FISIKA JOSTAGARRI - Elhuyar · Fisikako gertakariak haurrei helarazi eta horiek gustura senti-tzea...

26
FISIKA JOSTAGARRI

Transcript of FISIKA JOSTAGARRI - Elhuyar · Fisikako gertakariak haurrei helarazi eta horiek gustura senti-tzea...

F I S IKA

JOS TAGARR I

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 1

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 2

F I S IKA

JOS TAGARR I

Eduardo de Campos Valadares

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 3

Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Sailak onetsia: 2007-05-31

Jatorrizko izenburua: Física mais que divertida© Edukia: Eduardo de Campos Valadares© Irudiak: Cláudio Roberto© Edizio honena: Elhuyar Fundazioa (2007)

Zelai Haundi 3. Osinalde industrialdea.20170. Usurbil (Gip.) (2007)www.elhuyar.org - [email protected]

Diseinua, azala eta maketa: Dabid Zelaia JauregiItzultzailea: Igor Urresti OsaArgitaratzailea: Elhuyar Edizioak

ISBN: 978-84-95338-83-9Lege-gordailua: SS-725/2007

Inprimatzailea: Leitzaran grafikak. Martin Ugalde Kultur Parkea. 20140 Andoain (Gip.)

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 4

Ama Alzira eta aita Sindulfori.Sofia, Carolina, Elisa, Felix eta Friederikeri.

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 5

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 6

Fisikako gertakariak haurrei helarazi eta horiek gustura senti-tzea bezalako zirrararik ez dago, baina oso garrantzitsua da zientziatransmititzeko zein hizkera edo esamolde mota erabiltzen den.

Entzule motibatu eta interesatuarentzat zientziaz hitz egitenentzutea zaila bada, are gehiago haur eta gazteentzat. Horregatik,sinpletasuna lortu behar da. Kontzeptuak ulergarria izan behar du,eta ez katramilatu azalpen traketsekin; baina, aldi berean, zorrotzaeta zehatza ere behar du: kalitatean oinarritutako zientzia.

Gurea bezalako herri txiki batek, lehiakor izan nahi badu,horixe du aukera bakarra: kalitatea; ezagutzan, noski. Baina hori ezda nahikoa, jokabide eta balioetan ere zaindu behar da kalitatea.Horretarako, hezkuntza egokia behar da, goi-mailakoa. Asko aurre-ratu dugu horretan, baina oraindik ere asko dago egiteko.

Sinpletasuna bezain garrantzitsua da, hala ere, zientzia jardu-nean ikustea, eta, hori eguneroko objektu eta elementuekin egitenbada, esperientzia aberasgarriagoa eta zirraragarriagoa da. Osogarrantzitsua da ulertzea eta azaltzea zientzia, eta, zehazki, fisikanonahi dagoela.

Bada, hori bakarrik, eta hori guztia, lortzen du liburuak.Kontzeptuak argi azalduta daude, emaitzak egokiak dira, eta erabi-litako hizkuntza haurren ulermen-mailakoa da. Eta hori guztiaeuskara zuzen eta egokian izateak ez du preziorik!

Ea horrekin guztiarekin etorkizuneko zientzialariak sortzenlaguntzen dugun!

Pedro Migel Etxenike, fisikaria eta DIPCeko lehendakaria

7

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 7

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 8

AURKIBIDEA

Pedro Migel Etxenikeren hitzaurrea . . . . . . . . 7

Aurkibidea. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Hitzaurrea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Nola hasi lanean . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Mekanika dibertigarria

1 Lata magikoa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2 Ahula nola bilakatzen den indartsu (materialak egituratzen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3 Arrautzen gainean zutik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

4 Globo mehe eta lodiak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

5 Zulatu globoak eztanda eginarazi gabe . . . . . . . . . . . . . . . . 36

6 Luzatzen den karrusela . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

7 Paperezko zerra? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

8 Heriotzaren globoa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

** 9 Lurra poloetatik zanpatzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

10 Margolan zoroak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

11 Astronauta igogailuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

12 Garbigailua: ur-erauzgailua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

9

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 9

** 13 Gurpil laukiak eta beste gurpil batzuk . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

14 Globo-suziria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

15 Aire-propultsio edo propultsio kimiko bidezko suziriak . . 59

16 Ur-suziriak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

17 Bola saltariak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

* 18 Pendulu aldartetsuak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

19 Eraztun hipersentikorrak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

** 20 Iltze-ohea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

21 Erregela-ohea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

22 Urpekoa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

23 Ur-anplifikadorea (ur-transistorea) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

** 24 Igogailu hidraulikoa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

** 25 Robot hidraulikoak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

** 26 Zubi altxagarriak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

27 Oztopoak saihesten: nola aire- eta ur-lasterrekberen bidea aurkitzen duten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

