U hiljadugodišnjoj istoriji nauke izvedene su stotine hiljada fizičkih eksperimenata. Teško je izabrati nekoliko „najboljih“ među fizičarima u SAD-u zapadna evropa sprovedeno je istraživanje. Istraživači Robert Creese i Stoney Book zamolili su ih da navedu najljepše fizičke eksperimente u historiji. Igor Sokalsky, istraživač Laboratorije za neutrinsku astrofiziku visoke energije, kandidat fizičko-matematičkih nauka, govorio je o eksperimentima koji su uvršteni u prvih deset prema rezultatima selektivnog istraživanja Kriza i Buka.
1. Eksperiment Eratostena iz Kirene
Jedan od najstarijih poznatih fizičkih eksperimenata, na osnovu kojih je meren poluprečnik Zemlje, izveo je u 3. veku pre nove ere bibliotekar čuvene Aleksandrijske biblioteke Erastoten iz Kirene. Eksperimentalni dizajn je jednostavan. U podne, na dan letnjeg solsticija, u gradu Sijeni (danas Asuan), Sunce je bilo u zenitu i objekti nisu bacali senke. Istog dana iu isto vrijeme, u gradu Aleksandriji, udaljenom 800 kilometara od Sijene, Sunce je odstupilo od zenita za približno 7°. Ovo je oko 1/50 punog kruga (360°), što znači da je obim Zemlje 40.000 kilometara, a radijus 6.300 kilometara. Čini se gotovo nevjerovatnim da je tako izmjereno jednostavna metoda Pokazalo se da je radijus Zemlje samo 5% manji od vrijednosti dobivene najpreciznijim savremenim metodama, prenosi sajt “Hemija i život”.
2. Eksperiment Galilea Galileija
U 17. veku dominantna tačka gledišta bio je Aristotel, koji je učio da brzina kojom telo pada zavisi od njegove mase. Što je tijelo teže, brže pada. Čini se da zapažanja koja svako od nas može napraviti u svakodnevnom životu to potvrđuju. Pokušajte otpustiti u isto vrijeme lake rukečačkalicu i težak kamen. Kamen će brže dodirnuti tlo. Takva zapažanja dovela su Aristotela do zaključka o osnovnom svojstvu sile kojom Zemlja privlači druga tijela. Zapravo, na brzinu pada ne utječe samo sila gravitacije, već i sila otpora zraka. Odnos ovih sila je različit za lake objekte i za teške, što dovodi do uočenog efekta.
Italijan Galileo Galilei sumnjao je u ispravnost Aristotelovih zaključaka i našao je način da ih testira. Da bi to učinio, ispustio je topovsku kuglu i mnogo lakši mušketni metak sa Krivog tornja u Pizi u istom trenutku. Oba tijela su imala približno isti aerodinamičan oblik, pa su i za jezgro i za metak sile otpora zraka bile zanemarive u odnosu na sile gravitacije. Galileo je otkrio da oba objekta stignu do tla u istom trenutku, odnosno da je brzina njihovog pada ista.
Rezultati do kojih je došao Galileo su posljedica zakona univerzalna gravitacija i zakon prema kojem je ubrzanje koje doživljava tijelo direktno proporcionalno sili koja djeluje na njega i obrnuto proporcionalno masi.
3. Još jedan eksperiment Galilea Galileija
Galileo je izmjerio udaljenost koju su kuglice kotrljale po nagnutoj dasci prešle u jednakim vremenskim intervalima, koju je izmjerio autor eksperimenta pomoću vodenog sata. Naučnik je otkrio da ako se vrijeme udvostruči, loptice bi se kotrljale četiri puta dalje. Ovaj kvadratni odnos je značio da su se kugle kretale ubrzanom brzinom pod uticajem gravitacije, što je bilo u suprotnosti sa Aristotelovom tvrdnjom, koja je bila prihvaćena već 2000 godina, da se tela na koja deluje sila kreću konstantnom brzinom, dok ako se sila ne primenjuje na telo, onda ono miruje. Rezultati ovog Galilejevog eksperimenta, kao i rezultati njegovog eksperimenta sa Kosim tornjem u Pizi, kasnije su poslužili kao osnova za formulaciju zakona klasične mehanike.
4. Eksperiment Henryja Cavendisha
Nakon što je Isaac Newton formulirao zakon univerzalne gravitacije: sila privlačenja između dva tijela s masama Mit, međusobno udaljenih rastojanjem r, jednaka je F=γ (mM/r2), preostalo je odrediti vrijednost gravitaciona konstanta γ - Da bismo to uradili, bilo je potrebno izmeriti privlačenje sila između dva tela sa poznatim masama. To nije tako lako učiniti, jer je sila privlačenja vrlo mala. Osećamo silu gravitacije Zemlje. Ali nemoguće je osjetiti privlačnost čak i vrlo velike planine u blizini, jer je vrlo slaba.
Bila je potrebna vrlo suptilna i osjetljiva metoda. Izmislio ga je i koristio 1798. Njutnov sunarodnik Henry Cavendish. Koristio je torzionu vagu - klackalicu sa dve kugle okačene na vrlo tanku užetu. Cavendish je mjerio pomak klackalice (rotaciju) kako su se druge kugle veće mase približavale vagi. Da bi se povećala osjetljivost, pomak je određen svjetlosnim mrljama reflektiranim od ogledala postavljenih na klackalice. Kao rezultat ovog eksperimenta, Cavendish je po prvi put uspio prilično precizno odrediti vrijednost gravitacijske konstante i izračunati masu Zemlje.
