöttek volna a kezünkre.

Minden anyag vezeti az áramot!  Minden kémiai anyagban vannak elektronok, és, ha vannak, akkor azok el is tudnak mozduni. Legfeljebb van amiben eleinte nehezebben! A két izzólámpát sorosan kapcsoltam. Miután az egyik izzó üvegét összetörtem és áram alá helyeztük, az egy pillanat alatt kiégett. Ha az izzó „üvegszigetelését” eléggé megmelegítem, kiderül, hogy az üveg jól vezeti az áramot. Ha az izzó elég nagy teljesítményű (legalább 60W) a folyamat önfentartó.

Többszörös tükröződés

2-3db tükörből álló rendszerrel igen érdekes dolgokat figyelhetünk meg: pl. két tükör élébe nézve úgy látjuk magunkat, mintha magunkkal szemben állnánk. (a fogd meg a jobb füled! egyszerű utasításnak sem igazán tudnak eleget tenni!)

A három tükörből álló rendszer középső csúcsába behunyt, vagy befogott szemmel való nézés esetén csak a becsukott szemünket látjuk, akár honnan is nézünk. (a nyitott szemünkkel a csúcsot figyeljük, tehát a kép is ott keletkezik, de többszörösen egymásra képezve!)

Ha nincsen biztosíték (kismegszakító) a lakásban, akkor rövidzárlat esetén a vezeték láthatóan füstöl, majd ég. A kísérlethez autó akkumulátorra van szükség, mert az akár 200-500A áramot is tud adni. A vezetékeket erős áramfelvételre kell tervezni, kivétel „az elégésre szánt szakaszt”. A bal alsó vezeték helyére vékony vezetékszakaszt is lehet tenni, ami láthatóan elég és megszakad az áramkör, vagy kismegszakító automatát, ami lekapcsol, de újra lehet indítani.

Diótörés fejen

Ha valaki fejére egy súlyos tárgyat teszünk, pl. tégla, akkor azon egy diót úgy lehet megtörni, hogy azt a szenvedő fél alig veszi észre. A súlynak nagy a tehetetlensége, ezért a dió megtöréséhez szükséges erő nagyon kis gyorsulást hoz létre azon. A fejünk (testünk) még nagyobb tömegű, ezért a tehetetlenségi erő elhanyagolhatóan kicsi. Vajon a zsinór végén lévő kis tömeg egyensúlyt tart az üveggel, vagy takarítás lesz? A kis tömegű nehezék (sörbontó) az elengedés pillanatában óriási gyorsulást szenved, ezért elszáll a rúd alatt és kényszerpályán feltekeredik a zsineg a rúdra, megakadályozva, hogy az üveg leessen.

Elbírja-e az embert az üres sörös doboz? Igen, a doboznak igen vékony a fala, de fém, ezért jól terhelhető, de az oldalán egy picike pöccintés hatására megremeg és elveszíti a nyomóerőre merőleges felületét!

A következő kísérletben olyan nagyot kellett ütni a vékony lemezre (laminált padló darab), hogy a ráhelyezett csoki felrepüljön. Az érdeklődő keresztapának nehezítettük a feladatot. A deszkalapot újságpapírral takartuk le. Ebben az esetben lehetetlen akkorát ráütni, hogy a csoki felemelkedjen. A levegő tömege minden négyzetméterre 10 tonna. Ez minden irányban hat, de, ha az újságpapír rá van helyezve, a lemezre, akkor a ráütés pillanatában körbe lezárja a levegő útját, azért az csak felülről nyomja a lapot.

A hidrogén és az oxigén keveréke miért durranó gáz és miért nem robbanó gáz?

Egy léggömböt töltöttem meg hidrogénnel. Egy borosüvegbe 1dl vizet és 1dl sósavat tettem, amibe 40-50cm alufóliát darabokban összegyűrve raktam. Az üveg szájára léggömböt húztam. A folyamat lassan indul, de alkalmas a léggömb felfújására. Ha a pezsgés lassul, vegyük le nehogy elolvadjon a lufi szája! Jól látszik, milyen könnyű gázzal van dolgunk. Ha mindent elmondtunk a hidrogénről, egy segítő gyufával meg is gyújthatja. Az égés többezer fokos (vasötvözetek hegesztésére használják), de a tágulás után olyan gyors az összehúzódás (egy pici vízcsepp az egész), hogy legföljebb néhány szőrszálat veszíthetünk. A tűzgömb helye gyakorlatilag üres lesz az expanzió végén, ezért a levegő bőven a hangsebesség fölötti sebességgel töltik ki a teret! Ez csak a hidrogénre jellemző durranás.