Härtlein Károly
BME Fizikai Intézet
Építés
Hozzávalók és szerszámok:
1 db injekciós fecskendő,
50 ml-es, katétervégű,
1 db injekciós fecskendő
(5 ml), 1 db katétercső
(20 cm hosszúságú
vékony műanyag cső),
1 faléc (50×20×500 mm),
8 db facsavar (3×45), valamint
fafűrész, fúrók,
csavarhúzó, kötőtű, öngyújtó
vagy gyufa.
Elsőként készítsük el a keretet. A falécből vágjunk le két darab 100 mm-es és két darab 110 mm-es hosszúságú darabot. A 100 mm-es darabokra fúrjunk 4 mm-es lyukakat, és az egyik közepére fúrjunk akkora lyukat, hogy éppen elférjen benne a nagyobb átmérőjű injekciós fecskendő.
Az általam megépített diótörő nagyobbik fecskendője 31 mm átmérőjű, ekkora furatot készíteni nem egyszerű. Én előrajzoltam a furatot és lombfűrésszel vágtam ki.
Csatlakoztassuk a vastagabb
katétervégű fecskendőt
a katétercsőhöz,
vágjuk a csövet körülbelül
20 cm hosszúra. Ezután
töltsük fel a vízzel –
fontos, hogy teljes hoszszában
buborékmentes
legyen mind a fecskendő,
mind a cső.
Hasonlóan buborékmentesre töltsük fel a másik fecskendőt is. Az 5 ml-es fecskendő csatlakozója kúpos és vastagabb, mint a katétercső. A csatlakoztatáshoz ezt bővíteni kell, ehhez fel kell melegíteni, majd meleg állapotban beletolni egy kellő vastagságú kötőtűt. A bővített katétercsövet még ilyen melegen húzzuk rá a kis fecskendőre, mert ott kihűlve rázsugorodik a fecskendő végére, és így kellő szilárdságúvá válik a csatlakozás. Ha mindent jól csináltunk, akkor már működőképes a "hidraulikus sajtolónk", csak be kell szerelnünk a fakeretbe.
Az eszköz megépítésében kérhetjük a technikatanár segítségét. A keret elkészítése, valamint a diótörő összeszerelése nem haladja meg az általános iskolai technika tantárgy követelményeit.
Az órai bemutatás
Mielőtt diót törnénk vele érdemes mérni és számolni. Mérjük meg a két fecskendő d, illetve D átmérőjét, és számoljuk ki négyzetük hányadosát:
Ennyiszeres lesz az "erőfokozás" (az én általam megépített diótörő 5,3-szeresére növeli az erőt). Ezután mérjük meg, mekkora a dugattyúk elmozdulásának aránya. 5 ml-től 0 ml-ig mozgassuk a kis fecskendő dugattyúját, közben figyeljük meg, hogy a nagy dugattyú is 5 ml-nyit mozdul. Mérjük meg, hogy a kis és a nagy fecskendő mekkora elmozdulásához (l és L ) tartozik 5 ml térfogat. Képezzük ezek hányadosát is:
Látni fogjuk, hogy a két hányados megegyezik, ami persze nem a tanár számára izgalmas, hanem a diáknak kell bemutatni. Ne sajnáljuk ezen összefüggések bemutatására az időt, mert a fizika módszertanát mutatjuk be velük. Későbbiekben, bonyolultabb, órai keretek között nem bemutatható esetekben elég lesz hivatkozni erre a módszerre.
Most már hozzákezdhetünk a diótöréshez. Válasszuk ki az osztály erős emberét és kérjük fel arra, hogy hüvelykujjával próbáljon megtörni egy diót az asztalon. Biztosan nem fog sikerülni. Ezután kérjünk fel egy gyenge diákot a diótörő működtetésére. A csonthéj könnyű feltörésének titka, hogy a diótörőbe úgy helyezzük el a diót, hogy a két felét elválasztó sík mentén hasson a dugattyú ereje. Valamint az, hogy a diót összetörő erő a lehető legpontszerűbb legyen.
Az elkészítéshez és használathoz sok sikert kívánok!