5. Eksperiment Jeana Bernarda Foucaulta
Francuski fizičar Jean Bernard Leon Foucault eksperimentalno je dokazao rotaciju Zemlje oko svoje ose 1851. godine koristeći 67-metarsko klatno okačeno na vrh kupole pariškog Panteona. Ravan zamaha klatna ostaje nepromenjena u odnosu na zvezde. Posmatrač koji se nalazi na Zemlji i rotira sa njom vidi da se ravan rotacije polako okreće u smjeru suprotnom od smjera rotacije Zemlje.
6. Eksperiment Isaka Newtona
Godine 1672. Isak Newton je izveo jednostavan eksperiment koji je opisan u svim školskim udžbenicima. Zatvorivši kapke, napravio je malu rupu u njima kroz koju je prolazio zrak sunčeve svjetlosti. Prizma je postavljena na putanju zraka, a ekran je postavljen iza prizme. Na ekranu je Newton uočio "dugu": bijeli zrak sunčeve svjetlosti, prolazeći kroz prizmu, pretvorio se u nekoliko obojenih zraka - od ljubičaste do crvene. Ova pojava se naziva disperzija svjetlosti.
Sir Isaac nije bio prvi koji je primijetio ovaj fenomen. Već na početku naše ere bilo je poznato da veliki monokristali prirodnog porijekla imaju svojstvo razlaganja svjetlosti u boje. Prve studije disperzije svjetlosti u eksperimentima sa staklenom trokutastom prizmom, još prije Njutna, izveli su Englez Hariot i češki prirodnjak Marzi.
Međutim, prije Newtona takva zapažanja nisu bila podvrgnuta ozbiljnoj analizi, a zaključci izvedeni na njihovoj osnovi nisu bili unakrsno provjereni dodatnim eksperimentima. I Hariot i Marzi ostali su sljedbenici Aristotela, koji je tvrdio da su razlike u boji određene razlikama u količini tame "pomiješane" s bijelim svjetlom. Ljubičasta, prema Aristotelu, nastaje s najvećim dodatkom tame svjetlu, a crveno s najmanjim. Newton je izveo dodatne eksperimente sa ukrštenim prizmama, kada svjetlost prođe kroz jednu prizmu, a zatim kroz drugu. Na osnovu sveukupnosti svojih eksperimenata, zaključio je da “nijedna boja ne proizlazi iz bijele i crne pomiješane zajedno, osim tamnih između”.
količina svjetlosti ne mijenja izgled boje.” Pokazao je da bijelu svjetlost treba posmatrati kao spoj. Glavne boje su od ljubičaste do crvene.
Ovaj Newtonov eksperiment služi kao izvanredan primjer kako različiti ljudi, promatrajući isti fenomen, tumače ga na različite načine, a samo oni koji dovode u pitanje njihovu interpretaciju i provode dodatne eksperimente dolaze do ispravnih zaključaka.
7. Eksperiment Tomasa Janga
Sve do početka 19. veka preovladavale su ideje o korpuskularnoj prirodi svetlosti. Smatralo se da se svjetlost sastoji od pojedinačnih čestica - korpuskula. Iako je fenomen difrakcije i interferencije svjetlosti promatrao Newton („Njutnovi prstenovi“), općeprihvaćeno gledište je ostalo korpuskularno.
Gledajući valove na površini vode od dva bačena kamena, možete vidjeti kako, preklapajući se, valovi mogu ometati, odnosno poništavati ili međusobno pojačavati. Na osnovu toga, engleski fizičar i liječnik Thomas Young je 1801. godine proveo eksperimente sa snopom svjetlosti koji je prošao kroz dvije rupe na neprozirnom ekranu, formirajući tako dva nezavisna izvora svjetlosti, slična dva kamena bačena u vodu. Kao rezultat toga, uočio je interferencijski obrazac koji se sastojao od naizmjeničnih tamnih i bijelih rubova, koji se ne bi mogli formirati ako se svjetlost sastoji od čestica. Tamne pruge su odgovarale područjima gdje se svjetlosni valovi iz dva proreza međusobno poništavaju. Pojavile su se svjetlosne pruge gdje su se svjetlosni valovi međusobno pojačavali. Tako je dokazana talasna priroda svjetlosti.
8. Eksperiment Klausa Jonssona
Njemački fizičar Klaus Jonsson izveo je eksperiment 1961. godine sličan eksperimentu Thomasa Younga o interferenciji svjetlosti. Razlika je bila u tome što je Jonsson umjesto zraka svjetlosti koristio snopove elektrona. Dobio je interferencijski obrazac sličan onome što je Young uočio za svjetlosne valove. Time je potvrđena ispravnost odredbi kvantna mehanika o mješovitoj korpuskularno-valnoj prirodi elementarnih čestica.
