Τα φιδάκια της θερμότητας

Κατασκευάζουμε χάρτινα φιδάκια που στριφογυρίζουν πάνω από κεράκια ρεσώ

heat_snake_a.JPG

Υλικά που χρειαζόμαστε

  • ένα στυλό ή ένα μολύβι
  • ψαλίδι
  • λεπτή κλωστή ραψίματος
  • ένα πρότυπο σχέδιο για το φιδάκι
  • μια σελίδα χαρτί για εκτύπωση ή φωτοτυπία
  • δίφυλλα πλαστικοποίησης και πλαστικοποιητή (προαιρετικά)

Τι θα κάνουμε

Κατεβάζουμε και εκτυπώνουμε τα πέντε διαθέσιμα πρότυπα για φιδάκια από εδώ, ή εκτυπώνουμε μόνο εκείνο που μας αρέσει περισσότερο.

Καλό θα είναι να τα εκτυπώσουμε σε χαρτονάκια A4 των 120 gr/m2, για να κρέμονται ή να στέκονται καλύτερα. Υπάρχουν έτοιμα και χρωματισμένα 2 πρότυπα φιδάκια (βλ. διπλανή εικόνα για παράδειγμα), ακόμα 2 που μπορούν τα παιδιά να σχεδιάσουν ή/και να χρωματίσουν. Επίσης ένα τελευταίο που έχει μόνο το σπειροειδές περίγραμμα και έτσι τα παιδιά μπορούν να απεικονίσουν το φιδάκι όπως το φαντάζονται (βλ. παρακάτω τα σχετικά σχέδια). Εάν θέλουμε τα φιδάκια μας να αντέξουν περισσότερο στη μεταχείριση και στο χρόνο, μπορούμε να τα πλαστικοποιήσουμε σε λεπτά δίφυλλα πλαστικοποίησης (80 micron), αφού βέβαια τα χρωματίσουν/σχεδιάσουν πρώτα τα παιδιά.

Στη συνέχεια κόβουμε με το ψαλίδι το σπειροειδές σχήμα που έχουν τα φιδάκια μας. Αυτό μπορεί να δυσκολέψει τα παιδιά και να χρειαστεί να τους υποδείξουμε κάποιες τεχνικές για λεπτό κυκλικό κόψιμο χαρτονιού με ψαλίδι (π.χ. αργός ρυθμός κοψίματος στη μέσα μεριά του ψαλιδιού, προς το υπομόχλιο κλπ.).

Έπειτα, έρχεται η στιγμή να κρεμάσουμε ή να στηρίξουμε τα φιδάκια μας. Στην περίπτωση που τα κρεμάμε, κάνουμε μια μικρή τρύπα χρησιμοποιώντας τη μύτη ενός μολυβιού ή μια καρφίτσα ή ένα άλλο λεπτό και αιχμηρό αντικείμενο. Προσέχουμε να μην κάνουμε μεγάλη τρύπα και να την κάνουμε στα σημεία που υποδεικνύονται στα πρότυπα σκίτσα έτσι, ώστε το φιδάκι μας να κρέμεται καλά και συμμετρικά στο κέντρο βάρους του. Μετά, χρησιμοποιούμε λεπτή κλωστή την οποία περνάμε μέσα από την τρύπα και δένουμε με ένα διπλό ή τριπλό κόμπο έτσι, ώστε νε μην ξεφεύγει από την τρύπα όταν σηκώνουμε και κρεμάμε το φιδάκι μας. Τα δύο πρώτα χρωματιστά φιδάκια κρέμονται από το κεφάλι τους ενώ τα τρία ασπρόμαυρα που μπορούν να χρωματιστούν κρέμονται από την ουρά τους.

Εναλλακτικά, μπορούμε να στηρίξουμε τα φιδάκια μας πάνω σε αιχμηρά ξυλάκια ή κατάλληλα διαμορφωμένο σύρμα. Στις παρακάτω εικόνες και στο βίντεο απεικονίζεται ένα φιδάκι που τριγυρίζει στηριγμένο σε ένα ξυλάκι από μαλλί της γριάς που είχαν προσφέρει στα παιδιά τα μέλη του συλλόγου γονέων του σχολείου, σε μια χριστουγεννιάτικη εκδήλωση. Βλέπετε, στις μέρες μας, όλα μπορούν να έχουν μια δεύτερη χρήση, μια που τα συγκεκριμένα ξυλάκια έχουν συνήθως λίγο μεγαλύτερο μήκος από τα καλαμάκια για σουβλάκι και έτσι στηρίζουν και τα πιο μεγάλα φιδάκια μας. Δεν είχαμε παρά να γυαλοχαρτίσουμε λίγο την άκριά τους και να τα κάνουμε μυτερά. Προσέξτε να μην τρυπήσετε το σημείο που θα στηριχτεί το φιδάκι σας, γιατί τότε θα αυξήσετε τις τριβές με το καλαμάκι ή το σύρμα και δε θα γυρίζει ελεύθερα. Αρκεί να το πιέσετε λίγο για να κάνει ένα μικρό βαθούλωμα. Ενδεχομένως να χρειαστεί λίγο παραπάνω πίεση αν είναι πλαστικοποιημένο (βλ. σχετικό βίντεο παρακάτω).

