Παιχνίδια που πηγαινοέρχονται ... ο περίφημος "πηγαινοερχάκιας"

Κατασκευάζουμε παιχνίδια με λαστιχάκια και περικόχλια … που πηγαινοέρχονται

rolling_back_bottle.JPG

Υλικά που χρειαζόμαστε

  • πλαστικό μπουκάλι με καπάκι 1 λίτρου με λεία κυλινδρική περιφέρεια (γάλακτος για παράδειγμα) ή πλαστικό μπουκάλι 0,75 ή 0,5 λ. (μπουκάλια νερού κυλινδρικά)
  • ένα «παξιμάδι» (περικόχλιο) μεγέθους και βάρους ανάλογο του μπουκαλιού από 12 ή 14 έως 22 ή/και 24 μέγεθος (μικρότερο παξιμάδι για μικρότερο μπουκάλι)
  • σπίρτα, οδοντογλυφίδες ή συνδετήρες
  • λαστιχάκια μεσαίου ή μεγαλύτερου μεγέθους, ανάλογα το μπουκάλι (ίσως χρειαστεί να δέσουμε 2 ή 3 λαστιχάκια μεταξύ τους αλλά και με το παξιμάδι)
  • ένα κομμάτι σχετικά λεπτό σύρμα λίγο μεγαλύτερο από το μήκος του μπουκαλιού
  • ψαλίδι, ή σουβλί ή τρυπάνι για να ανοίξουμε δύο τρύπες (με τη βοήθεια δασκάλου-ας ή γονέα ή μεγαλύτερου)
  • μαρκαδόρους ή μπογιές για διακόσμηση

Τι θα κάνουμε

Ίσως να έχετε δει κάπου αυτό το μυστήριο δοχείο από κουτί συσκευασίας γάλακτος, καφέ ή κονσέρβας, το οποίο ενώ το σπρώχνεις μπροστά, εκείνο, μ’ ένα «μαγικό» τρόπο επιστρέφει πίσω από μόνο του. Έπειτα, συνεχίζει να πηγαίνει πάλι μπροστά και ξανά πίσω, κάνοντας μερικές διαδρομές στο πάτωμα μέχρι να σταματήσει. Μοιάζει σαν να «θέλει» να γυρίσει πίσω ή σαν να «υπακούει» σε μια κρυφή εντολή και να επιστρέφει ξανά εκεί όπου ξεκίνησε ή να πηγαινοέρχεται για λίγο (βλ. παρακάτω φωτογραφίες). Είναι όμως τόσο «μαγικό και μυστηριώδες» αυτό το κουτί; Τι να συμβαίνει άραγε στο εσωτερικό του; Συμβαίνει κάτι «περίεργο» και «ανεξήγητο» ή μήπως θα μπορούσαμε να το διερευνήσουμε επιστημονικά και να ανακαλύψουμε το μυστήριό του;

Rolling_back_can.jpg

Μήπως θα μπορούσαμε να φτιάξουμε δικά μας τέτοια κουτιά που να πηγαινοέρχονται; Τι είδους απλά υλικά θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε; Μήπως θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε διάφανα μπουκάλια ή πλαστικά βάζα ή κεσεδάκια γιαουρτιού για την κατασκευή μας; Μήπως τα διάφανα δοχεία αποκαλύπτουν ευκολότερα το «μυστήριο» στο εσωτερικό του παιχνιδιού αυτού; Νομίζετε ότι έχει κάποια σχέση με την ενέργεια αυτό το παιχνίδι;

Χρειάζεται να τρυπήσουμε τον πάτο του μπουκαλιού και το καπάκι. Αυτό μπορεί να γίνει με προσοχή με ένα μυτερό ψαλίδι ή με ένα σουβλί με λαβή για ασφάλεια ή να ζητήσουμε τη βοήθεια κάποιου μεγαλύτερου με ένα τρυπάνι (δάσκαλος-α, γονέας κ.ά.).
Οι τρύπες αρκεί να έχουν 2-3 χιλ. πλάτος, ώστε να περνά διπλό το λάστιχο που θα χρησιμοποιήσουμε. Στη συνέχεια περνάμε το λάστιχο μέσα από το παξιμάδι (περικόχλιο) και το δένουμε κόμπο, δύο φορές στη μέση.