9. Eksperiment Roberta Millikana
Ideja da električni naboj bilo koje tijelo je diskretno (to jest, sastoji se od većeg ili manjeg skupa elementarnih naboja koji više nisu podložni fragmentaciji), nastao je još u početkom XIX veka, a podržavali su ga poznati fizičari kao što su M. Faraday i G. Helmholtz. U teoriju je uveden termin "elektron", koji označava određenu česticu - nosioca elementarnog električnog naboja. Taj je termin, međutim, u to vrijeme bio čisto formalan, budući da ni sama čestica ni elementarni električni naboj povezan s njom nisu bili eksperimentalno otkriveni. Godine 1895. K. Roentgen je tokom eksperimenata sa cijevi za pražnjenje otkrio da je njena anoda, pod utjecajem zraka koje lete sa katode, sposobna emitovati vlastite rendgenske zrake, odnosno rentgenske zrake. Iste godine je francuski fizičar J. Perrin eksperimentalno dokazao da su katodne zrake mlaz negativno nabijenih čestica. No, unatoč kolosalnom eksperimentalnom materijalu, elektron je ostao hipotetička čestica, jer nije postojao niti jedan eksperiment u kojem bi pojedini elektroni sudjelovali.
Američki fizičar Robert Millikan razvio je metodu koja je postala klasičan primjer elegantnog fizičkog eksperimenta. Millikan je uspio izolirati nekoliko nabijenih kapljica vode u prostoru između ploča kondenzatora. Osvjetljavanjem rendgenskim zracima bilo je moguće blago ionizirati zrak između ploča i promijeniti naboj kapljica. Kada je polje između ploča uključeno, kapljica se polako kretala prema gore pod utjecajem električne privlačnosti. Kada je polje isključeno, palo je pod uticaj gravitacije. Uključivanjem i isključivanjem polja bilo je moguće proučavati svaku od kapljica suspendovanih između ploča 45 sekundi, nakon čega su isparile. Do 1909. godine bilo je moguće utvrditi da je naboj bilo koje kapljice uvijek cijeli umnožak osnovne vrijednosti e (naboj elektrona). Bilo je uvjerljivi dokazičinjenica da su elektroni čestice istog naboja i mase. Zamijenivši kapljice vode kapljicama ulja, Millikan je uspio povećati trajanje posmatranja na 4,5 sata i 1913. godine, eliminirajući jedan za drugim moguće izvore greške, objavio je prvu izmjerenu vrijednost naboja elektrona: e = (4,774 ± 0,009)x 10-10 elektrostatičkih jedinica .
10. Eksperiment Ernsta Rutherforda
Do početka 20. stoljeća postalo je jasno da se atomi sastoje od negativno nabijenih elektrona i neke vrste pozitivnog naboja, zbog čega atom općenito ostaje neutralan. Međutim, bilo je previše pretpostavki o tome kako izgleda ovaj “pozitivno-negativan” sistem, dok je očito nedostajalo eksperimentalnih podataka koji bi omogućili da se napravi izbor u korist jednog ili drugog modela. Većina fizičara prihvatila je J. J. Thomsonov model: atom kao jednolično nabijena pozitivna kugla promjera približno 108 cm s negativnim elektronima koji lebde unutra.
Godine 1909. Ernst Rutherford (uz pomoć Hansa Geigera i Ernsta Marsdena) izveo je eksperiment kako bi razumio stvarnu strukturu atoma. U ovom eksperimentu, teške pozitivno nabijene alfa čestice koje su se kretale brzinom od 20 km/s prošle su kroz tanku zlatnu foliju i raspršile se po atomima zlata, odstupajući od prvobitnog smjera kretanja. Da bi odredili stepen devijacije, Geiger i Marsden su morali da koriste mikroskop da bi posmatrali bljeskove na ploči scintilatora koji su se javljali tamo gde je alfa čestica udarila u ploču. Tokom dvije godine izbrojano je oko milion baklji i dokazano je da otprilike jedna čestica od 8000, kao rezultat raspršenja, promijeni smjer kretanja za više od 90° (odnosno, okrene se nazad). To se nikako ne bi moglo dogoditi u Thomsonovom "labavom" atomu. Rezultati su jasno podržali takozvani planetarni model atoma - masivno sićušno jezgro veličine oko 10-13 cm i elektroni koji rotiraju oko ovog jezgra na udaljenosti od oko 10-8 cm.
Moderni fizički eksperimenti su mnogo složeniji od eksperimenata iz prošlosti. U nekima su uređaji postavljeni na područja od desetina hiljada kvadratnih kilometara, u drugima ispunjavaju volumen reda veličine kubnog kilometra. A drugi će uskoro biti izvedeni na drugim planetama.
Zabavni eksperimenti.
Vannastavna aktivnost za srednju klasu.
Vannastavna priredba iz fizike za srednje razrede “Zabavni eksperimenti”
Ciljevi događaja:Razvijati kognitivni interes, interes za fiziku;
- razviti kompetentan monološki govor koristeći fizičke termine, razviti pažnju, zapažanje i sposobnost primjene znanja u novoj situaciji;
- naučiti djecu da komuniciraju na prijateljski način.
Učitelj: Danas ćemo vam pokazati zanimljive eksperimente. Pažljivo gledajte i pokušajte ih objasniti. Oni koji budu bolji u svojim objašnjenjima dobiće nagrade - dobre i odlične ocjene iz fizike.
(Učenici 9. razreda pokazuju eksperimente, a učenici 7-8. razreda objašnjavaju)
Eksperiment 1 “Bez navlaženja ruku”
Oprema: tanjir ili tanjir, novčić, čaša, papir, šibice.