28 Globo malabaristak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

29 Aire-lasterrak auto, teilatu eta mendien gainetik . . . . . . 93

30 Egizu zeure spraya . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

31 Haize-tunela . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

32 Pilota zitala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

33 Marruskadura maltzurra (plater hegalaria) . . . . . . . . . . . 104

34 Aldats gora dabilen gurpila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

35 Dantzariaren trukua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

* 36 Bizikletaren trukua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

37 Azelerometroa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

38 Arrautza gordinak ala egosiak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

39 Eskuz eragindako ur-ponpa (Arkimedesen torlojua) . . 119

40 Ur-iturria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

41 Nola geratu beti goian (Brasilgo hurraren efektua) . . . . 124

10

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 10

Argiarekin jolasean: optika

1 Kristal ikusezina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

* 2 Argitik ortzadarra sortzen: Newtonen saiakuntza klasikoaren 21. mendeko bertsioa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

3 Erronka jo zure pertzepzioari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

4 Moiré efektua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

5 Airez eta urez egindako lenteak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

6 Tunel bukaerako argia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

7 Ispiluaren beste aldeko mamua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

8 Lebitazioa eta kubismoa ispilu lauarekin . . . . . . . . . . . . . 142

9 Antzeztoki magikoa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

10 Arrainen miraria: ispilu paraleloak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

11 Kaleidoskopioen jaialdia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

12 Ganbera iluna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

13 Aurkikuntza berriak polarizadoreak erabiliz . . . . . . . . . . 154

14 Zergatik da zerua urdina? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

15 Laser izpiak aztertzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

16 Argi-hodiak: zuntz optikoak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

17 Kamera geldoa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

18 Gabon fraktalak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

Atomoen mundua eta gure mundua: hotza,beroa eta burbuila erraldoiak

1 Atomo urduriak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

2 Latak eta plastikozko botilak zanpatzen . . . . . . . . . . . . . . 175

* 3 Laser izpiak aire beroaz desbideratzen . . . . . . . . . . . . . . . 176

* 4 Lurrun-makina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

* 5 Bapore txikia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

6 Globoak erre eztanda eginarazi gabe . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

7 Aire- eta ur-termometroak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

8 Globo betea ahoa irekita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

9 Esku ikusezina. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

11

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 11

10 Pneumatikoen aire-ganberen balbulak . . . . . . . . . . . . . . . 190

11 Autoa eguzkipean: berotegi-efektua eta eguzki-berogailua . 192

12 Lata-lehiaketa: zein berotzen eta hozten da bizkorrago? . 196

* 13 Lurrunik gabeko ispiluak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

14 Korapiloa egin ur-lasterrean . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

* 15 Xaboizko zelak? Txantxetan zabiltza! . . . . . . . . . . . . . . . . 200

16 Xaboizko teniseko erraketa eta pilotak . . . . . . . . . . . . . . . 202

17 Kolore malguak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

18 Bi dimentsioko zurrunbiloak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

19 Xaboi-geruza zeharkatu hautsi gabe . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

20 Mozten ez duten artaziak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

** 21 Xaboi-burbuila eta -geruza erraldoiak . . . . . . . . . . . . . . . . 208

22 Ur tantak azeleratzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

23 Likido eskalatzaileak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

24 Ur-zurrunbiloak (3D-ko zurrunbiloak) . . . . . . . . . . . . . . . . 216

* 25 Urez trabatutako hustubideak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

* 26 Arrautza oskoletik aterarazten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

Soinuekin jolasean: akustika

1 Hari-telefonoa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

2 Harramazka zaratatsuak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

3 Hodia kanpai bilakatzen denean . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

4 Ordulariaren tik-taka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

** 5 Haririk gabeko telefonoa: ispilu paraboliko akustikoak . . . 233

6 Soinua fokatzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

* 7 Etxean egindako tonu aldakorreko txistua . . . . . . . . . . . 239

8 Paperaren soinua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

9 Gitarraren sekretua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

10 Tutu malgu kantaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

* 11 Biriketatik ahora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246

** 12 Soinu-irudiak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247

12

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 12

Esperimentu elektrizatzaileak: elektrizitateaeta magnetismoa

1 Globoak hormetan itsasten: elektrizitate estatikoa . . . 252

2 Ura desbideratzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

3 Kablerik gabeko lanpara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

* 4 Ur gazia gas bilakatzen: elektrolisia . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

