Сотні тисяч фізичних дослідів були поставлені за тисячолітню історію науки. Складно відібрати кілька «най-най». Серед фізиків США та Західної Європибуло проведено опитування. Дослідники Роберт Кріз і Стоні Бук просили їх назвати найкрасивіші за всю історію фізичні експерименти. Про досліди, що увійшли до першої десятки за підсумками опитування Криза та Бука, розповів науковець Лабораторії нейтринної астрофізики високих енергій, кандидат фізико-математичних наук Ігор Сокальський.
1. Експеримент Ератосфена Кіренського
Один із найдавніших відомих фізичних експериментів, у результаті якого було виміряно радіус Землі, було проведено у III столітті до нашої ери бібліотекарем знаменитої Олександрійської бібліотеки Ерастофеном Кіренським. Схема експерименту проста. Опівдні, у день літнього сонцестояння, у місті Сієні (нині Асуан) Сонце перебувало у зеніті і предмети не відкидали тіні. Того ж дня і в той же час у місті Олександрії, яке знаходилося за 800 кілометрів від Сієна, Сонце відхилялося від зеніту приблизно на 7°. Це становить близько 1/50 повного кола (360°), звідки виходить, що коло Землі дорівнює 40 000 кілометрів, а радіус 6300 кілометрів. Майже неймовірним видається те, що виміряний настільки простим методомрадіус Землі виявився всього на 5% менше значення, отриманого найточнішими сучасними методами, повідомляє сайт «Хімія та життя».
2. Експеримент Галілео Галілея
У XVII столітті панувала думка Аристотеля, який вчив, що швидкість падіння тіла залежить від його маси. Чим важче тіло, тим швидше воно падає. Спостереження, які кожен з нас може зробити в повсякденному житті, здавалося б, це підтверджують. Спробуйте одночасно випустити з рук легкузубочистку та важкий камінь. Камінь швидше торкнеться землі. Подібні спостереження привели Арістотеля до висновку про фундаментальну властивість сили, з якою Земля притягує інші тіла. Насправді на швидкість падіння впливає як сила тяжіння, а й сила опору повітря. Співвідношення цих сил для легких предметів і для важких по-різному, що і призводить до ефекту, що спостерігається.
Італієць Галілео Галілей засумнівався у правильності висновків Аристотеля та знайшов спосіб їх перевірити. Для цього він скидав з Пізанської вежі в той самий момент гарматне ядро і значно легшу мушкетну кулю. Обидва тіла мали приблизно однакову обтічний форму, тому і для ядра, і для кулі сили опору повітря були зневажливо малі в порівнянні з силами тяжіння. Галілей з'ясував, що обидва предмети досягають землі в той самий момент, тобто швидкість їх падіння однакова.
Результати, отримані Галілеєм, є наслідком закону всесвітнього тяжінняі закону, відповідно до якого прискорення, яке зазнає тіло, прямо пропорційне силі, що діє на нього, і обернено пропорційно масі.
3. Інший експеримент Галілео Галілея
Галілей заміряв відстань, яку кулі, що котилися по похилій дошці, долали за рівні проміжки часу, виміряний автором досвіду з водяного годинника. Вчений з'ясував, що якщо час збільшити вдвічі, то кулі прокотяться вчетверо далі. Ця квадратична залежність означала, що кулі під дією сили тяжіння рухаються прискорено, що суперечило прийнятому на віру протягом 2000 років твердженню Аристотеля про те, що тіла, на які діє сила, рухаються з постійною швидкістю, тоді як сила не прикладена до тіла, то воно спочиває. Результати цього експерименту Галілея, як і результати його експерименту з Пізанською вежею, надалі послужили основою формулювання законів класичної механіки.
4. Експеримент Генрі Кавендіша
Після того, як Ісаак Ньютон сформулював закон всесвітнього тяжіння: сила тяжіння між двома тілами з масами Міт, віддалених один від одного на відстань r, дорівнює F=γ (mM/r2), залишалося визначити значення гравітаційної постійної γ - Для цього потрібно було виміряти силу тяжіння між двома тілами з відомими масами. Зробити це не так просто, тому що сила тяжіння дуже мала. Ми відчуваємо силу тяжіння Землі. Але відчути тяжіння навіть дуже великої поблизу гори неможливо, оскільки воно дуже слабке.
Потрібен був дуже тонкий та чутливий метод. Його вигадав і застосував у 1798 році співвітчизник Ньютона Генрі Кавендіш. Він використовував крутильні ваги – коромисло з двома кульками, підвішене на дуже тонкому шнурку. Кавендіш вимірював усунення коромисла (поворот) при наближенні до куль ваг інших куль більшої маси. Для збільшення чутливості зміщення визначалося за світловими зайчиками, відбитими від дзеркал, закріплених на кулях коромисла. Внаслідок цього експерименту Кавендішу вдалося досить точно визначити значення гравітаційної константи і вперше обчислити масу Землі.
5. Експеримент Жана Бернара Фуко
Французький фізик Жан Бернар Леон Фуко в 1851 експериментально довів обертання Землі навколо своєї осі за допомогою 67-метрового маятника, підвішеного до вершини купола паризького Пантеону. Площина гойдання маятника зберігає постійне становище стосовно зірок. Спостерігач, що знаходиться на Землі і обертається разом з нею, бачить, що площина обертання повільно повертається у бік, протилежний до напрямку обертання Землі.
6. Експеримент Ісаака Ньютона
У 1672 році Ісаак Ньютон зробив простий експеримент, який описаний у всіх шкільних підручниках. Зачинивши віконниці, він проробив у них невеликий отвір, крізь який проходив сонячний промінь. На шляху променя була поставлена призма, а за призмою – екран. На екрані Ньютон спостерігав веселку: білий сонячний промінь, пройшовши через призму, перетворився на кілька кольорових променів - від фіолетового до червоного. Це називається дисперсією світла.