Kako to učiniti: Stavite novčić na dno tanjira ili tanjira i ulijte malo vode. Kako doći do novčića, a da ne pokvasite vrhove prstiju?
Rešenje: Zapalite papir i stavite ga u čašu na neko vreme. Okrenite zagrijanu čašu naopako i stavite je na tanjir pored novčića.
Kako se zrak u staklu zagrijava, njegov pritisak će se povećati i dio zraka će pobjeći. Nakon nekog vremena, preostali zrak će se ohladiti i pritisak će se smanjiti. Pod uticajem atmosferski pritisak voda će ući u čašu, oslobađajući novčić.
Eksperiment 2 “Podizanje tanjira sapuna”
Oprema: tanjir, sapun za pranje veša.
Postupak: Sipajte vodu u tanjir i odmah ocijedite. Površina ploče će biti vlažna. Zatim, čvrsto pritiskajući sapun na ploču, okrenite ga nekoliko puta i podignite. U isto vrijeme, tanjir će se podići sapunom. Zašto?
Objašnjenje: Podizanje posude sa sapunom objašnjava se privlačenjem molekula posude i sapuna.
Eksperiment 3 “Čarobna voda”
Oprema: čaša vode, list debelog papira.
Ponašanje: Ovaj eksperiment se zove “Čarobna voda”. Napunite čašu vodom do vrha i prekrijte je listom papira. Hajde da okrenemo čašu. Zašto voda ne teče iz naopačke čaše?
Objašnjenje: Vodu drži atmosferski pritisak, tj. atmosferski pritisak je veći od pritiska koji proizvodi voda.
Napomene: Eksperiment bolje funkcionira s posudom debelih stijenki.
Prilikom prevrtanja stakla, list papira morate držati rukom.
Eksperiment 4 “Papir koji se ne može parati”
Oprema: dva stativa sa spojnicama i nogama, dva papirna prstena, štap, mjerač.
Izvođenje: Papirne prstenove kačimo na stative u istom nivou. Postavićemo im šinu. Kada se oštro udari metrom ili metalnom šipkom u sredini stalka, pukne, ali prstenovi ostaju netaknuti. Zašto?
Objašnjenje: Vrijeme interakcije je vrlo kratko. Stoga, stalak nema vremena da prenese primljeni impuls na papirne prstenove.
Napomene: Širina prstena je 3 cm. Šina je duga 1 metar, široka 15-20 cm i debljina 0,5 cm.
Eksperiment 5 "Teške novine"
Oprema: traka dužine 50-70 cm, novine, metar.
Ponašanje: Stavite škriljevac na sto sa potpuno rasklopljenim novinama na njemu. Ako polako pritiskate viseći kraj ravnala, on se spušta, a suprotni se uzdiže zajedno sa novinama. Ako metrom ili čekićem oštro udarite kraj šine, ona se lomi, a suprotni kraj sa novinama se ni ne diže. Kako ovo objasniti?
Objašnjenje: Atmosferski zrak vrši pritisak na novine odozgo. Laganim pritiskom na kraj ravnala, zrak prodire ispod novina i djelomično uravnotežuje pritisak na njega. Oštrim udarom, zbog inercije, zrak nema vremena da trenutno prodre ispod novina. Pritisak vazduha na novine odozgo je veći nego odozdo i šina se lomi.
Napomene: Šinu treba postaviti tako da njen kraj visi 10 cm. Novine treba da dobro prianjaju uz šinu i sto.
Iskustvo 6
Oprema: tronožac sa dvije spojnice i noge, dva pokazna dinamometra.
Izvođenje: Pričvrstimo dva dinamometra - uređaja za mjerenje sile - na tronožac. Zašto su njihova očitavanja ista? Šta to znači?
Objašnjenje: tijela djeluju jedno na drugo silama jednakim po veličini i suprotnog smjera. (Treći Newtonov zakon).
Iskustvo 7
Oprema: dva lista papira identične veličine i težine (jedan od njih je zgužvan).
Izvođenje: Pustimo oba lista u isto vrijeme sa iste visine. Zašto zgužvani komad papira brže pada?
Objašnjenje: Zgužvani komad papira pada brže jer na njega djeluje manji otpor zraka.
Ali u vakuumu bi pali istovremeno.
Eksperiment 8 "Koliko brzo se svijeća gasi"
Oprema: staklena posuda sa vodom, stearinska svijeća, ekser, šibice.
Ponašanje: Zapalite svijeću i spustite je u posudu s vodom. Koliko brzo će se svijeća ugasiti?
Objašnjenje: Čini se da je plamen ispunjen vodom čim dio svijeće koji viri iznad vode izgori i svijeća se ugasi.
Ali, kako gori, svijeća se smanjuje na težini i lebdi pod utjecajem Arhimedove sile.
Napomena: Pričvrstite mali uteg (ekser) na kraj svijeće odozdo tako da pluta u vodi.
Eksperiment 9 “Vatrootporni papir”
Oprema: metalna šipka, traka papira, šibice, svijeća (alkoholna lampa)
Način izvođenja: Čvrsto omotajte štap trakom papira i stavite ga u plamen svijeće ili alkoholne lampe. Zašto papir ne gori?
Objašnjenje: Gvožđe, koje ima dobru toplotnu provodljivost, uklanja toplotu sa papira, tako da se ne zapali.
Eksperiment 10 “Vatrootporni šal”
Oprema: tronožac sa kvačilom i stopalom, alkohol, maramica, šibice.