5 Etengailu elektrikoak: errele termikoak . . . . . . . . . . . . . . 259

6 Jasogailu elektrikoa: elektroimanak . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

7 Pendulu kaotikoa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262

8 Elektroimanekin irudiak sortzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

* 9 Motor elektrikoa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

10 Txirrista eroa: galgatze elektromagnetikoa . . . . . . . . . . . 269

* 11 Lebitazio magnetikoa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

12 Irrati isila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

13 Auto-agintea versus TB-agintea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

Eranskina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

Mekanika dibertigarria ataleko ‘Gurpil laukiak eta beste gurpil batzuk’ saiakuntzarako, 13.erako, patroiak. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

Argiarekin jolasean: optika ataleko ‘Erronka jo zure pertzepzioari’ saiakuntzarako, 3.erako, patroiak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280

Egileari buruz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

13

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 13

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 14

HITZAURREA

LIBURUARI BURUZ

Fisika jostagarri liburuaren helburua da zientzia-hezkuntza aurkikuntza eta berrikuntzarekin uztartzea.Liburuaren oinarrizko ideia hau da: norberak egitekoproiektu erraz eta merkeetatik abiatuta, urrats etagarapen berrietarako testuinguru egoki bat eskaintzea.Proposatutako saiakuntza eta prototipoak ‘munduenbarruko munduetarako’ sarrera bat dira, eta, horiekegiteko, burdindegietan edo etxe alboko edozein denda-tan eskura ditzakezun osagai merke edo birziklatuakbaino ez dituzu behar izango. Etxeko erremintak ondoerabiliz, eta behar diren segurtasun-neurriak hartuz,gauza zoragarriak egin ditzakezu. Horrela, inguratzenzaituen mundua sakonago ulertuko duzu. Gure egunerokobizitzan eragiten diguten Naturaren hainbat legez ere zuzeu ohartuko zara, eta lege horien arteko erlazioak hobetoulertuko dituzu. Ikasitakoa erabiliz aplikazio berriakpentsatzeko eta prototipo sofistikatuagoak zeure kabuzgaratzeko erronka zeurea duzu. Bai horixe! Eskuradituzun bideak esploratu beharko zenituzke. Horretarako,gozatzeko gogoa eta sormena baino ez dira behar, etadenok dugu hori eskura. Liburu honetan gustu eta adinguztietarako saiakuntzak aurkituko dituzu. Zientziaren etaNaturaren arteko elkarlana ulertzeko, lantzeko eta egiazta-tzeko aukera gutxi batzuk baino ez dira proposatutakoproiektuak. Liburuan landutako kontzeptuak garatzean,laster ohartuko zara aurkikuntzarako eta berrikuntzarakoaukerez inguratuta gaudela.

Liburu honen beste helburu nagusi bat talde-lanasustatzea da. Mesedez, gonbida itzazu zeure ikaskideaketa lagunak Natura ulertzeko abentura honetan parte har

15

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 15

dezaten. Eta zure aurkikuntzen berri emateak dakarrendibertsioaz gozatu. Laster ikusiko duzu talde-lanean ideiagehiago sortzen direla eta emaitzak ere bizkorrago lortzendirela. Helburua irtenbide sinple eta merkeak aurkitzeada. Mundua aurkikuntza berrien bila dabil. Zergatik ezerakutsi zure esperimentuak parkeetan, plazetan, lagu-narteko jaietan nahiz eskolan bertan? Erronka handiaduzu zure aurrean. Zientzia erraz kutsatzen da. Emaiozuaukera!

LIBURUA NOLA ANTOLATUTA DAGOEN

Fisika jostagarri liburuko saiakuntzak bost zati nagu-sitan banatuta daude: Mekanika dibertigarria; Argiarekinjolasean: optika; Atomoen mundua eta gure mundua: hotza,beroa eta burbuila erraldoiak; Soinuekin jolasean: akustika;eta Esperimentu elektrizatzaileak: elektrizitatea eta magnetis-moa. Horrek ez du esan nahi esperimentuak bata bestetikisolatuta daudenik. Alderantziz, esperimentu eta prototi-poak elkarrekin konektatzen dituen hainbat loturabaitaude.

Fisika ohiko eremuetan banatzeko joera guztiz artifi-ziala da. Gero eta gehiago, fisikaren barruko mugak, etazientzia barrukoak, oro har, urruntzen edo desagertzen aridira. 21. mendean, agian, gai izango gara zientzia mugarikgabe ulertzeko. Ikasiko ote dugu mundua horrela ulertzen,hots, mugarik gabea, eta izango ote gara gai denok harenedertasunaz gozatzeko eta han bizitzea gozatzeko.