Сер Ісаак був не першим, хто спостерігав це явище. Вже на початку нашої ери було відомо, що великі монокристали природного походження мають властивість розкладати світло на кольори. Перші дослідження дисперсії світла у дослідах зі скляною трикутною призмою ще до Ньютона виконали англієць Харіот та чеський дослідник природи Марці.
Однак до Ньютона подібні спостереження не піддавалися серйозному аналізу, а висновки, що робилися на їх основі, не перевірялися ще раз додатковими експериментами. І Харіот, і Марці залишалися послідовниками Арістотеля, який стверджував, що відмінність у кольорі визначається різницею у кількості темряви, що «примішується» до білого світу. Фіолетовий колір, за Аристотелем, виникає при найбільшому додаванні темряви до світла, а червоний - при найменшому. Ньютон же проробив додаткові досліди зі схрещеними призмами, коли світло, пропущене через одну призму, потім проходить через іншу. На підставі сукупності виконаних дослідів він зробив висновок про те, що «ніякого кольору не виникає з білизни та чорноти, змішаних разом, крім проміжних темних
кількість світла не змінює вигляду кольору». Він показав, що біле світло слід розглядати як складове. Основними є кольори від фіолетового до червоного.
Цей експеримент Ньютона є чудовим прикладом того, як різні люди, спостерігаючи одне й те саме явище, інтерпретують його по-різному і лише ті, хто ставить під сумнів свою інтерпретацію і ставить додаткові досліди, діходять правильних висновків.
7. Експеримент Томаса Юнга
На початок ХІХ століття переважали ставлення до корпускулярної природі світла. Світло вважали що складається з окремих частинок - корпускул. Хоча явища дифракції та інтерференції світла спостерігав ще Ньютон («кільця Ньютона»), загальноприйнята думка залишалася корпускулярною.
Розглядаючи хвилі лежить на поверхні води від двох кинутих каменів, можна побачити, як, накладаючись друг на друга, хвилі можуть интерферировать, тобто взаємогасити чи взаємопосилювати друг друга. Грунтуючись на цьому, англійський фізик і лікар Томас Юнг проробив у 1801 році досліди з променем світла, який проходив через два отвори в непрозорому екрані, утворюючи, таким чином, два незалежні джерела світла, аналогічні двом кинутим у воду каменям. В результаті він спостерігав інтерференційну картину, що складається з темних і білих смуг, що чергуються, яка не могла б утворитися, якби світло складалося з корпускул. Темні смуги відповідали зонам, де світлові хвилі від двох щілин гасять одна одну. Світлі смуги виникали там, де світлові хвилі зміцнювалися. Таким чином було доведено хвильову природу світла.
8. Експеримент Клауса Йонссона
Німецький фізик Клаус Йонссон провів у 1961 році експеримент, подібний до експерименту Томаса Юнга з інтерференції світла. Різниця полягала в тому, що замість променів світла Йонссон використав пучки електронів. Він отримав інтерференційну картину, аналогічну до тієї, що Юнг спостерігав для світлових хвиль. Це підтвердило правильність положень квантової механікипро змішану корпускулярно-хвильову природу елементарних частинок.
9. Експеримент Роберта Міллікена
Уявлення про те, що електричний заряд будь-якого тіла дискретний (тобто складається з більшого або меншого набору елементарних зарядів, які вже не схильні до дроблення), виникло ще в початку XIXстоліття та підтримувалося такими відомими фізиками, як М.Фарадей та Г.Гельмгольц. У теорію було запроваджено термін «електрон», що позначав якусь частинку - носій елементарного електричного заряду. Цей термін, однак, був у той час суто формальним, оскільки ні сама частка, ні пов'язаний з нею елементарний електричний заряд не було виявлено експериментально. У 1895 році К.Рентген під час експериментів з розрядною трубкою виявив, що її анод під дією променів, що летять з катода, здатний випромінювати свої, Х-промені, або промені Рентгена. У тому року французький фізик Ж.Перрен експериментально довів, що катодні промені - це потік негативно заряджених частинок. Але, незважаючи на колосальний експериментальний матеріал, електрон залишався гіпотетичною частинкою, оскільки не було жодного досвіду, в якому брали б участь окремі електрони.
Американський фізик Роберт Міллікен розробив метод, який став класичним прикладом витонченого фізичного експерименту. Мілікену вдалося ізолювати у просторі кілька заряджених крапельок води між пластинами конденсатора. Висвітлюючи рентгенівськими променями, можна було трохи іонізувати повітря між пластинами і змінювати заряд крапель. При включеному полі між пластинами крапелька повільно рухалася вгору під впливом електричного тяжіння. При вимкненому полі вона опускалася під впливом гравітації. Включаючи та вимикаючи поле, можна було вивчати кожну з виважених між пластинами крапель протягом 45 секунд, після чого вони випаровувалися. До 1909 вдалося визначити, що заряд будь-якої крапельки завжди був цілим кратним фундаментальної величині е (заряд електрона). Це було переконливим доказомтого, що електрони являли собою частинки з однаковими зарядом та масою. Замінивши крапельки води крапельками олії, Міллікен одержав можливість збільшити тривалість спостережень до 4,5 години й у 1913 року, виключивши одне одним можливі джерела похибок, опублікував перше виміряне значення заряду електрона: е = (4,774 ± 0,009)х 10-10 .
10. Експеримент Ернста Резерфорда
На початку XX століття стало зрозуміло, що атоми складаються з негативно заряджених електронів та якогось позитивного зарядузавдяки якому атом залишається в цілому нейтральним. Однак припущень про те, як виглядає ця «позитивно-негативна» система, було надто багато, тоді як експериментальних даних, які б дозволили зробити вибір на користь тієї чи іншої моделі, явно бракувало. Більшість фізиків прийняли модель Дж. Дж. Томсона: атом як рівномірно заряджену позитивну кулю діаметром приблизно 108 см з плаваючими всередині негативними електронами.