Kako to učiniti: U stopalo stativa stavite maramicu (prethodno navlaženu vodom i ocijeđenu), polijte je alkoholom i zapalite. Unatoč plamenu koji proguta šal, on neće izgorjeti. Zašto?
Objašnjenje: Toplota oslobođena sagorevanjem alkohola u potpunosti je iskorištena za isparavanje vode, tako da ne može zapaliti tkaninu.
Eksperiment 11 “Vatrootporni konac”
Oprema: tronožac sa spojnicom i stopom, pero, običan konac i konac natopljen zasićenom otopinom kuhinjske soli.
Kako to učiniti: Okačite pero na konac i zapalite ga. Konac gori i pero pada. Sada objesimo pero na čarobnu nit i zapalimo ga. Kao što vidite, magična nit izgara, ali pero ostaje da visi. Objasnite tajnu magične niti.
Objašnjenje: Magic thread namočen u rastvor kuhinjske soli. Kada se konac sagori, pero se drži spojenim kristalima kuhinjske soli.
Napomena: Konac treba namočiti 3-4 puta u zasićenom rastvoru soli.
Eksperiment 12 “Voda ključa u papirnoj posudi”
Oprema: tronožac sa spojnicom i nogom, tepsija sa žicama, alkoholna lampa, šibice.
Kako to učiniti: Okačite posudu za papir na stativ.
Da li je moguće prokuvati vodu u ovoj šerpi?
Objašnjenje: Sva toplina koja se oslobađa tijekom sagorijevanja koristi se za zagrijavanje vode. Osim toga, temperatura posude za papir ne dostiže temperaturu paljenja.
Zanimljiva pitanja.
Učitelj: Dok voda ključa, publici možete postavljati pitanja:
Šta raste naopako? (sladenica)
Plivao sam u vodi, ali sam ostao suv. (guska, patka)
Zašto se vodene ptice ne smoče u vodi? (Površina njihovog perja je prekrivena tanki sloj masnoća, a voda ne vlaži masnu površinu.)
Čak ga i dijete može podići sa zemlje, ali ga ni jak čovjek ne može baciti preko ograde (Pushinka)
Prozor se razbije tokom dana i vrati na mjesto noću. (ledena rupa)
Rezultati eksperimenata se sumiraju.
Ocjenjivanje.
2015-
Većina ljudi, prisjećajući se svojih školskih godina, sigurna je da je fizika vrlo dosadan predmet. Kurs uključuje mnoge probleme i formule koje nikome neće biti od koristi u kasnijem životu. S jedne strane, ove tvrdnje su tačne, ali kao i svaki predmet, fizika ima i drugu stranu medalje. Ali ne otkriva svako sam.
Mnogo zavisi od nastavnika
Možda je za to kriv naš obrazovni sistem, ili se radi o nastavniku koji razmišlja samo o potrebi da predaje gradivo odobreno odozgo i ne nastoji da zainteresuje svoje učenike. Najčešće je on kriv. Međutim, ako djeca imaju sreće i lekciju vodi učitelj koji voli svoj predmet, on ne samo da će moći zainteresirati učenike, već će im pomoći i da otkriju nešto novo. Kao rezultat toga, djeca će početi uživati u pohađanju takvih časova. Naravno, formule su sastavni dio ovog nastavnog predmeta; Ali postoje i pozitivni aspekti. Eksperimenti su od posebnog interesa za školarce. O tome ćemo detaljnije govoriti. Pogledat ćemo neke zabavne fizičke eksperimente koje možete raditi sa svojim djetetom. Ovo bi trebalo da bude zanimljivo ne samo njemu, već i vama. Vjerovatno ćete uz pomoć takvih aktivnosti u svom djetetu usaditi istinski interes za učenje, a „dosadna“ fizika će postati njegov omiljeni predmet. To uopće nije teško izvesti, zahtijevat će vrlo malo atributa, glavna stvar je da postoji želja. I možda ćete tada moći zamijeniti školskog učitelja vašeg djeteta.
Pogledajmo neke zanimljive eksperimente iz fizike za mališane, jer morate početi s malim.
Papirna riba
Da bismo proveli ovaj eksperiment, trebamo izrezati malu ribu iz debelog papira (može biti kartona), čija dužina treba biti 30-50 mm. U sredini napravimo okruglu rupu promjera približno 10-15 mm. Zatim, sa strane repa, izrežemo uski kanal (širine 3-4 mm) do okrugle rupe. Zatim sipamo vodu u lavor i pažljivo stavimo našu ribu tamo tako da jedna ravnina leži na vodi, a druga ostane suha. Sada trebate ubaciti malo ulja u okrugli otvor (možete koristiti konzervu za ulje mašina za šivanje ili bicikl). Ulje, pokušavajući da se proširi po površini vode, teći će kroz usječeni kanal, a riba će plivati naprijed pod utjecajem ulja koje teče natrag.