LIBURUA NORI ZUZENDUTA DAGOEN

Liburu hau irakurlego zabalari dago zuzenduta. Izanere, irakasleak eta ikasleak ez dira zientzia eta teknolo-gian interesa duten bakarrak. Esperientziak erakutsididanez, mundua ulertzeko zientziak eskaintzen duenbide bereziak zirraraz beteta uzten du edozein adinetakoikusmindun jendea. Liburuak hizkuntza eta bide ulerte-rraza erabiltzen du Natura azaltzeko. Albert Einsteinekesandakoa gogoratuz, “ahalik eta modu errazenean, bainaez den baino errazagoan”.

Ume gazteagoak dituzten eta zientzian, edo ‘truku’soiletan, interesa duten gurasoek ere ondo pasatzekoaukera izango dute. Umeen laguntzarekin, eta haien zain-tzapean noski! Zientziak berak badu denok goza dezake-

16

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 16

gun magia bat, batez ere besteekin partekatzen dugu-nean.

Proposatutako proiekturik gehienak oinarrizkohezkuntzako umeentzat (10-14 urtekoentzat) edo etxe-eskolatzean dabiltzan adin bereko ume edo gazteagoen-tzat egokiak izateko bezain errazak dira. Eskarmentuakerakutsi didanez, kasu horietan beharrezkoa da umeenlana gainbegiratuko duen nagusi baten (irakaslearen edogurasoen) laguntza izatea. Zulatzailea, zerra elektrikoa etahorien antzeko beste erreminta batzuk pertsona nagusiakberak erabili beharko lituzke edo, haurrak erabiltzekotan,irakaslearen laguntzarekin erabili beharko lituzke gehie-netan.

Komeniko litzateke esperimentuetako zati batzukprestatuta ematea umeei irakasleak, batez ere, presta-tzeko denbora asko behar dutenak edo egiten zailxeagoakdirenak. Adibidez, gaztetxoek izugarri maite dute aire-propultsioko suziriak egitea. Irakasleak plataforma egingobalu, umeek hainbat suziri-eredu presta litzakete papera,guraizeak eta kola erabiliz.

Umeek aukera berriak hausnartu eta ideia berriakasmatzeko giro lagungarria sortzea da garrantzitsuena.Umeek sormen-gaitasun handia dute eta ziur naiz irakas-lea harritu egingo dutela beren aurrerapenekin, etairakasleek izugarri ikasiko dutela umeen iradokizuneta-tik. Estrategia horrek arrakasta izan dezan, oso garrantzi-tsua da ondo bereiztea umeek zein jarduera egin dezake-ten beren kabuz eta zeinetan behar duten irakaslearenlaguntza.

Zenbait proiektuk sofistikazio-maila desberdinakeskaintzen dituzte. Esaterako, haize-tunelaren lehenurratsa paper zati bat haizatzea baino ez da. Edo platerhegalariaren (“Marruskadura maltzurra”) bertsioriksinpleena oso erraz egin daiteke CD arrunt bat erabiliz.Baina bi proiektu horien hurrengo urratsek gero eta trebe-tasun handiagoa eskatzen dute, nahiz eta bertsio sinplea-goekin batera ere erabil daitezkeen erakustaldietan.Denen oinarrian dauden printzipioak berdinak dira, etabai gaztetxoagoak bai helduak ere liluratuta gera daitezkeesperimentu beraren aurrean. Beste proiektu batzuk,aldiz, eraikitzen errazak diren arren, kontzeptualki zaila-goak dira, eta egokiagoak dira unibertsitatean hasi berriak

17

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 17

diren ikasleentzat. Horrelakoak ditugu ‘Astronauta igogai-luan’, ‘Bola saltariak’ edo ‘Aurkikuntza berriak polariza-tzaileak erabiliz’ saiakuntza-segidak. Zailagoak diren saia-kuntzak (zailtasun ertainekoak) izar batez * edo (zaila-goak) bi izarrez ** adierazita datoz liburuan.

Beti izan beharko dugu kontuan adin-talde bakoitzakbere beharrizan eta trebetasun-mailak dituela. 14tik 17urtera bitarteko gazteek beren kabuz bukatu nahiko dituzteproiektu osoak, eta hamaika ideia berri izango dituzte zien-tzia-proiektuen erakustaldietarako. Garrantzitsua da ikas-leek oinarrizko erremintak eta segurtasun-neurriak ondoezagutzea edozein proiektu egiten hasi aurretik. Horrela,istripuak saihestuko ditugu. (Aurrekoa edozein adin-talderidatorkio ondo. Izan ere, orri batek ere ebakia eragin dezakeedozeinen atzamarrean, ondo erabiltzen ez bada. Ikus‘Paperezko zerra?’).