В 1909 Ернст Резерфорд (йому допомагали Ганс Гейгер і Ернст Марсден) поставив експеримент, щоб зрозуміти дійсну структуру атома. У цьому експерименті важкі позитивно заряджені а-частки, що рухаються зі швидкістю 20 км/с, проходили через тонку золоту фольгу і розсіювалися на атомах золота, відхиляючись від початкового руху. Щоб визначити ступінь відхилення, Гейгер і Марсден повинні були за допомогою мікроскопа спостерігати спалахи на пластині сцинтилятора, що виникали там, де пластину потрапляла а-частка. За два роки було пораховано близько мільйона спалахів і доведено, що приблизно одна частка на 8000 у результаті розсіювання змінює напрямок руху більш ніж на 90° (тобто повертає назад). Такого ніяк не могло відбуватися в «пухкому» атомі Томсона. Результати однозначно свідчили на користь так званої планетарної моделі атома - масивне крихітне ядро розмірами приблизно 10-13 см та електрони, що обертаються навколо цього ядра на відстані близько 10-8 см.
Сучасні фізичні експерименти значно складніші за експерименти минулого. В одних прилади розміщують на площах десятки тисяч квадратних кілометрів, в інших заповнюють об'єм порядку кубічного кілометра. А треті скоро будуть проводити на інших планетах.
Ми пропонуємо до вашої уваги 10 приголомшливих фокусів-досвідів, або наукових шоу, які можна зробити своїми руками в домашніх умовах.
На дні народження дитини, у вихідні або на канікулах проведіть час з користю і станьте центром уваги безлічі очей! 🙂
У підготовці посту нам допоміг досвідчений організатор наукових шоу професор Ніколя. Він пояснив принципи, закладені у тому чи іншому фокусі.
1 - Лава лампа
1. Напевно багато хто з вас бачили лампу, у якої всередині рідина, що імітує гарячу лаву. Виглядає чарівно.
2. У соняшникова оліяналивається вода і додається харчовий барвник (червоний чи синій).
3. Після цього додаємо в посудину шипучого аспірину та спостерігаємо вражаючий ефект.
4. Під час реакції підфарбована вода піднімається і опускається по маслу, не змішуючись із нею. А якщо вимкнути світло та ввімкнути ліхтарик – почнеться «справжня магія».
: «Вода і масло мають різну щільність, до того ж мають властивість не змішуватися, як би ми не трясли пляшку. Коли ми додаємо всередину пляшки шипучі таблетки, вони, розчиняючись у воді, починають виділяти вуглекислий газ і наводять рідину в рух».
Бажаєте влаштувати справжнє наукове шоу? Більше дослідів можна знайти у книзі.
2 - Досвід з газуванням
5. Напевно, вдома або в сусідньому магазині для свята знайдеться кілька банок з газуванням. Перш ніж випити їх, поставте хлопцям питання: «Що буде, якщо занурити банки з газуванням у воду?»
Потонуть? Плаватимуть? Залежить від газування.
Запропонуйте дітям заздалегідь вгадати, що станеться з тією чи іншою банкою та проведіть досвід.
6. Беремо банки та обережно опускаємо у воду.
7. Виявляється, незважаючи на однаковий обсяг, вони мають різну вагу. Саме тому одні банки тонуть, а інші – ні.
Коментар професора Ніколя: «Всі наші банки мають однаковий обсяг, але маса у кожної банки різна, а це означає, що і щільність відрізняється. Що таке густина? Це значення маси, поділене обсяг. Так як обсяг у всіх банок однаковий, то щільність буде вищою у тієї з них, чия маса більша.
Чи плаватиме банка в контейнері або ж потоне, залежить від відношення її щільності до щільності води. Якщо щільність банки менше, вона буде перебувати лежить на поверхні, інакше банку піде на дно.
Але за рахунок чого банка зі звичайною колою щільніша (важча), ніж банка з дієтичним напоєм?
Вся річ у цукрі! На відміну від звичайної коли, де як підсолоджувач використовується цукровий пісок, в дієтичну додають спеціальний цукрозамінник, який важить набагато менше. То скільки ж цукру у звичайній банці з газуванням? Різниця в масі між звичайним газуванням та її дієтичним аналогом дасть нам відповідь!»
3 - Кришка з паперу
Поставте присутнім запитання: "Що буде, якщо перевернути склянку з водою?" Звісно, вона виллється! А якщо притиснути папір до склянки та перевернути її? Папір впаде і вода все одно проллється на підлогу? Давайте перевіримо.
10. Обережно вирізаємо папір.
11. Кладемо зверху на склянку.
12. І акуратно перевертаємо склянку. Папір прилип до склянки, як намагнічений, і вода не виливається. Чудеса!
Коментар професора Ніколя: «Хоч це і не так очевидно, але насправді ми знаходимося в справжнісінькому океані, тільки в цьому океані не вода, а повітря, яке тисне на всі предмети, в тому числі і на нас з вами, просто ми вже так звикли до цього тиску, що його не помічаємо. Коли ми накриваємо склянку з водою листком паперу і перевертаємо, то на аркуш з одного боку тисне вода, а з іншого боку (з самого низу) – повітря! Тиск повітря виявився більшим за тиск води в склянці, ось листок і не падає».
4 - Мильний вулкан
Як влаштувати будинки виверження маленького вулкана?
14. Вам знадобиться сода, оцет, трохи миючої хімії для посуду та картон.
16. Розводимо оцет у воді, додаємо миючої рідини та підфарбовуємо все йодом.
17. Обертаємо все темним картоном – це буде «тіло» вулкана. Дрібка соди падає у склянку, і вулкан починає вивергатися.
Коментар професора Ніколя: «В результаті взаємодії оцту із содою виникає справжня хімічна реакція з виділенням вуглекислого газу. А рідке мило та барвник, взаємодіючи з вуглекислим газом, утворюють кольорову мильну піну – от і виверження».
5 - Насос зі свічки
Чи може свічка змінити закони гравітації та підняти воду вгору?
19. Ставимо свічку на блюдце і запалюємо її.
20. Наливаємо підфарбовану воду на блюдце.
21. Накриваємо свічку склянкою. Через деякий час вода втягнеться усередину склянки всупереч законам гравітації.