Slon i Moska
Nastavimo s našim djetetom provoditi zabavne eksperimente iz fizike. Pozivamo vas da upoznate svoje dijete sa pojmom poluge i kako ona pomaže osobi da olakša rad. Na primjer, recite nam da se može koristiti za jednostavno podizanje teškog ormarića ili sofe. I radi jasnoće, pokažite osnovni eksperiment iz fizike pomoću poluge. Za to će nam trebati ravnalo, olovka i nekoliko malih igračaka, ali uvijek različite težine (zato smo ovaj eksperiment nazvali "Slon i mops"). Našeg slona i mopsa pričvršćujemo na različite krajeve ravnala pomoću plastelina ili običnog konca (samo vežemo igračke). Sada, ako stavite srednji dio ravnala na olovku, onda će ga, naravno, slon povući, jer je teži. Ali ako pomaknete olovku prema slonu, Moska će je lako nadmašiti. Ovo je princip poluge. Lenjir (poluga) počiva na olovci - ovo mjesto je uporište. Zatim, djetetu treba reći da se ovaj princip svuda koristi;
Kućni eksperiment iz fizike s inercijom
Trebat će nam tegla vode i komunalna mreža. Nikome neće biti tajna da ako otvorena tegla okrenite ga, voda će se izliti iz njega. Pokusajmo? Naravno, za ovo je bolje izaći napolje. Stavljamo limenku u mrežu i počinjemo je glatko zamahnuti, postepeno povećavajući amplitudu, i kao rezultat toga pravimo puni okret- jedan, drugi, treći i tako dalje. Voda se ne izliva. Zanimljivo? Sada napravimo da voda izlije. Da to uradimo, uzmimo tin can i napravite rupu na dnu. Stavljamo ga u mrežu, punimo vodom i počinjemo rotirati. Iz rupe izlazi potok. Kada je konzerva u donjem položaju, to nikoga ne čudi, ali kada poleti, fontana nastavlja da teče u istom pravcu, a iz grla ne izlazi ni kap. To je to. Sve ovo se može objasniti principom inercije. Prilikom rotacije, limenka ima tendenciju da poleti odmah, ali mreža je ne pušta i prisiljava je da opisuje krugove. Voda takođe ima tendenciju da leti po inerciji, a u slučaju kada smo napravili rupu na dnu, ništa je ne sprečava da izbije i krene pravolinijski.
Kutija sa iznenađenjem
Sada pogledajmo fizičke eksperimente sa pomakom. Morate staviti kutiju šibica na rub stola i polako je pomicati. U trenutku kada pređe svoju prosječnu ocjenu, doći će do pada. Odnosno, masa dijela gurnutog preko ruba ploče stola premašit će težinu preostalog dijela, a kutija će se prevrnuti. Sada pomjerimo centar mase, na primjer, unutra stavimo metalnu maticu (što je bliže ivici). Ostaje samo da kutiju postavite tako da mali dio ostane na stolu, a veliki dio visi u zraku. Neće biti pada. Suština ovog eksperimenta je da je cijela masa iznad tačke oslonca. Ovaj princip se takođe koristi svuda. Zahvaljujući njemu namještaj, spomenici, transport i još mnogo toga su u stabilnom položaju. Inače, dječja igračka Vanka-Vstanka također je izgrađena na principu pomjeranja centra mase.
Dakle, nastavimo gledati zanimljive eksperimente iz fizike, ali prijeđimo na sljedeću fazu - za učenike šestog razreda.
Vodeni vrtuljak
Trebat će nam prazna konzerva, čekić, ekser i konopac. Ekserom i čekićem probušimo rupu u bočnom zidu blizu dna. Zatim, bez izvlačenja eksera iz rupe, savijte ga u stranu. Potrebno je da rupa bude koso. Ponavljamo postupak na drugoj strani limenke - morate paziti da su rupe jedna nasuprot drugoj, ali su nokti savijeni u različitim smjerovima. U gornjem dijelu posude probušimo još dvije rupe i u njih uvučemo krajeve užeta ili debelog konca. Okačimo posudu i napunimo je vodom. Iz donjih rupa počet će teći dvije kose fontane, a tegla će se početi okretati u suprotnom smjeru. Svemirske rakete rade na ovom principu - plamen iz mlaznica motora puca u jednom smjeru, a raketa leti u drugom.
Eksperimenti iz fizike - 7. razred
Hajde da izvedemo eksperiment sa gustinom mase i saznamo kako jaje može da pluta. Fizičke eksperimente s različitim gustoćama najbolje je izvoditi koristeći slatku i slanu vodu kao primjer. Uzmi napunjenu teglu vruća voda. Ubacite jaje u njega i ono će odmah potonuti. Zatim ga dodajte u vodu kuhinjska so i promešati. Jaje počinje da pluta, a što je više soli, to će se više podići. To je zato što slana voda ima veću gustinu od slatke vode. Dakle, svi znaju da se u Mrtvom moru (njegova voda je najslanija) gotovo nemoguće utopiti. Kao što vidite, eksperimenti iz fizike mogu značajno proširiti vidike vašeg djeteta.
i plastičnu flašu
Učenici sedmog razreda počinju da proučavaju atmosferski pritisak i njegov uticaj na objekte oko nas. Da bismo dublje istražili ovu temu, bolje je provesti odgovarajuće eksperimente u fizici. Atmosferski pritisak utiče na nas, iako ostaje nevidljiv. Dajemo primjer sa balon. Svako od nas to može prevariti. Onda ćemo ga staviti plastična boca, stavite rubove na vrat i popravite ga. Na ovaj način zrak može strujati samo u loptu, a boca će postati zatvorena posuda. Pokušajmo sada naduvati balon. Nećemo uspjeti, jer nam atmosferski pritisak u boci to ne dozvoljava. Kada dunemo, lopta počinje da istiskuje vazduh u posudi. A pošto je naša boca zapečaćena, nema gde da ode, i počinje da se skuplja, čime postaje mnogo gušća od vazduha u kugli. Shodno tome, sistem je nivelisan i nemoguće je naduvati balon. Sada ćemo napraviti rupu na dnu i pokušati naduvati balon. U tom slučaju nema otpora, istisnuti zrak napušta bocu - atmosferski tlak se izjednačava.