Τραβάμε το λάστιχο καλά για να σφίξει πάνω στο περικόχλιο έτσι, ώστε να μη μετακινείται από αυτή του τη θέση. Φροντίζουμε το περικόχλιο να είναι δεμένο στη μέση του λαστίχου και γι’ αυτό, πριν το δέσουμε για δεύτερη φορά, το μετακινούμε και το ρυθμίζουμε κατάλληλα. Ίσως χρειαστεί να συνδυάσουμε 2-3 λάστιχα για να φτάσουμε το μήκος του μπουκαλιού και να τα περάσουμε από την τρύπα στο καπάκι και στον πάτο. Σ’ αυτή την περίπτωση, δένουμε με θηλιά ένα λάστιχο δεξιά και ένα αριστερά του αρχικού, με το οποίο δέσαμε το περικόχλιο και το περνάμε από τις τρύπες πώματος και του πάτου του μπουκαλιού (βλ. για παράδειγμα παρακάτω φωτογραφία)

Περνάμε πρώτα το λάστιχο στην τρύπα που έχουμε κάνει στο καπάκι. Ίσως χρειαστεί να χρησιμοποιήσουμε ένα λεπτό λυγισμένο σύρμα με ένα αυτοσχέδιο, κλειστό γάντζο από τη μία μεριά. Βάζουμε το λαστιχάκι μέσα στο γάντζο, το περνάμε από την τρύπα στο καπάκι και το ασφαλίζουμε με ένα κομμάτι σπίρτο, οδοντογλυφίδα, συνδετήρα κλπ. Στη συνέχεια, πιάνουμε πάλι με το γάντζο του σύρματος το λαστιχάκι από την άλλη μεριά του λαστίχου και το περνάμε από την τρύπα που έχουμε κάνει στον πάτο του μπουκαλιού και ασφαλίζουμε με τον ίδιο τρόπο (βλ. παρακάτω σχήμα).

Το μπουκάλι είναι τώρα έτοιμο. Αρκεί να του δώσουμε μια μικρή ώθηση, ένα μικρό σπρώξιμο πάνω στο πάτωμα ή πάνω στο τραπέζι και θα εκπλαγούμε με τον τρόπου που θα κινηθεί! Γυρίζει πίσω και πηγαινοέρχεται πολλές φορές. Είναι ο «πηγαινοερχάκιας»!
Άλλα ονόματα που έχουν δώσει κατά καιρούς τα παιδιά στο παιχνίδι αυτό είναι: "τρελομπούκαλο", το "μπουκάλι πέρα δώθε", το "μπουκάλι σούρτα φέρτα", "παξιμαδολαστιχομπούκαλο", "ενεργομπούκαλο" κ.ά.
Τι συμβαίνει όμως; Πώς μπορούμε να το εξηγήσουμε;

Εναλλακτική κατασκευή με κεσεδάκια ή πλαστική ζελατίνη και καπάκια από κεσεδάκια

1_rolling_back_toys.jpg

Υλικά που χρειαζόμαστε

  • δύο πλαστικά κεσεδάκια από γιαούρτι με τα καπάκια τους ή σκέτα δύο καπάκια από μικρά πλαστικά διάφανα μπολάκια διαφόρων χρήσεων για τρόφιμα
  • ένα «παξιμάδι» (περικόχλιο) μεγέθους και βάρους ανάλογο της κατασκευής μας, νούμερο 12 ή 14, συνήθως
  • μία διαφάνεια Α4, από εκείνες που χρησιμοποιούμε στα εξώφυλλα βιβλιοδεσίας σπιράλ
  • σπίρτα, οδοντογλυφίδες ή συνδετήρες
  • λαστιχάκια μεσαίου ή μεγαλύτερου μεγέθους, ανάλογα την κατασκευή μας, συνήθως το νούμερο 20 είναι κατάλληλο
  • ένα τσιμπιδάκι μαλλιών, για να περάσουμε εύκολα το λαστιχάκι μας μέσα από τις τρύπες των καπακιών
  • ψαλίδι, ή σουβλί ή τρυπάνι για να ανοίξουμε δύο τρύπες (με τη βοήθεια δασκάλου-ας ή γονέα ή μεγαλύτερου)
  • μαρκαδόρους ή μπογιές για διακόσμηση

Τι θα κάνουμε
….