Коментар професора Ніколя: Що робить насос? Змінює тиск: збільшує (тоді вода чи повітря починають «втікати») чи, навпаки, зменшує (тоді газ чи рідина починають «прибувати»). Коли ми накрили свічку, що горіла, склянкою, свічка згасла, повітря всередині склянки охололо, і тому тиск зменшився, ось вода з миски і стала всмоктуватися всередину».
Ігри та досліди з водою та вогнем є в книзі «Експерименти професора Ніколя».
6 - Вода у решеті
Продовжуємо вивчати магічні властивостіводи та навколишніх предметів. Попросіть когось із присутніх натягнути бинт і полийте воду. Як бачимо - вона легко проходить через отвори в бинті.
Сперечайтеся з оточуючими, що зможете зробити так, що вода не проходитиме через бинт без будь-яких додаткових прийомів.
22. Відріжте шматок бинта.
23. Оберніте бинтом склянку або келих для шампанського.
24. Перевертайте келих – вода не виливається!
Коментар професора Ніколя: «Завдяки такій якості води, як поверхневий натяг, молекули води хочуть постійно перебувати разом і їх не так просто розлучити (ось такі вони чудові подружки!). І якщо розмір отворів невеликий (як у нашому випадку), то плівка не рветься навіть під вагою води!
7 - Водолазний дзвін
І щоб закріпити за вами почесне звання Мага Води та Володаря Стихія, пообіцяйте, що зможете доставити папір на дно будь-якого океану (або ванни або навіть тазика), не замочивши його.
25. Нехай присутні напишуть свої імена на аркуші паперу.
26. Згортаємо листок, забираємо його в склянку, щоб він упирався в його стінки і не ковзав униз. Занурюємо листок у перевернутій склянці на дно резервуару.
27. Папір залишається сухим - вода не може до нього дістатися! Після того як витягніть листок - дайте глядачам упевнитися, що він справді сухий.
БОУ «Косковська ЗОШ»
Кічмензько-Містецького муніципального району
Вологодській області
«Фізичний експеримент у домашніх умовах»
Виконали:
учні 7 класу
Коптяєв Артем
Олексіївська Ксенія
Олексіївська Таня
Керівник:
Коровкін І.М.
Березень-квітень-2016.
Зміст
Вступ
У житті немає нічого кращого за власний досвід.
Скотт Ст.
У школі та вдома ми познайомилися з безліччю фізичних явищ і нам захотілося виготовити саморобні прилади, обладнання та провести досліди. Всі досвіди, які ми проводимо, дозволяють глибше пізнати навколишній світта зокрема фізику. Ми описуємо процес виготовлення обладнання для експерименту, принцип роботи та фізичний закон або явище, що демонструється цим приладом. Експерименти, що проводяться, зацікавили учнів з інших класів.
Ціль: виготовити прилад із наявних підручних засобів для демонстрації фізичного явища та з його допомогою розповісти про фізичне явище.
Гіпотеза: виготовлені прилади, демонстрації допоможуть пізнати фізику глибше.
Завдання:
Вивчити літературу з проведення дослідів своїми руками.
Переглянути відео з демонстрації дослідів
Виготовити обладнання для дослідів
Провести демонстрацію
Розповісти про демонстроване фізичне явище
Поліпшити матеріальну основу кабінету фізика.
ДОСВІД 1. Модель фонтану
Ціль : показати найпростіша модельфонтан.
Устаткування : пластикова пляшка, трубочки від крапельниці, затискач, повітряна куля, кювети.
Готовий вирібХід проведення досвіду:
У пробці виконаємо 2 отвори. Вставимо трубочки, до кінця однієї прикріпимо кульку.
Наповнимо повітрям кульку і закриємо затиском.
Наллємо в пляшку води та поставимо її в кювету.
Поспостерігаємо за струменем води.
Результат: спостерігаємо утворення фонтану води.
Аналіз: на воду у пляшці діє стиснене повітря, що знаходиться в кулі. Чим більше повітря в кульці, тим вищим буде фонтан.
ДОСВІД 2. Картезіанський водолаз
(Закон Паскаля та Архімедова сила.)
Ціль: продемонструвати закон Паскаля та силу Архімеда.
Обладнання: пластикова пляшка,
піпетка (судина закрита з одного кінця)
Готовий вирібХід проведення досвіду:
Візьміть пластикову пляшку ємністю 1,5-2 л.
Візьміть маленьку посудину (піпетку) і завантажте її мідним дротом.
Пляшку заповніть водою.
Натисніть руками на верхню частинупляшки.
Спостерігайте явище.
Результат : спостерігаємо занурення піпетки і спливання при натисканні на пластикову пляшку.
Аналіз Двигун: сила стискає повітря над водою, тиск передається воді.
За законом Паскаля тиск стискає повітря в піпетці. В результаті Архімедова сила зменшується. Тіло тоне. Припиняємо стиск. Тіло виринає.
ДОСВІД 3. Закон Паскаля та сполучені судини.
Ціль: продемонструвати дію закону Паскаля у гідравлічних машинах.
Обладнання: два шприци різного об'єму та пластикова трубка від крапельниці.
Готовий виріб.
Хід проведення досвіду:
1.Візьміть два шприци різного розміруі з'єднайте трубочкою від крапельниці.
2.Заповніть нестерпною рідиною (водою або олією)
3. Натисніть на поршень меншого шприца. Спостерігайте переміщення поршня більшого шприца.
4.Натисніть на поршень більше шприца.Спостерігайте переміщення поршня меншого шприца.
Результат : Фіксуємо відмінність сил, що додаються.
Аналіз : За законом Паскаля тиск, що створюється поршнями однаково.
ДОСВІД 4.Сухим із води.
Ціль : показати розширення нагрітого повітря і стиснення холодного повітря.
Устаткування Кабіна: склянка, тарілка з водою, свічка, пробка.
Готовий виріб.
Хід проведення досвіду:
1. наливаємо воду в тарілку і поміщаємо на дно монету і воду поплавок.
2. пропонуємо глядачам дістати монетку не замочивши руку.
3. запалюємо свічку і ставимо її у воду.