Zaključak
Kao što vidite, fizički eksperimenti nisu nimalo komplicirani i prilično zanimljivi. Pokušajte zainteresirati svoje dijete - i njegovo učenje će biti potpuno drugačije, počet će sa zadovoljstvom pohađati nastavu, što će u konačnici utjecati na njegov učinak.
Iz knjige "Moja prva iskustva."
Volumen pluća
Za iskustvo vam je potrebno:
pomoćnik za odrasle;
velika plastična boca;
umivaonik;
voda;
plastično crijevo;
čaša.
1. Koliko vazduha mogu zadržati vaša pluća? Da biste saznali, trebat će vam pomoć odrasle osobe. Napunite posudu i flašu vodom. Neka odrasla osoba drži bocu naopako pod vodom.
2. Umetnite plastično crijevo u bocu.
3. Duboko udahnite i dunite u crijevo što jače možete. U boci će se pojaviti mjehurići zraka koji se dižu prema gore. Zategnite crijevo čim vam nestane zraka u plućima.
4. Izvucite crijevo i zamolite svog asistenta, prekrivajući vrat flaše dlanom, da je prevrne ispravan položaj. Da biste saznali koliko ste gasa izdahnuli, dodajte vodu u bocu pomoću merne čaše. Pogledajte koliko vode trebate dodati.
Neka pada kisa
Za iskustvo vam je potrebno:
pomoćnik za odrasle;
frižider;
Kuhalo za vodu;
voda;
metalna kašika;
tanjurić;
držač za topla jela.
1. Metalnu kašiku stavite u frižider na pola sata.
2. Zamolite odraslu osobu da vam pomogne da izvedete eksperiment od početka do kraja.
3. Zakuhajte pun kotlić vode. Stavite tanjir ispod grla čajnika.
4. Pomoću rukavice za rernu pažljivo pomerite kašiku prema pari koja izlazi iz grla čajnika. Kada para udari u hladnu kašiku, ona se kondenzuje i „kiša“ na tanjir.
Napravite higrometar
Za iskustvo vam je potrebno:
2 identična termometra;
vata;
gumene trake;
prazna čaša za jogurt;
voda;
veliki kartonska kutija bez poklopca;
govorio.
1. Iglom za pletenje probušite dvije rupe na zidu kutije na udaljenosti od 10 cm jedna od druge.
2. Dva termometra umotajte istom količinom vate i pričvrstite gumicama.
3. Zavežite elastičnu traku na vrh svakog termometra i provucite elastične trake u rupe na vrhu kutije. Ubacite iglu za pletenje u gumene omče kao što je prikazano na slici tako da termometri slobodno vise.
4. Ispod jednog termometra stavite čašu vode tako da voda navlaži vatu (ali ne i termometar).
5. Uporedite očitavanja termometra u drugačije vrijeme dana. Što je veća temperaturna razlika, to je niža vlažnost vazduha.
Pozovite oblak
Za iskustvo vam je potrebno:
prozirna staklena boca;
vruća voda;
kocka leda;
tamnoplavi ili crni papir.
1. Pažljivo napunite flašu toplom vodom.
2. Nakon 3 minute izlijte vodu, ostavite malo na samom dnu.
3. Stavite kocku leda na vrat otvorene boce.
4. Stavite list tamnog papira iza boce. Tamo gdje vrući zrak koji se diže sa dna dolazi u kontakt sa ohlađenim zrakom na vratu, stvara se bijeli oblak. Vodena para u vazduhu se kondenzuje, formirajući oblak sitnih kapljica vode.
Pod pritiskom
Za iskustvo vam je potrebno:
prozirna plastična boca;
velika zdjela ili duboki pladanj;
voda;
kovanice;
traka papira;
olovka;
vladar;
ljepljiva traka.
1. Napunite posudu i flašu vodom do pola.
2. Nacrtajte skalu na traku papira i zalijepite je na bocu ljepljivom trakom.
3. Stavite dvije ili tri male hrpe novčića na dno posude, dovoljno velike da stane na vrat boce. Zahvaljujući tome, vrat boce neće se naslanjati na dno, a voda će moći slobodno istjecati iz boce i ulijevati se u nju.
4. Palcem začepite vrat boce i pažljivo stavite bocu naopako na novčiće.
Vaš vodeni barometar će vam omogućiti da pratite promjene atmosferskog tlaka. Kako se pritisak povećava, nivo vode u boci će rasti. Kada pritisak padne, nivo vode će pasti.
Napravite vazdušni barometar
Za iskustvo vam je potrebno:
staklenka sa širokim otvorom;
balon;
škare;
gumica;
slamka za piće;
karton;
olovka;
vladar;
ljepljiva traka.