Ερωτήματα

;;;

Τι συμβαίνει;

Στην αρχή δίνουμε μια μικρή ώθηση, ένα μικρό σπρώξιμο στο παιχνίδι μας, στον «πηγαινοερχάκια». Έτσι, αρχίζει να κινείται μπροστά και το λαστιχάκι που είναι τεντωμένο στο εσωτερικό του τυλίγεται και στριφογυρίζει, επειδή το παξιμάδι (περικόχλιο) είναι δεμένο και κρέμεται στη μέση του λαστίχου και το αναγκάζει σ’ αυτό το στρίψιμο. Καθώς το παιχνίδι κινείται, έχει κινητική ενέργεια και καθώς το λαστιχάκι τυλίγεται αποθηκεύει δυναμική ενέργεια επειδή παραμορφώνεται με ελαστικό τρόπο. Το παιχνίδι προχωρά μπροστά, αλλά κάποια στιγμή σταματά για λίγο και αρχίζει να γυρίζει πίσω. Εκείνη τη στιγμή, ένα μέρος της κινητικής ενέργειας που είχε, μετατράπηκε σε αποθηκευμένη δυναμική ενέργεια στο τυλιγμένο λαστιχάκι, η οποία με τη σειρά της γίνεται/μετατρέπεται και πάλι σε κινητική ενέργεια και έτσι το παιχνίδι γυρνάει προς τα πίσω.
Τότε έχει πάλι κινητική ενέργεια και το λαστιχάκι στο εσωτερικό του ξετυλίγεται από τη μία μεριά, αλλά ξανατυλίγεται από την άλλη, καθώς το παιχνίδι συνεχίζει να κινείται.
Έτσι, κάποια στιγμή, στην άλλη μεριά της διαδρομής «φρενάρει» και σταματά για λίγο και έπειτα ξαναπηγαίνει εμπρός. Τότε πάλι η αποθηκευμένη ενέργεια που έχει το τυλιγμένο λαστιχάκι γίνεται/μετατρέπεται σε κινητική και ξαναπροχωράει το παιχνίδι…
Κάθε φορά που συμβαίνει αυτό, κάθε φορά που ο «πηγαινοερχάκιας» πηγαινοέρχεται, η αποθηκευμένη δυναμική ενέργεια στο λαστιχάκι μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια και ανάποδα.
Όμως, κάθε φορά που πηγαινοέρχεται, παρατηρούμε ότι η διαδρομή του μικραίνει, μέχρι που σταματά να κινείται έπειτα από 5-6 βόλτες μπρος και πίσω. Αυτό συμβαίνει διότι η ενέργεια διασκορπίζεται στα σημεία όπου υπάρχουν τριβές, τόσο στο λαστιχάκι όσο και στις ρόδες του παιχνιδιού, που τρίβονται πάνω στο τραπέζι. Εκεί ένα μέρος της ενέργειας μοιάζει να «αχρηστεύεται» κάθε φορά και να μη γίνεται κίνηση. Η ενέργεια υποβαθμίζεται και γίνεται θερμότητα, εκεί όπου υπάρχουν τριβές, η οποία διασκορπίζεται στο περιβάλλον και δεν μπορούμε εύκολα να την κάνουμε κίνηση για το παιχνίδι μας.
Έτσι, η ενέργεια κάνει το παιχνίδι μας να πηγαινοέρχται (δυναμική-κινητική ενέργεια), αλλά η ενέργεια το κάνει επίσης να σταματά (όταν υποβαθμίζεται σε θερμότητα, εκεί όπου υπάρχουν τριβές).


Διδακτική αξιοποίηση

Ο πηγαινορερχάκιας μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένα σχέδιο ατομικής ή/και ομαδικής εργασίας στην τάξη, στην ενότητα "Ενέργεια" της Ε΄ και της Στ΄ τάξης [Ενέργεια: Φύλλο Εργασίας 1 & 2].

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