Fyzikální kabinet FyzKAB

Zábava Fyzika i mimo školu Za jak dlouho se „uvaříme“ v uzavřeném autě?

Za jak dlouho se „uvaříme“ v uzavřeném autě?

Kateřina Vágnerová, Miroslav Panoš, LogiQ klub nadaných dětí Klatovy


Tuto a další zajímavé výzkumné otázky jsme si položili s dětmi letos v létě na badatelském týdenním prázdninovém programu pro děti z klubů nadaných dětí LogIQ na Klatovsku.

Náš letní příměstský tábor pro klubové děti má už šestiletou tradici. Každý rok naše bádání, hry a tvoření během týdne pojí jedno společné téma, tentokrát to byly živly. Námětem k výzkumu vývoje teploty uvnitř zaparkovaného automobilu bylo množství sezónních mediálních zpráv souvisejících s nebezpečím přehřátí dětí/zvířat v uzavřeném autě.

článek a záznamový arch pro měření u mladších dětí

Fotografie 1 – článek a záznamový arch pro měření u mladších dětí

Badatelský týden probíhá odděleně pro mladší a starší děti a tento badatelský úkol byl realizován v obou skupinách v několika stupních náročnosti. Při zadání i realizaci jsme navázali na další aktivity, které na táboře probíhaly, např. práce s Micro:bity, programování, elektronika, záznam a zpracování dat. Výzkumná otázka je totiž velmi široká a umožňuje experimentálně zjišťovat rychlost růstu teploty uvnitř zaparkovaného automobilu v závislosti na mnoha okolnostech, např. pootevřené okýnko, umístění do stínu, barva kapoty automobilu aj.

Základem pro náš „badatelský projekt“ děti dostaly vytištěnou internetovou zprávu s tématikou vyprošťování malého dítěte z přehřátého zaparkovaného automobilu. Při následné diskusi si děti na základě vlastních zkušeností odhadly rychlost nárůstu teploty v zaparkovaném uzavřeném autě v létě.

instalace měřící aparatury (digitální teploměr připojený na notebook) do vyvětraného zaparkovaného automobilu

Fotografie 2 – instalace měřící aparatury (digitální teploměr připojený na notebook) do vyvětraného zaparkovaného automobilu

Nejmladší děti si vyzkoušely nejprve měření s lihovým a digitálním teploměrem, následně si zvolily pro realizaci měření digitální teploměr. Pro lepší viditelnost jsme pracovali s Vernier digitálním teploměrem připojeným k notebooku, na jehož displeji byla zobrazena aktuální naměřená teplota. Lehce tak byla aktuální hodnota viditelná přes zadní okno automobilu. Pro reálnější situaci jsme teploměr umístili do dětské autosedačky na zadním sedadle, na které ale nedopadalo přímé slunce.

Starší děti navázaly na práci s Micro:bitem v předchozích dnech. Část dětí si připravila Micro:bit jako teploměr, který zobrazoval aktuální teplotu na svém LED displeji. Pokročilejší „programátoři“ si data bezdrátově odesílali z auta na další Micro:bit, který sloužil jako zobrazovací jednotka. Děti v pravidelných časových intervalech odečítaly a zapisovaly hodnoty. Zároveň jsme s dětmi měřily čas od začátku pokusu, za který v automobilu teplota přesáhne 40 °C, kterou si děti vyhledaly na internetu jakožto hranici pro přehřátí dětského organismu.

práce s Micro:bity na badatelském týdnu u starších dětí, jež nakonec vyústila v naprogramování teplotního čidla

Fotografie 3 – práce s Micro:bity na badatelském týdnu u starších dětí, jež nakonec vyústila v naprogramování teplotního čidla

Závěry našeho měření nás doslova šokovaly! Děti diskutovaly o faktech v předloženém článku, nyní z pohledu vědy a v souvislostech získaných dat. Nejzajímavější postřeh pro děti byl ten, že otec dítěte ve zmíněném článku argumentoval relativně krátkou dobou opuštění dítěte v automobilu (20 minut), přitom z našeho měření vyplynulo, že kritické teploty se v autě dosáhne již po 5 minutách.

Badatelský týden pro mladší děti probíhal v krásné slunné dny. V den měření byla venkovní teplota asi 25 °C, nicméně v automobilu bylo do 5 minut 40 °C, do 15 minut 50 °C. Při druhém bádání se staršími dětmi byl polojasný den, venkovní teplota byla kolem 20 °C. I tak byl nárůst teploty uvnitř zaparkovaného auta ke 40 °C velmi rychlý, asi 7 minut.

záznam měření starších dětí

Fotografie 4 – graf ze záznamu měření - zpracováno v tabulkovém kalkulátoru (starší děti)


Článek zveřejněn v časopise MENSA, zde publikován se svolením autorů.

Další fotografie z našeho měření…

aneb „Co se do článku nevešlo!“ 😉

Práce s Micro:bity
mereni-teploty-01.jpg
mereni-teploty-02.jpg
mereni-teploty-03.jpg
mereni-teploty-04.jpg
mereni-teploty-05.jpg
mereni-teploty-11.jpg
Měření teploty
mereni-teploty-06.jpg
mereni-teploty-07.jpg
mereni-teploty-08.jpg
mereni-teploty-09.jpg
mereni-teploty-10.jpg
mereni-teploty-12.jpg
mereni-teploty-13.jpg
mereni-teploty-14.jpg
mereni-teploty-15.jpg
mereni-teploty-16.jpg
Výroba DIY wi-fi čidla
mereni-teploty-17.jpg
mereni-teploty-18.jpg
mereni-teploty-19.jpg
Měříme dále… i ve studených měsících!
mereni-teploty-20.jpg

 

UPOZORNĚNÍ:
Nesouhlasíme s vyřazením Newtonových zákonů, Ohmova zákona a zákona zachování energie z učiva fyziky základních škol v České republice!