Problem do rozwiązania
Każdy, kto pakował się w plecak czy walizkę wie, że od tego jak dobrze poukładamy nasze rzeczy zależy, ile się ich zmieści. W doświadczeniu będzie można sprawdzić, o ile mniej miejsca zajmą elementy dokładnie ułożone na płaszczyźnie i w objętości.
Spis materiałów
- Tacka o wymiarach ok. 15×20 cm z rantem
- Naczynie o podstawie prostokąta: przeźroczyste pudełko plastikowe lub wazon
- Guziki w 3-4 rozmiarach (wielkość tacki wpływa na ilość potrzebnych elementów do układania)
- Kuleczki, lub inne kształty w różnych rozmiarach (należy przygotować odpowiednią ilość elementów mając na uwadze wielkość naczynia)
Etapy przeprowadzania doświadczenia
- Na tacce układaj największe guziki. Staraj się je układać z jednej strony i kolejnymi dokładanymi przesuwać te wcześniej położone. Zapełnij około 2/3* powierzchni tacy,
- Dokładaj kolejny rozmiar guzików również z jednej strony do wypełnienia ok. ¾ powierzchni tacy.
- Następny rozmiar guzików dołóż do ok. 5/6 powierzchni tacy.
- Kolejny rozmiar guzików do zapełnienia miejsca.
- Policz ile zmieściło się guzików każdego rozmiaru i zapisz wynik.
- Poprzesuwaj tak guzikami by zrobić miejsce na kolejne.
- Dokładaj guziki w wolne miejsce od największego do najmniejszego.
- Do naczynia delikatnie wsyp z jednej szklane kulki, wypełniając ok. 2/3* objętości.
- Następny rozmiar kulek dosyp do ok. 5/6 powierzchni tacy.
- Kolejny rozmiar kulek do zapełnienia miejsca.
- Policz ile zmieściło się kulek każdego rozmiaru i zapisz wynik.
- Poruszaj naczyniem by mniejsze kulki wypełniły wolne przestrzenie.
- Dołóż kolejne kulki w różnych rozmiarach by wypełniły całkowicie naczynie.
- Następnie w sposób najbardziej optymalny ułóż kulki, czy zmieści się ich więcej.
* proporcje podziału miejsca jest uzależnione od liczby rozmiarów guzików, kulek.
Pytania do doświadczenia
- Jak dużo miejsca udało się zaoszczędzić dzięki dokładnemu ułożeniu guzików?
- Ile procentowo zaoszczędziłeś miejsca?
- Jak dużo miejsca udało się zaoszczędzić dzięki dokładnemu ułożeniu kulek?
- Ile procentowo zaoszczędziłeś objętości?
- Gdzie w przyrodzie stosowana jest struktura gęstego upakowania?
Interpretacje wyników
Ułożenie guzików bądź kulek w sposób przypadkowy powoduje, że między nimi znajduje się dużo niewykorzystanego miejsca. Ułożenie w sposób przemyślany sprawia, że można ich zmieścić na płaszczyźnie i w objętości znacznie więcej.
Ciekawostki
Wnętrze ula pszczół ma strukturę sześciokątną, bo można ją najgęściej upakować. Gniazda os i szerszenia, choć na zewnątrz mają kształt kulisty, wewnątrz mają także uporządkowaną strukturę sześciokątną.