4. накриваємо прогрітою склянкою.
Результат: спостерігаємо переміщення води в склянку.
Аналіз: при нагріванні повітря він розширюється. Коли свічка гасне. Повітря охолоджується, його тиск знизиться. Атмосферний тиск заштовхне воду під склянку.
ДОСВІД 5.Інерція.
Ціль : показати прояви інерції.
Устаткування : Пляшка з широким шийкою, картонне кільце, монети.
Готовий виріб.
Хід проведення досвіду:
1. На шийку пляшки ставимо паперове кільце.
2. на кільце поміщаємо монетки.
3. різким ударом лінійки вибиваємо кільце
Результат: спостерігаємо падіння монет у пляшку.
Аналіз: інертність - це здатність тіла зберігати свою швидкість. При ударі по кільцю монетки не встигають змінити швидкість і падають у пляшку.
ДОСВІД 6.Вгору дном.
Ціль : Показати поведінку рідини у пляшці, що обертається.
Устаткування : Пляшка з широким шийкою і мотузка.
Готовий виріб.
Хід проведення досвіду:
1. На шийку пляшки прив'язуємо мотузку.
2. наливаємо воду.
3. обертаємо пляшку над головою.
Результат: вода не виливається.
Аналіз: у верхній точці на воду діє сила тяжіння та відцентрова сила. Якщо відцентрова сила більше силитяжкості, то вода не виллється.
ДОСВІД 7.Неньютонова рідина.
Ціль : Показати поведінку неньютонової рідини
Устаткування : миска.крохмаль. вода.
Готовий виріб.
Хід проведення досвіду:
1. у мисці розводимо крохмаль та воду в рівних пропорціях.
2. демонструємо незвичайні властивостірідини
Результат: субстанція має властивості твердого тіла та рідини.
Аналіз: при різкому впливі проявляються властивості твердого тіла, а при повільному-рідини.
Висновок
В результаті роботи ми:
провели досліди, що доводять існування атмосферного тиску;
створили саморобні прилади, які демонструють залежність тиску рідини від висоти стовпа рідини, закону Паскаля.
Нам сподобалося вивчати тиск, робити саморобні прилади, проводити досліди. Але у світі багато цікавого, що можна ще дізнатися, тому надалі:
Ми продовжуватимемо вивчення цієї цікавої науки
Ми сподіваємося, що наші однокласники зацікавляться цією проблемою, а намагатимемося допомогти їм.
Надалі ми проводитимемо нові експерименти.
Висновок
Спостерігати за досвідом, що проводиться вчителем, цікаво. Проводити його найцікавіше подвійно.
А проводити досвід із приладом, зробленим та сконструйованим своїми руками, викликає дуже великий інтерес у всього класу. У таких дослідах легко встановити взаємозв'язок і зробити висновок, як працює дана установка.
Проводити дані досліди не складно та цікаво. Вони безпечні, прості та корисні. Нові дослідження попереду!
Література
Вечори з фізики у середній школі/ Упоряд. Е.М. Браверман. М.: Просвітництво, 1969.
Позаурочна робота з фізики / За ред. О.Ф. Кабардіна. М.: Просвітництво, 1983.
Гальперштейн Л. Цікава фізика. М.: РОЗМЕН, 2000.
ГревЛ.А. Цікаві дослідипо фізиці. М.: Просвітництво, 1985.
Горячкін Є.М. Методика та техніка фізичного експерименту. М: Просвітництво. 1984 р.
Майоров О.М. Фізика для допитливих, або про що не дізнаєшся на уроці. Ярославль: Академія розвитку, Академія та К, 1999.
Макєєва Г.П., Цедрік М.С. Фізичні парадокси та цікаві питання. Мінськ: Народна освіта, 1981.
Нікітін Ю.З. Потіху годину. М: Молода гвардія, 1980.
Досліди в домашньої лабораторії//Квант. 1980. №4.
Перельман Я.І. Цікава механіка. Чи знаєте ви фізику? М: ВАП, 1994.
Перишкін А.В., Батьківщина Н.А. Підручник з фізики для 7 класу. М: Просвітництво. 2012 р
Перишкін А.В. фізика. - М.: Дрофа, 2012
І разом із ними пізнавати світ та дива фізичних явищ?Тоді запрошуємо до нашої "експериментальної лабораторії", в якій ми розповімо, як створювати прості, але дуже цікаві експериментидля дітей.
Експерименти із яйцем
Яйце з сіллю
Яйце опуститься на дно, якщо Ви помістите його в склянку зі звичайною водою, але що станеться, якщо додати до води сіль?Результат дуже цікавий і може показати цікаві. факти про густину.
Вам знадобляться:
- Кухонна сіль
- Висока склянка.
Інструкція:
1. Половину склянки наповнюємо водою.
2. Додаємо в склянку багато солі (близько 6 столових ложок).
3. Заважаємо.
4. Обережно опускаємо яйце у воду і спостерігаємо за тим, що відбувається.
Пояснення
Солона вода має більшу щільність, ніж звичайна водопровідна. Саме сіль піднімає яйце на поверхню. А якщо додавати в прісну воду, що вже є солоною, то яйце поступово опускатиметься на дно.
Яйце в пляшці
Чи знаєте Ви, що варене незбиране яйце можна легко помістити в пляшку?
Вам знадобляться:
- Пляшка з діаметром шийки меншою за діаметр яйця
- Варене яйцекруто
- Сірники
- Трохи паперу
- Рослинна олія.
Інструкція:
1. Змастіть шийку пляшки олією.
2. Тепер підпалюйте папір (можна просто кілька сірників) і одразу кидайте в пляшку.
3. Покладіть на шийку яйце.
Коли вогонь згасне, яйце виявиться усередині пляшки.
Пояснення
Вогонь провокує нагрівання повітря у пляшці, що виходить назовні. Після того, як згасне вогонь, повітря у пляшці почне охолоджуватися та стискатись. Тому в пляшці утворюється низький тиск, а зовнішній тиск заштовхує яйце в пляшку.