Beren ikasleak zientziaren ‘mirarira’ gerturatu nahidituzten, baina zientzia-ezagutzarik ez duten, irakasleeiondo baino hobeto etorriko zaie saiakuntzetako batzukberen kabuz egitea, ikasleei proposatu aurretik.Hezkuntza-prozesuan erronkek duten garrantziaz jabe-tzeko, irakasleek berek aurretik sentitu beharko luketeaurkikuntzaren bertigoa. Behin espiritu horretaz jabetuta-koan, ikasleak berotzeko gai izateaz gain, gai izango dirasaiakuntzen emaitzak hobeto hausnartzeko eta ikastor-duak aberasteko ere. Eskoletako irakaskuntza aberastekoetxeetan haurrak hezten dituzten gurasoek ere berenkabuz egin beharko lituzkete zenbait saiakuntza, eta,ondoren, beren seme-alabekin berriz egin. Elkarlaneanegindako ahaleginak bidea ematen die gurasoei etahaurrei batzuk besteen aurrerapenez baliatzeko eta aukeraberriak aztertzeko. Horrez gain, beren asmakuntzak ikas-kide eta lagunekin partekatzera bultzatu behar dituguikasleak, horrela, batzuek besteetatik eta batzuek bestee-kin ikas dezaten.

Laborategiak erabiltzeko aukera duten unibertsitate-eta institutu-irakasleek liburuan proposatutako frogapenerrazetako batzuk erabili beharko lituzkete. Eta ikasleei,beren kabuz eta material merkeak erabiliz, proiektu berri-tzaileak garatzeko erronka jo beharko liekete.Horretarako, lehen urratsa liburu honetako proiektubatzuk edo antzeko beste batzuk hobetzea izan daiteke.

18

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 18

Ikasleak motibatu egingo lirateke, konfiantza hartukolukete eta proiektu sofistikatuagoak garatzeko trebeta-suna eskuratuko lukete. Ni duela urte batzuk hasi nintzenahalegin horretan, eta dagoeneko hainbat saiakera arra-kastatsu izan ditugu. Unibertsitatean hasiberriak zirennire ikasleetako batzuk izan ziren gure unibertsitateaninoiz patente bat eskatu zuten lehenengoak.

Berrikuntzari, aurkikuntzari, ulermenari eta aurreraegiteko grinari indar handia ematen zaio liburu honetan.Hortaz, zientziari lotuta ez dauden ikasleek ere egunerokozientziara hurbiltzeko modu berri bat aurkitu dezaketeliburu honetan. Eta egokia izan daiteke enpresetan etalantegietan sorkuntza sustatzen ari diren pertsonentzatere. Izan ere, gero eta bizkorrago mugitu beharra daukaguteknologikoki egunero berritzen den mundu honetan.Agidanez, gizateriaren garai berriak irudikatzen dituztenteknologia berritzaileen olatutik oso atzeratuta gelditzenari dira gure hezkuntza-sistemak.

ESKAINTZEN DEN LAGUNTZA

“Nola hasi lanean” atalean, proiektuak gauzatzekobehar diren erreminten eta segurtasun-neurrien sarrerabat dator. “Osagaiak” atalean, saiakuntza eta proiektubakoitzerako behar den materiala deskribatzen da.“Pausoz pauso” atalean, proiektuak nola egin daitezkeeniradokitzen da. “Pauso bat aurrerago” eta “Beste pauso bataurrerago” ataletan, proiektuak gauzatzeko aholku etairadokizun berriak ematen dira. “Jakingarri bitxiak”atalean, saiakuntza eta prototipoen atzean dauden zien-tzia-kontzeptuen gaineko argibideak ematen dira. Atalhorrek proiektu bakoitzaren zientzia-oinarrien ingurukohausnarketa sakonagoak egiten eta oinarrizko printzi-pioak hobeto ulertzen lagunduko dizu. Hortik aurrera,zure esku dago hurrengo pausoak pentsatu, behar direnosagaiak ez dituzunean irtenbideak aurkitu eta inoizametsetan ere egin ez dituzun moduko gauzak asmatzekoerronkei aurre egitea. Helburu nagusia jakin-mina pizteada. Berrikuntza eta aurkikuntza, sarri askotan, baliabidefaltaren, ideia berrien atzetik zabiltzanean agertutakozorizko aukeren eta arazoei ikuspegi berri batez begira-tzearen ondorio izaten dira.

