Мабуть кожен у свій час захоплювався калейдоскопом — майже казковою забавкою, перевертаючи яку можна розглядати безліч дивовижних візерунків. Як вони утворюються? Запропонуйте школярам разом змайструвати таку STEM-іграшку і водночас опанувати основи оптики і геометрії.
Що це
Калейдоскоп — це оптичний прилад-іграшка у формі трубки, яка містить усередині світловідбивальні пластини і різнокольорові напівпрозорі намистини. Перевертаючи трубку навколо поздовжньої осі можна спостерігати, як утворюються симетричні візерунки.
Як це працює
Калейдоскоп влаштований досить просто — всередині трубки містяться три світловідбивальні пластини, закрита прозора ємність з намистинами з одного боку і окуляром з протилежного.
У процесі перевертання трубки навколо поздовжньої осі намистини в закритій місткості пересипаються. Поглянувши в окуляр, можна побачити яскраві симетричні візерунки. Як вони утворюються?
Річ у тім, що через окуляр у поле зору спостерігача потрапляє не вся місткість з намистинами, а лише трикутна основа, обмежена світловідбивальними елементами. Завдяки тому, що ці елементи розташовані під однаковим кутом і утворюють трикутну призму, візерунок з «основи» потрапляє на світловідбивальні грані та багаторазово віддзеркалюється під однаковим кутом. Через це спостерігач в окуляр завжди бачить симетричний візерунок, незалежно від того, як саме він повертає цей оптичний прилад.
Основа калейдоскопа — паперова трубка. Для цього можна використати упаковку для чіпсів, трубку з паперових рушників, туалетного паперу тощо. Також знадобиться фольга, картон, лінійка, ножиці, олівець, напівпрозорі намистини, клей, чорна тканина, пластикова упаковка, скотч і папір для оздоблення.
Зробити калейдоскоп можна в кілька кроків:
1
Обводимо окружність трубки на аркуші та креслимо всередині кола рівносторонній трикутник.
2
Вимірюємо довжину трубки.
3
Креслимо на картоні прямокутник довжиною на 1 см меншою за довжину трубки та шириною, рівною сумі сторін вписаного в коло трикутника. Вирізаємо прямокутник та згинаємо у форму трикутної призми утворюються симетричні візерунки.
4
Обгортаємо прямокутник фольгою та вставляємо всередину трубки.
5
Вирізаємо три кола, що рівні окружності трубки: два з пластика, одне з паперу. Всередині останнього робимо невеличку дірочку — окуляр.
6
Трошки підрізавши краї одного пластикового кола, вставляємо його всередину трубки. Далі засипаємо туди намистини, закриваємо іншим пластиковим колом і заклеюємо щільно скотчем чи клеєм.
7
Інший край трубки заклеюємо колом з окуляром.
8
Оздоблюємо калейдоскоп на власний смак кольоровим папером і візерунками.
Навчання за принципами STEАM-освіти дає змогу експериментально продемонструвати, що завдяки знанням з точних наук можна створювати справжні витвори мистецтва.
Немає коментарів:
Дописати коментар