Експеримент із кулькою
Цей досвід показує, як взаємодіють між собою гума та апельсинова цедра.
Вам знадобляться:
- Повітряну кульку
- Апельсин.
Інструкція:
1. Надуйте повітряну кульку.
2. Почистіть апельсин, але апельсинову шкірку (цедру) не викидайте.
3. Витисніть апельсинову цедру над кулькою, після чого він лусне.
Пояснення.
Цедра апельсина містить лимонну речовину. Він здатний розчиняти гуму, що відбувається з кулькою.
Експеримент зі свічкою
Цікавий експеримент, що показує займання свічки на відстані.
Вам знадобляться:
- Звичайна свічка
- Сірники або запальничка.
Інструкція:
1. Засвітіть свічку.
2. За кілька секунд згасіть її.
3. Тепер піднесіть полум'я, що горить, до диму, що йде від свічки. Свічка знову почне горіти.
Пояснення
Дим, що піднімається вгору від погаслої свічки, містить парафін, який швидко спалахує. Пари парафіну, що горять, доходять до ґнота, і свічка знову починає горіти.
Сода з оцтом
Кулька, яка сама надується, це дуже цікаве видовище.
Вам знадобляться:
- Пляшка
- Склянка оцту
- 4 чайні ложки соди
- Повітряну кульку.
Інструкція:
1. Наливаємо склянку оцту у пляшку.
2. Засипаємо соду в кульку.
3. Надягаємо кульку на шийку пляшки.
4. Повільно ставимо кульку вертикально, висипаючи при цьому соду в пляшку з оцтом.
5. Спостерігаємо за тим, як надувається кулька.
Пояснення
Якщо додавати соду в оцет, відбувається процес, званий гасіння соди. Під час цього процесу виділяється вуглекислий газ, який і надує нашу кульку.
Невидиме чорнило
Пограйте зі своєю дитиною в секретного агента та створіть своє невидиме чорнило.
Вам знадобляться:
- Половина лимона
- Ложка
- Миска
- Ватний тампон
- Білий папір
- Лампа.
Інструкція:
1. Вижміть трохи лимонного соку в миску і додайте стільки ж води.
2. Опустіть ватний тампон у суміш і напишіть щось на білому папері.
3. Зачекайте, поки сік висохне і повністю стане невидимим.
4. Коли ви будете готові прочитати секретне повідомлення або показати його комусь ще, нагрійте папір, тримаючи його близько до лампочки або до вогню.
Пояснення
Лимонний сік є органічною речовиною, яка окислюється та стає коричневою при нагріванні. Розведений лимонний сік у воді робить його важко помітним на папері, і ніхто не знатиме, що там є лимонний сік, доки він не нагріється.
Інші речовини,які працюють за таким же принципом:
- Апельсиновий сік
- Молоко
- Цибульний сік
- Оцет
- Вино.
Як зробити лаву
Вам знадобляться:
- Соняшникова олія
- Сік або харчовий барвник
- Прозора судина (можна склянка)
- Будь-які шипучі таблетки.
Інструкція:
1. Спершу наливаємо сік у склянку так, щоб він заповнив приблизно 70% обсягу тари.
2. Решту склянки заповнюємо соняшниковою олією.
3. Тепер чекаємо, поки сік відокремиться від олії.
4. Кидаємо в склянку таблетку та спостерігаємо ефект, схожий на лаву. Коли таблетка розчиниться, можна кинути ще одну.
Пояснення
Олія відокремлюється від води, тому що вона має меншу щільність. Розчиняючись у соку, таблетка виділяє вуглекислий газ, який захоплює частини соку та піднімає його нагору. Газ виходить повністю зі склянки, коли досягає вершини, причому частинки соку падають назад вниз.
Таблетка шипить за рахунок того, що містить лимонну кислотута соду (бікарбонат натрію). Обидва ці інгредієнти вступають у реакцію з водою з утворенням цитрату натрію та газоподібного діоксиду вуглецю.
Експеримент із льодом
На перший погляд можна подумати, що кубик льоду, перебуваючи зверху, зрештою плавиться, за рахунок чого і повинен змусити воду розлитися, але чи це так насправді?
Вам знадобляться:
- Склянка
- Кубики льоду.
Інструкція:
1. Заповніть склянку теплою водою до краю.
2. Обережно опустіть кубики льоду.
3. Слідкуйте за рівнем води.
У міру танення льоду рівень води не змінюється.
Пояснення
Коли вода замерзає, перетворюючись на кригу, вона розширюється, збільшуючи свій обсяг (ось чому взимку можуть розриватися навіть опалювальні труби). Вода з льоду, що розтанула, займає менше місцяніж сам лід. Тому коли кубик льоду тане, рівень води залишається приблизно такий самий.
Як зробити парашут
Дізнайтесь про опір повітря,зробивши невеликий парашут.
Вам знадобляться:
- Поліетиленовий пакет чи інший легкий матеріал
- Ножиці
- Маленький вантаж (можливо, якась фігурка).
Інструкція:
1. Вирізаємо великий квадрат із поліетиленового пакету.
2. Тепер обрізаємо краї так, щоб вийшов восьмикутник (вісім однакових сторін).
3. Тепер прив'язуємо 8 відрізків ниток до кожного кута.
4. Не забудьте зробити невеликий отвір у середині парашута.
5. Інші кінці ниток прив'яжіть на невеликий вантаж.
6. Використовуємо стілець або знаходимо високу точку, щоб запустити парашут і перевірити, як він літає. Пам'ятайте, що парашут повинен летіти якнайповільніше.
Пояснення
Коли випускається парашут, вантаж тягне його вниз, але за допомогою строп парашут займає велику площу, яка чинить опір повітрю, за рахунок чого вантаж повільно опускається. Чим більше площа поверхні парашута, тим більше чинить опір ця поверхня падінню, і тим повільніше опускатиметься парашут.
Невеликий отвір у середині парашута дозволяє повітря повільно проходити через нього, а не завалювати парашут на один бік.