19

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 19

Internetek eskaintzen dituen baliabide berriak ereerabil ditzakezu. Horietako hainbat eta hainbat zientziaeta teknologiari buruzkoak dira eta, hainbeste izanik, ezinditugu denak aipatu. Google-k eta haren antzeko bilatzai-leek informazio zirraragarriz betetako guneetara zuzenzaitzakete. Nire iritziz, ordea, gaur egun dugun gehiegizkoinformazioa kontu handiz erabili beharko genuke. Bizigaren mundu honetan, baliabidez beteta gaude, baina gurehelburuei itxura emateko edo gure ametsik maitagarrie-nak betearazteko aukera gutxi ditugu. Benetan nahiduguna, benetan atsegina ematen diguna eta gure beha-rrik sakonenak betetzen dituena aurkitzen badugu, orduanerabili ahal izango ditugu eskura ditugun baliabide horiekguztiak eta, orduan, harro egongo gara gure gizatasunaribidea ematen dion zer berezi hori egiteagatik.

ZERGATIK ETA NOLA SORTU ZEN LIBURUHAU: FFIISSIIKKAA JJOOSSTTAAGGAARRRRII-REN ESPIRITUA

Mundu zoragarri batean bizi gara; erronkaz etamisterioz betea, gehien-gehienak oraindik oharkabekoak.Kimika eta biologiaren antzera, gu eta gure ingurukoaulertzeko pertsonok egindako ahalegina da fisika.Zientzia eta teknologian eguneroko bizitzatik oso gertukohainbat aurrerakuntza egiten diren arren, aurrerakuntzahorietan laguntza ematea gutxi batzuen eskuetan bainoez dagoela iruditzen zaigu gehienoi. Ezagutza abiaduraizugarrian handiagotzen ari denez, badirudi gazteek ezindutela bizi aurkikuntza eta berrikuntzaren asaldura.

Fisika jostagarri liburuaren helburu nagusia da gureeskura ditugun aukera infinituetako batzuk erakustea;imajinazioa eta etxean bertan ditugun baliabideak erabi-liz, mundua guztiz ikuspegi berri batetik hautematekobidea eskaintzea. Munduan, urtero milioika plastikozkobotila eta ontzi ekoizten dira. Zergatik ez erabili horiektramankulu berriak asmatu eta guri eta gure ingurukomunduari buruz zertxobait gehiago ikasteko? Benetantresneria oso sofistikatua behar dugu zientziaren goza-mena sentitzeko?

Fisikako ikasle gaztea nintzela, Richard Feynman-en“Fisikari buruzko hitzaldiak” (Lectures on Physics) liburuairakurri nuen. Feynmanek desafio handi baten aurrean

20

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 20

jarri ninduen: nola partekatu besteokin zientzia etateknologia aurrera bultzatzen duen abentura-espirituhori. Goi-mailako ikertzaileen eta kaleko jendearen artekojauzia –edo, hobeto esanda, jauziak–, gainditzeko zubi-lana egiteko barru-barruan dudan beharrizanari eman-dako erantzuna duzu liburu hau. Proposatutako hainbatesperimentu eta prototipo, era batean edo bestean, lotutadaude gaur eguneko punta-puntako teknologia eta ezagu-tzarekin.

21. mendeko joera fisika, kimika eta biologia elkarrigero eta gehiago lotzea da. Fisika jostagarri liburuak joerahori nabarmentzen du, esperimentu eta ereduetan hurbil-keta osagarriak erabiliz. Dena den, liburu honetan zientziaeta teknologia baino gehiago aurkituko duzu. Liburuarenmezu nagusia hau da: nabarmentzea zientzia eta teknolo-gia jendea goragotzeko tresnak direla, hots, zuk, nik etabeste pertsona batzuk ditugun gaitasunak aurkitu etagure gizarteetako bizi-maila oro har hobetzeko bideadirela. Talde-lana, berrikuntza eta erronka dira liburu hausortzea posible egin duten oinarrizko osagaiak.