1. Izrežite balon i čvrsto ga navucite na teglu. Učvrstite elastičnom trakom.
2. Naoštrite kraj slamke. Drugi kraj zalijepite ljepljivom trakom na razvučenu loptu.
3. Nacrtajte skalu na kartonskoj kartici i stavite karton na kraj strelice. Kada se atmosferski pritisak poveća, vazduh u posudi se komprimira. Kada padne, vazduh se širi. Shodno tome, strelica će se kretati duž skale.
Ako pritisak poraste, vrijeme će biti lijepo. Ako padne, loše je.
Od kojih gasova se sastoji vazduh?
Za iskustvo vam je potrebno:
pomoćnik za odrasle;
staklena tegla;
svijeća;
voda;
kovanice;
velika staklena posuda.
1. Neka odrasla osoba zapali svijeću i dodajte parafin na dno posude kako biste osigurali svijeću.
2. Pažljivo napunite posudu vodom.
3. Pokrijte svijeću teglom. Stavite hrpe novčića ispod tegle tako da joj ivice budu samo malo ispod nivoa vode.
4. Kada sav kiseonik u tegli izgori, svijeća će se ugasiti. Voda će se podići, zauzimajući zapreminu na kojoj je nekada bio kiseonik. Dakle, možete vidjeti da u zraku ima oko 1/5 (20%) kisika.
Napravite bateriju
Za iskustvo vam je potrebno:
izdržljiv papirni ubrus;
folija za hranu;
škare;
bakreni novčići;
sol;
voda;
dvije izolirane bakrene žice;
mala sijalica.
1. Otopite malo soli u vodi.
2. Papirni ubrus i foliju izrežite na kvadrate malo veće od novčića.
3. Navlažite papirnate kvadrate u slanoj vodi.
4. Stavite hrpu jednu na drugu: bakreni novčić, komad folije, komad papira, drugi novčić i tako nekoliko puta. Na vrhu hrpe bi trebao biti papir, a na dnu novčić.
5. Gurnite ogoljeni kraj jedne žice ispod snopa, a drugi kraj povežite sa sijalicom. Stavite jedan kraj druge žice na vrh snopa, a drugi spojite na sijalicu. Šta se desilo?
solarni ventilator
Za iskustvo vam je potrebno:
folija za hranu;
crna boja ili marker;
škare;
ljepljiva traka;
konci;
velika čista staklena tegla sa poklopcem.
1. Izrežite dvije trake folije, svaka veličine otprilike 2,5 x 10 cm. Obojite jednu stranu crnim markerom ili bojom. Napravite proreze na trakama i umetnite ih jednu u drugu, savijajući krajeve, kao što je prikazano na slici.
2. Koristeći konac i ljepljivu traku, pričvrstite solarne panele na poklopac tegle. Stavite teglu na sunčano mesto. Crna strana traka se zagrijava više od sjajne strane. Zbog temperaturne razlike, doći će do razlike u tlaku zraka i ventilator će početi da se okreće.
Koje je boje nebo?
Za iskustvo vam je potrebno:
staklena čaša;
voda;
čajna kašika;
brašno;
bijeli papir ili karton;
baterijska lampa.
1. Pola kašičice brašna razmutite u čaši vode.
2. Stavite staklo na bijeli papir i obasjajte ga baterijskom lampom odozgo. Voda izgleda svijetloplava ili siva.
3. Sada stavite papir iza stakla i obasjajte ga sa strane. Voda izgleda blijedo narandžasta ili žućkasta.
Najsitnije čestice u vazduhu, poput brašna u vodi, menjaju boju svetlosnih zraka. Kada svjetlost dolazi sa strane (ili kada je sunce nisko na horizontu), plava boja se raspršuje i oko vidi višak narandžastih zraka.
Napravite mini mikroskop
Za iskustvo vam je potrebno:
malo ogledalo;
plastelin;
staklena čaša;
aluminijska folija;
igla;
ljepljiva traka;
kap volova;
mali cvijet
1. Mikroskop koristi stakleno sočivo za prelamanje zraka svjetlosti. Kap vode može ispuniti ovu ulogu. Postavite ogledalo pod uglom na komad plastelina i prekrijte ga čašom.
2. Presavijte aluminijsku foliju kao harmoniku kako biste stvorili višeslojnu traku. Pažljivo napravite malu rupu u sredini iglom.
3. Savijte foliju preko stakla kao što je prikazano na slici. Pričvrstite rubove ljepljivom trakom. Vrhom prsta ili igle ispustite vodu na rupu.
4. Spusti ga mali cvijet ili neki drugi mali predmet na dnu čaše ispod vodenog sočiva. Domaći mikroskop može ga povećati skoro 50 puta.
Pozovi munju
Za iskustvo vam je potrebno:
metalni pleh za pečenje;
plastelin;
plasticna kesa;
metalna viljuška.
1. Utisnite veliki komad plastelina na lim za pečenje da formirate dršku. Sada ne dirajte samu posudu - samo dršku.
2. Držeći lim za pečenje za dršku od plastelina, trljajte ga kružnim pokretima o vrećicu. Istovremeno se na limu za pečenje nakuplja statički električni naboj. Lim za pečenje ne bi trebalo da izlazi preko ivica vrećice.
3. Lim za pečenje malo podignite iznad vrećice (i dalje se držeći za dršku od plastelina) i izvucite zupce viljuške u jedan ugao. Iskra će preskočiti sa pleha za pečenje na viljušku. Ovako munja skače iz oblaka u gromobran.
