Většina dětí dokáže rychle identifikovat předměty, které se budou vznášet nebo potápět, ale výuka o vztlaku zahrnuje mnohem víc než plovoucí předměty v misce s vodou. Může být obtížné naučit vztah mezi výtlakem vody, hustotou, povrchovou plochou a objemem. Mohou vám pomoci praktické aktivity a příklady ze skutečného světa.
Učte o výtlaku vody
Objekty se vznášejí, protože jsou na ně tlačeny silou rovnou hmotnosti vody, kterou přemístili. Výchozím bodem výuky vztlaku je proto pomoci studentům pochopit vytěsňování vody. Zeptejte se studentů, co se stane, když je něco vloženo do vody. Vznáší se nebo klesá, ale něco se také stane s vodou. Řekněte studentovi, že předmět a voda nemohou být ve stejném prostoru; předmět tlačí vodu stranou. Tomu se říká posunutí. Ukažte jim, jak to funguje, naplněním mísy s vodou téměř po okraj a následným vložením něčeho do vody. Předmět, který umístíte do vody, by měl být dostatečně velký, aby tlačil vodu přes okraje mísy.
Učte o hustotě
Dále vysvětlete, že objekty, které se vznášejí, jsou méně husté než voda, kterou odsunuli stranou. Husté objekty mají obvykle více molekul, které jsou přeplněné blízko sebe. Objekty a voda se mohou stát hustšími nebo méně hustými, pokud se přidají nebo odeberou molekuly nebo teplo. Ukažte studentům čirou skleněnou misku nebo šálek. Naplňte nádobu vodou z vodovodu a požádejte studenty, aby předpověděli, zda bude ve vodě plavat nebo klesat vejce. Opatrně vložte vejce do vody a mělo by se potopit. Vysvětlete, že vejce je hustší než voda, kterou vytlačila. Poté do vody přidejte sůl. Vysvětlete studentům, že do vody přidáváte molekuly, čímž se zvyšuje její hustota. Přidané množství se bude lišit v závislosti na vašem kontejneru, ale nebuďte lakomí; voda by měla být docela zakalená solí. Poté znovu přidejte vejce. Měl by plavat. Vysvětlete, že protože jste do vody přidali molekuly, vejce se vznáší, protože nyní je méně husté než voda.
Učte o hmotnosti a objemu
Zeptejte se téměř kteréhokoli studenta a ona vám řekne, že těžké věci klesají a lehké věci plují. I když tomu tak často je, dostatečně to nepopisuje, jak funguje vztlak. Koneckonců se vznáší velké, těžké lodě a obrovské ledovce. Zeptejte se studentů, kteří se cítí těžší: jablko nebo kancelářskou sponku. Pak je nechte předpovědět, který z nich se potopí a který bude plavat. Studenti budou překvapeni, když uvidí plovoucí jablko a sponku na kancelářské sponky. Vysvětlete, že jablko plave, protože má větší objem vzduchu než kancelářská svorka, i když je těžší. Vysvětlete, že objem je množství prostoru, který objekt vyplňuje nebo zabírá. Plážový míč zabírá stejné místo jako bowlingová koule, takže mají stejný objem, ale plážový míč bude plavat, protože jeho objem je většinou vzduch. Lodě jsou těžké, ale v trupech mají vzduch, který jim umožňuje plavat. Objekty, které pojmou hodně vzduchu nebo otevřeného prostoru, se obvykle vznášejí. Jsou také obvykle - ale ne vždy - lehké, a proto mají lehké předměty tendenci se vznášet a těžké předměty mají tendenci klesat.
Učte o povrchové ploše
Vztlak je síla, která tlačí na předměty, a čím větší povrchová plocha má předmět, aby síla mohla tlačit nahoru, tím větší je šance, že se vznáší a tím větší váhu udrží. Navíc je více vody vytlačeno, když je povrch objektu velký. Ukažte studentům dvě mělké čepice - jedna by měla být široká, například víčko na nádobu se zakysanou smetanou, a druhá by měla být malá, například víko na láhev s vodou. Zaplavte malé víčko v misce s vodou a naskládejte na něj haléře, dokud se nepotopí. Vyzvěte studenty, aby předpověděli, zda stejný počet pencí potopí širší víčko, a požádejte je, aby své předpovědi ospravedlnili. Poté vložte stejný počet pencí na širší víko. Vysvětlete, že větší povrch víka umožňuje jeho další plavení.