Měření gravitační konstanty ve výuce na MFF UK
| Název práce v češtině: | Měření gravitační konstanty ve výuce na MFF UK |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Measurements of the constant of gravitation in the physics lectures at MFF UK |
| Klíčová slova: | gravitační konstanta, Cavendishovy váhy, gravitační torsní váhy |
| Klíčová slova anglicky: | gravitational constant, Cavendish balance, gravitational torsion balance |
| Akademický rok vypsání: | 2017/2018 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra didaktiky fyziky (32-KDF) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Zdeněk Drozd, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 13.10.2017 |
| Datum zadání: | 13.10.2017 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 14.11.2017 |
| Datum a čas obhajoby: | 02.09.2020 08:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 04.06.2020 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 04.06.2020 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 02.09.2020 |
| Oponenti: | RNDr. Petr Kácovský, Ph.D. |
| Konzultanti: | RNDr. Peter Žilavý, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Seřídit gravitační váhy v posluchárně T2 a proměřit jejich parametry.
2. Doplnit gravitační váhy laserovým modulem pro zaznamenávání jejich torzního pohybu. Vyřešit techniku záznamu tohoto pohybu. 3. Provést sérii měření gravitační konstanty a provést potřebnou kalibraci přístroje. 4. Vytvořit podrobný metodický návod pro použití gravitačních vah včetně ukázky vzorového měření a jeho zpracování. Tento metodický materiál zpracovat ve dvou variantách – pro studenty MFF UK a pro středoškolské studenty. 5. Instalovat a zprovoznit gravitační váhy firmy Phywe v Interaktivní fyzikální laboratoři. Vytvořit k nim metodické materiály pro výuku studentů MFF UK (Praktikum školních pokusů III) a pro středoškolské studenty navštěvující IFL. |
| Seznam odborné literatury |
| Boys C.V.: On the Newtonian constant of gravitation. Nature 50 (1894) 330.
Falconer I.: Henry Cavendish: the man and the measurement. Measurement Science and Technology 10 (1999) 470. Clotfelter B. E. The Cavendish experiment as Cavendish knew it. American Journal of Physics 55 (1987) 210. Lally S.P.: Henry Cavendish and the Density of the Earth. The Physics Teacher. 37 (1999) 34. Brož J., Roskovec V.: Základní fyzikální konstanty. SPN Praha 1988. Hacar B.: Úvod do obecné astronomie. SPN, Praha 1963. Žilavá M.: Vážení Země. Diplomová práce MFF UK 1995. |
| Předběžná náplň práce |
| V posluchárně T2 v budově MFF UK V Holešovičkách 2 jsou řadu let umístěny Cavendishovy gravitační váhy. Toto zařízení bylo před lety sestrojeno a zprovozněno v rámci diplomové práce, a bylo používáno při přednáškách pro studenty učitelství fyziky na MFF UK. Během rekonstrukce posluchárny T2 byly gravitační váhy odmontovány a jejich doplňkové součásti, potřebné pro měření, byly odstraněny. V současné době je toto unikátní zařízení nefunkční.
Úkolem řešitele (řešitelky) bakalářské práce bude aparaturu zprovoznit, doplnit zařízením pro laserové snímání torzního pohybu, a provést sérii měření gravitační konstanty. Dalším úkolem bude vytvořit metodický materiál pro použití gravitačních vah ve výuce fyziky studentů MFF UK a jeho zjednodušenou variantu pro příležitostná měření se středoškoláky. Druhou částí BP bude instalace a zprovoznění komerčně dodávané pomůcky „Cavendishovy gravitační váhy“ v Interaktivní fyzikální laboratoři (IFL), opět včetně metodických materiálů pro studenty MFF UK (předmět PŠP III) a pro středoškoláky, kteří IFL navštěvují. |