Hainbat lagun eta gertaerak lagundu didate ideialausoak modelo eta prototipoetan garatzen, edo ezinez-koak diren proiektuak alde batera uzten. Bidaia luzea izanda. Hasiera batean, nire fisikako ikasgaia erakargarriagoabilakatu nahi nuen, ikasleei berek sortutako proiektuakgaratzeko erronka botaz. Hots, aurrera jotzeko jarrerasustatu nahi nuen. Orduan, erakustaldi interaktiboakantolatu nituen merkataritzaguneetan, parkeetan, plaze-tan eta eskoletan, eta horrek era guztietako jendeareninteresa erakarri zuen. Ondoren, sorkuntza- eta talde-lanaazpimarratzeko ikastaroak egin genituen. Alfredo LuisMateus kimikariarekin, artea maite duenarekin, lanauztartuz, Brasilgo Gazteen Zientzia Fundazioa sortzekopauso nabarmen bat eman genuen. Pozten nau ikusteakideia sinpleak eta helburu irisgarriak oso eraginkorrakizan daitezkeela edozein adinetako pertsonak zientziarenedertasunaz jabe daitezen eta sorkuntza paregabeakegiteko kemena eta ilusioa izan dezaten. Hori da, oraindikere, nire eguneroko inspirazio-iturria.

Pertsona askorekin nago zorretan, eta ezin dituthemen eman guztien izenak. Arazoak eta oztopoakaukera bilakatzen eta nire helburuei eusten irakatsi

21

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 21

didate pertsona horiek. Dena den, horietako esangura-tsuenetako batzuk, behintzat, aipatu nahiko nituzke:Alfredo Luis Mateus, Esdras Garcia Alves, Andreza Fortinida Silva, Marcus Vinicius de Oliveira Saraiva, AlexsandroJesus Ferreira de Oliveira, Lister Fleury de Oliveira Laranjo,Sílvio Fernando Vargas Bento, Tiago Novais Faria, AlissonDuarte da Silva, Frederico do Carmo de Moro, PedroSantiago Carneiro Quadros, Bruna Aparecida de Oliveira,Devair Vieira de Oliveira, Mats Selen, Carlinho, ChristianLanyi eta Klaus Weltner. Minas Gerais-eko UnibertsitateFederaleko Fisika saileko nire lankideei ere nire esker onaadierazi nahiko nieke, batez ere, Maurílio Nunes Vieira,Pedro Licinio de Miranda Barbosa, Luiz Orlando Ladeira,Wagner Nunes Rodrigues, Ado Jório, Alaor Chaves, MarcosPimenta, Oscar Nassif, Luiz Alberto Cury, RicardoSchwartz Schor, eta Beatriz Alvarenga-ri. Bestalde, Clóvisde Oliveira Mello Júnior-ek, João Batista Reis Silva-k, etaGilberto dos Santos-ek emandako aholku tekniko etaetengabeko laguntza eskertu nahiko nuke. ErresumaBatuko Nottinghameko Unibertsitateko Laurence Eaveseta Fred Sheard ere ezinbestekoak izan ditut zientziabeste ikuspegi batetik ulertzeko orduan.

Liburu hau ezinezkoa litzateke Cláudio Roberto-renengaiamendu sakonik gabe. Hura da proposatutako espe-rimentu guztien atzeko ideiak ulertarazteko ezinbeste-koak diren irudi zoragarrien arduraduna. Michael HughKnowles-en etengabeko ideia- eta iradokizun-isuriariesker, liburu hau irakurlego zabalagoarentzat ulergarria-goa bilakatu da. Azkenik, baina ez garrantzi gutxiagorekin,eskerrak eman nahi dizkiet nire emazte Friederike-ri etagure umeei. Haien ulertzeko borondaterik, etengabekobabesik eta maitasunik gabe, ezin izango nukeen inoizbete nire aspaldiko amets hau.

22

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 22

NOLA HASI LANEAN

Fisika jostagarri liburuko saiakuntzak garatzean, betihartu da kontuan segurtasunaren gaia, beste edozerengainetik. Ezer egiten hasi aurretik, gogoan izan materialeta erremintarik arrunt eta sinpleenak ere istripu-iturriizan daitezkeela, ez baditugu behar bezala erabiltzen.Kontuz ibili, eta ideia berriak asmatu eta lantzean sen onaerabili.

Esperimenturik gehienek etxean aurki daitezkeenerreminta eta osagaiak baino ez dituzte behar. Dena den,komeni da beste zenbait tresna osagarri eskuratzea,egitura konplexuagoak eraiki ahal izateko. Beharrezkoakizango ditugun tresnen deskripzio labur bat datorjarraian. Mesedez, irakurri tresneriak dakartzan eskuli-buru eta segurtasun-oharrak. Aipatutako erremintaguztiak burdindegietan edo erremintak saltzen dituztendenda gehienetan aurkituko dituzu.

23

ESKULARRUAK ETABABES BETAURREKOAK

Beirarekin lan egitean,ezinbestekoa da eskularruak etababes-betaurrekoak erabiltzea. Babes-betaurrekoak oso garrantzitsuak dira hautsaedo partikula txikiak harrotzen dituen edozeinlanetan erabiltzeko, hala nola zerraz moztekoedo zura zein metala zulatzeko.