Τέλος, βάζουμε κάτω από το κρεμασμένο ή στηριγμένο φιδάκι μας ένα ή δύο κεράκια ρεσώ και το παρατηρούμε να δούμε τι θα συμβεί …

Ερωτήματα

Τι κάνει το φλεγόμενο κεράκι ρεσώ στον αέρα που υπάρχει γύρω του;
Τι νομίζετε ότι συμβαίνει στον αέρα που θερμαίνεται;
Γιατί το φιδάκι γυρίζει γύρω γύρω;
Τι θα συμβεί αν βάλουμε δύο ή τρία κεράκια ρεσώ κάτω από το φιδάκι; Προσοχή μην αρπάξει φωτιά το φιδάκι μας!!

Τι συμβαίνει;
Τα χάρτινα φιδάκια γυρίζουν εξαιτίας της θερμότητας! Το κεράκι ρεσώ είναι μια πηγή θερμότητας που θερμαίνει τον αέρα τριγύρω. Ο θερμός αέρας διαστέλλεται, δηλαδή μεγαλώνει ο όγκος του και έτσι γίνεται ελαφρύτερος, με την έννοια του λιγότερο πυκνός, από τον πιο κρύο αέρα μέσα στο δωμάτιο. Ο θερμός αέρας κινείται ανοδικά, δηλαδή κατακόρυφα προς τα πάνω και έτσι δημιουργείται ένα ρεύμα θερμού αέρα, το οποίο ρέει τριγύρω και μέσα στο χάρτινο φιδάκι κάνοντάς το να στριφογυρίζει εξαιτίας του σπειροειδούς σχήματός του. Το σημείο που δένουμε με λεπτή κλωστή το φιδάκι μας, είτε από το κεφάλι είτε από την ουρά, είναι ουσιαστικά το κεντρικό σημείο της περιστροφής του και η λεπτή κλωστή που χρησιμοποιούμε δημιουργεί ελάχιστες τριβές, με αποτέλεσμα να κινείται ελεύθερα και να είναι ευαίσθητο ακόμα και σε ένα μικρό ανοδικό ρεύμα θερμού αέρα. Όμοια, το σημείο που κρεμάμε το φιδάκι μας σε ένα μακρύ καλαμάκι από σουβλάκι ή ένα κομμάτι λεπτό ξύλο που έχουμε γυαλοχαρτίσει κατάλληλα στην άκρη, είναι πάλι το κεντρικό σημείο της περιστροφής του. Το μικρό βαθούλωμα, το οποίο οριοθετεί το σημείο περιστροφής του πάνω στο καλαμάκι ή στο ξυλάκι, έχει επίσης μικρές τριβές και περιστρέφεται ελεύθερα μέσα στο ρεύμα του θερμού αέρα. Οφείλουμε να προσέξουμε ώστε να μην τρυπήσουμε το χαρτί ή το χαρτόνι ή το πλαστικοποιημένο χαρτί από το φιδάκι μας, αλλά απλά να το πιέσουμε ελαφρά πάνω στο καλαμάκι ή στο μυτερό ξυλάκι για να δημιουργηθεί αυτό το βαθούλωμα περιστροφής (βλ. παρακάτω βίντεο, προς το τέλος).

Διδακτική αξιοποίηση

Τα φιδάκια της θερμότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως απλές κατασκευές για πειραματισμό. Το κόστος κατασκευής είναι μικρό και έτσι όλα τα παιδιά της τάξης μπορούν να φτιάξουν φιδάκια με διαθέσιμα υλικά πάνω στα θρανία τους. Θα πρέπει να τους δώσουμε να ζωγραφίσουν ή να βάψουν με ξυλομπογιές ένα φιδάκι από τα διαθέσιμα πρότυπα, τα οποία έχουμε εκτυπώσει σε χαρτονάκια και ενδεχομένως πλαστικοποιήσει. Στη συνέχεια κόβουν και κρεμούν τα φιδάκια τους χρησιμοποιώντας λεπτή κλωστή και τα κρεμούν πάνω από ένα κεράκι ρεσώ, που μπορούν να φέρουν και από το σπίτι. Προσοχή στη χρήση των κεριών ρεσώ, αν και γενικά θεωρούνται ασφαλή. Καλό θα είναι να έχουμε κοντά μας λίγο νερό ή μια βρεγμένη πετσέτα ή ένα μικρό πυροσβεστήρα, για παν ενδεχόμενο. Το πείραμα εντάσσεται στην ενότητα "Θερμότητα" της Στ΄ τάξης και συγκεκριμένα στη μεταφορά της θερμότητας με ρεύματα [Φύλλο Εργασίας 2]. Μπορείτε να κατασκευάσετε κι εσείς τα δικά σας πρότυπα φιδάκια και να τα μοιραστείτε με άλλα παιδιά και εκπαιδευτικούς.

Δείτε παρακάτω το βίντεο με τα φιδάκια της θερμότητας από το κανάλι του ΕΦΕΠΕ Ρεθύμνου

cc.jpg
Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 License