Як зробити торнадо
Дізнайтесь, як зробити торнадоу пляшці з цим веселим науковим експериментом для дітей. Використані в експерименті предмети легко знайти у побуті. Зроблений домашній міні-торнадонабагато безпечніше торнадо, яке показують по телебаченню в степах Америки.
Досвід 1 Чотири поверхи Прилади та матеріали: келих, папір, ножиці, вода, сіль, червоне вино, олія, фарбований спирт. Етапи проведення досвіду СПРОБУЄМО НАЛИТИ У ШКІЛ ЧОТИРИ РІЗНИХ РІДИНИ ТАК, ЩОБ ВОНИ НЕ ЗМІШАЛИСЯ І СТОЯЛИ ОДНА НАД ІНШОЇ У П'ЯТЬ ПОВЕРХІВ. Втім, НАМ Зручніше ВЗЯТИМЕ НЕ СКЛАК, А ВУЗЬКИЙ, ЩО РОЗШИРЮЄТЬСЯ ДО ВЕРХУ БОКАЛ. 1. Налити на дно келихи солоною підфарбованої води. 2. ЗВЕРНУТИ З ПАПЕРУ ФУНТИК І ЗАГНУТИ ЙОГО КІНЕЦЬ ПІД ПРЯМИМ КУТОМ; КІНЧИК ЙОГО ВІДРІЗАННЯ. ВІДТВЕРДЖЕННЯ У ФУНТИЦІ ПОВИННО БУТИ ВЕЛИЧИНОЮ З БУЛАВОЧНУ ГОЛОВКУ. НАЛИТИ В ЦЕЙ РІЖОК ЧЕРВОНОГО ВИНА; ТОНКА СТРУЙКА ПОВИННА ВИТІКАТИ З НЬОГО ГОРИЗОНТАЛЬНО, РОЗБИВАТИСЯ ПРО СТІНКИ БОКАЛА І ПО НЬОМУ СТЕКАННЯ НА СОЛЕНУ ВОДУ. КОЛИ ШАР ЧЕРВОНОГО ВИНА ЗА ВИСОТОЮ ПОРІВНЯЄТЬСЯ З ВИСОТОЮ ШАРУ ПІДКРАШЕНОЇ ВОДИ, ПРИПИНИТИ ЛИТИ ВИНО. 3. З ДРУГОГО РІЖКА НАЛИВ ТАКИМ Ж ОБРАЗОМ В Келих соняшникової олії. 4. З ТРЕТЬОГО РІЖКА НАЛИТИ ШАР КРАШЕНОГО СПИРТУ.
Досвід 2 Дивовижний свічник Прилади та матеріали: свічка, цвях, склянка, сірники, вода. Етапи проведення досвіду Збільшити кінець свічки цвяхом. Розрахувати величину цвяха так, щоб свічка вся поринула у воду, тільки гніт і кінчик парафіну повинні виступати над водою. Запалити гніт. - Дозволь, - скажуть тобі, - адже за хвилину свічка догорить до води і згасне! - У тому й річ, - відповиш ти, - що свічка з кожною хвилиною коротша. А якщо коротше, значить і легше. Якщо легше, то вона спливе. І, правда, свічка буде потроху спливати, причому охолоджений водою парафін біля краю свічки танутиме повільніше, ніж парафін, що оточує гніт. Тому навколо гніт утворюється досить глибока вирва. Ця порожнеча, у свою чергу, полегшує свічку, тому наша свічка і догорить до кінця. Чи не так, дивовижний свічник – склянка води? А цей свічник зовсім непоганий.
Досвід 3 Свічка за пляшкою Прилади та матеріали: свічка, пляшка, сірники Етапи проведення досвіду Поставити запалену свічку позаду пляшки, а самому стань так, щоб обличчя відстояло від пляшки на див. ніякої перешкоди. Пояснення досвіду Свічка гасне тому, що пляшка повітрям Обтікається: струмінь повітря розбивається пляшкою на два потоки; один обтікає її праворуч, а інший – ліворуч; а зустрічаються вони приблизно там, де стоїть полум'я свічки.
Досвід 4 Змійка, що обертається Прилади та матеріали: щільний папір, свічка, ножиці. Етапи проведення досвіду 1. Зі щільного паперу вирізати спіраль, розтягнути її трохи і посадити на кінець вигнутого дроту. 2. Тримати цю спіраль над свічкою у висхідному потоці повітря, змійка буде обертатися. Пояснення досвіду Змійка обертається, т.к. відбувається розширення повітря під дією тепла та про перетворення теплої енергіїрух.
Досвід 5 Виверження Везувію Прилади та матеріали: скляна судина, пляшечка, пробка, спиртова туш, вода. Етапи проведення досвіду У широку скляну посудину, наповнену водою, поставити пляшечку спиртової туші. У пробці бульбашки має бути невеликий отвір. Пояснення досвіду Вода має більшу щільність, ніж спирт; вона поступово входитиме в бульбашку, витісняючи звідти туш. Червона, синя або чорна рідина тоненькою цівкою підніматиметься з бульбашки догори.
Досвід 6 П'ятнадцять сірників на одній Прилади та матеріали: 15 сірників. Покласти один сірник на стіл, а на нього поперек 14 сірників так, щоб головки їх стирчали догори, а кінці торкалися столу. Як підняти перший сірник, тримаючи його за один кінець, і разом з нею всі інші сірники? Пояснення досвіду Для цього потрібно тільки поверх усіх сірників, у улоговину між ними, покласти ще один, п'ятнадцятий сірник
Досвід 8 Парафіновий мотор Прилади та матеріали: свічка, спиця, 2 склянки, 2 тарілки, сірники. Етапи проведення досвіду Щоб зробити це двигун, нам не потрібно ні електрики, ні бензину. Нам потрібно для цього лише... свічка. 1. Розжарити спицю і встромити її головками в свічку. Це буде вісь нашого двигуна. 2. Покласти свічку спицею на краї двох склянок і врівноважити. 3. Запалити свічку з обох кінців. Пояснення досвіду Крапля парафіну впаде в одну з тарілок, підставлених під кінці свічки. Рівновага порушиться, інший кінець свічки перетягне і опуститься; при цьому з нього стіче кілька крапель парафіну, і він стане легшим першого кінця; він піднімається до верху, перший кінець опуститься, упустить краплю, стане легше, і наш мотор почне працювати на повну силу; поступово коливання свічки збільшуватимуться дедалі більше.