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 23

24

SARJENTA

Sarjentak piezei eusteko erabiliko ditugu,esaterako, piezak elkarri itsastean edo lan-mahaira lotzen ditugun bitartean. Neurri ertai-nekoak, 10 eta 15 cm bitartekoak, egokiak diraguk egingo ditugun lanetarako.

TORNUZILA

Tornuzilak lan-mahaira ondo lotuta egonbehar du. Lantzen ari zaren piezei eutsi behar die.Oso erabilgarria da PVCzkohodiak edo zurezko piezakzerraz mozteko. Tornuzil txikieta merke bat nahikoaizango da liburuko proiek-tuak gauzatzeko.

KALIBREA

Kalibrea zehaztasun handiko neur-gailua da. Plastikozko kalibreak metalez-koak baino merkeagoak dira, eta guklandutako esperimentuak egiteko nahikoazehatzak. Irudian ikus dezakezunez, osoerraza da kalibrea erabiltzea.

01-26_FJ 29/5/07 04:02 Page 24

25

KARRAKA BIRIBIL ETAZAPALA

Hainbat materialetako piezatxikiak lixatzeko, berdintzeko edo leuntzeko

erabiltzen dira karraka edo lima biribil etazapalak. Karraka biribila bereziki egokia da zurezko,

plastikozko edo metalezko zuloak zabaltzeko.

ARKUZKO ZERRA

Arkuzko zerra zura,metalezko edo PVCzko hodia etahorien antzeko beste hainbat gauzamozteko esku-zerra bat da. Kontu izanzein motatako zerra-orria erabiltzen duzun.Izan ere, zerra-orri bakoitza material mota batekinerabiltzeko eginda dago.

ZERRA ELEKTRIKOA

Atzera-aurrerako zerra elektrikoakhainbat erabilera ditu, hala nola zurezkopiezak, PVCzko hodiak, eta abar moztea.Zenbait zerra-orri, berariaz, zura edometala mozteko eginda daude. Zerra hauerabilera askokoa da, eta oso baliagarria

kurbak dituzten mozketak egiteko (esate-rako, zurezko puzzleak). Angelu desberdinetaramozteko ere doitu daiteke.

01-26_FJ 29/5/07 04:03 Page 25

2626

MUXARRATZEKO ZERRA

Muxarratzeko zerra zura moztekoesku-zerra bat da. Ez da egokia metalezko hodiaketa PVCzko hodi lodi gehienak mozteko. Duen

zerra-orria hain fina izanik (erraz eteten denazabarkeriaz erabiliz gero), eta arkua oso zabala (arkuzko

zerrarena baino sakonagoa), kurba zorrotzeko ebakidurak erra-zago egin daitezke muxarratzeko zerrarekin beste edozein zerrare-kin baino.

ZULAGAILU ELEKTRIKOA

Komeni da euskarri batean dagoela erabiltzea.Horrela, askoz errazagoa eta kontrolagarriagoa izango da

zulagailua erabiltzea. Lan-mahaiari kalterik ez egiteko, komenida zulatu nahi dugun pieza egurrezko takotxo baten gaineanjartzea. Erabiliko dugun barautsa ondo aukeratzea ere oso garran-tzitsua da. Barauts batzuk zura lantzekoak dira eta beste batzukmetala zulatzekoak. Zulagailuarekin erabil ditzakegun zenbait

osagarri oso interesgarriak dira. Lixatzeko diskoak, esaterako, osoerabilgarriak dira gainazalak erraz eta bizkor leuntzeko, eta zuloakegiteko zerra-barautsak edo zulo-zerrak oso egokiak dira zuloak egineta zabaltzeko. Zulo-zerra erabiltzeko, barautsa ondo lotu behar zaiozulagailuari. Ondoren, erdiko barauts gidariak zerra zurean bidera-tuko du, eta mozte-prozesuari lagunduko dio. Zulo bat zabaldu nahi

dugunean, aldiz, zulo-zerraren erdiko barauts gida-riak ez du non zulatu, eta zulo-zerra dardarakahasiko da etengabean. Arazo horri aurre egiteko,zuloa duen piezaren gainean zentimetro bat ingu-ruko ohol kontratxapatu bat itsatsi. Jarraian,kontratxapatua zulatzen hasi. Kontratxapatuakbarautsari eutsiko dio zerra zuloa zabaltzen hasiarte.

01-26_FJ 29/5/07 04:03 Page 26