Досвід 9 Вільний обмін рідинами Прилади та матеріали: апельсин, келих, червоне вино чи молоко, воду, 2 зубочистки. Етапи проведення досвіду Обережно розрізати апельсин навпіл, очистити так, щоб шкірка знялася цілою філіжанкою. Проткнути в дні цієї чашки два отвори поряд і покласти в келих. Діаметр чашки повинен бути трохи більшим за діаметр центральної частини келиха, тоді чашка утримається на стінках, не падаючи на дно. Опустити апельсинову філіжанку в посудину на одну третину висоти. Налити апельсинову кірку червоного вина або підфарбованого спирту. Воно буде проходити через дірку, доки рівень вина не дійде до дна філіжанки. Потім налити води майже до краю. Можна побачити, як струмінь вина піднімається через один з отворів до рівня води, тим часом як вода, більш важка, пройде через інший отвір і опускатиметься до дна келиха. За кілька хвилин вино опиниться на вершині, а вода внизу.
Дифузія рідин та газів Дифузія (від латів. diflusio - поширення, розтікання, розсіювання), перенесення частинок різної природи, зумовлене хаотичним тепловим рухом молекул (атомів). Розрізняють дифузію в рідинах, газах та твердих тілах Демонстраційний експеримент «Спостереження дифузії» Прилади та матеріали: вата, нашатирний спирт, фенолфталеїн, установка для спостереження дифузії. Етапи проведення експерименту Візьмемо два шматочки ватки. Змочимо один шматочок ватки фенолфталеїном, інший - нашатирним спиртом. Наведемо гілки на дотик. Спостерігається фарбування ваток в рожевий колірвнаслідок явища дифузії.
Товсте повітря Ми живемо завдяки повітрю, яким ми дихаємо. Якщо тобі не здається це досить чарівним, зроби цей експеримент, щоб дізнатися, на яку магію здатне повітря. Реквізит Захисні окуляри Соснова дощечка 0,3 х 2,5 х 60 см (можна придбати в будь-якому магазині пиломатеріалів) Газетний лист Лінійка Підготовка Розклади все необхідне на столі Починаємо наукове чаклунство! Одягни захисні окуляри. Оголоси глядачам: «У світі є два види повітря. Один із них – худий, а інший – жирний. Зараз я за допомогою жирного повітря вчиню чаклунство». Поклади на стіл дощечку так, щоб приблизно 6 дюймів (15 см) виступало на край столу. Вимов: «Товсте повітря сідай на дощечку». Вдар до кінця дощечки, який виступає за край столу. Дошка підстрибне в повітря. Скажи глядачам, що на дощечку сіл має бути хмарне повітря. Знову поклади дощечку на стіл як у пункті 2. Поклади на дощечку газетний аркуш, як показано на малюнку, щоб дошка була посередині аркуша. Розглад газету, щоб між нею і столом не залишилося повітря. Знову скажи: «Товсте повітря, сідай на дощечку». Удар по виступаючому кінці ребром долоні. Результат Коли ти вдаряєш по дошці вперше, вона підстрибує. Але якщо вдарити по дощечці, де лежить газета, дощечка ламається. Пояснення Коли ти розгладжуєш газету, видаляєш з-під неї майже все повітря. Разом з тим велика кількістьповітря зверху газети тисне на неї з великою силою. Коли ти вдаряєш по дощечці, вона ламається, тому що тиск повітря на газету не дає дощечці піднятися вгору у відповідь на силу, що додається.
Непромокальний папір Реквізит Паперовий рушник Склянка Пластикова миска або відерце, в яке можна налити достатню кількість води, щоб вона повністю покрила склянку Підготовка Розклади все необхідне на столі Починаємо наукове чаклунство! Оголоси глядачам: „За допомогою своєї магічної майстерності я зможу зробити так, щоб шматочок паперу залишився сухим». паперовий рушникі поклади його на дно склянки. Переверни склянку і переконайся, що грудка паперу залишається на місці. Вимов над склянкою якісь чарівні слова, наприклад: « магічні сили, захистіть папір від води». Потім повільно опусти перегорнуту склянку в миску з водою. Намагайся тримати склянку якомога рівніше, поки вона не сховається під водою повністю. Витягни склянку з води і струси з неї воду. Переверни склянку дном донизу і дістань папір. Дай глядачам помацати її та переконатися, що вона залишилася сухою. Результат Глядачі виявляють, що паперовий рушник залишився сухим. Пояснення Повітря займає певний обсяг. У склянці є повітря, в якому б положенні воно не було. Коли ти перевертаєш склянку вгору дном і повільно опускаєш у воду, повітря залишається у склянці. Вода через повітря не може потрапити до склянки. Тиск повітря виявляється більшим, ніж тиск води, що прагне проникнути всередину склянки. Рушник на дні склянки залишається сухим. Якщо склянку під водою перевернути набік, повітря у вигляді бульбашок виходитиме з нього. Тоді зможе потрапити до склянки.
Приліплива склянка З цього експерименту ти дізнаєшся, як завдяки повітрі предмети можуть прилипати один до одного. Реквізит 2 великих повітряних кульки 2 пластикові склянки по 250 мл Помічник Підготовка Розклади все необхідне на столі Починаємо наукове чаклунство! Виклич когось із глядачів як асистента. Дай йому кульку і стаканчик, а інший кульку і стаканчик залиш собі. Нехай твій асистент надує твою кульку приблизно наполовину, і зав'яже її. Тепер попроси його спробувати приліпити до кульки стаканчик. Коли він не зможе виконати це, настає твоя черга. Надуй свою кульку приблизно на третину. Приклади склянку до кульки збоку. Утримуючи стаканчик на місці, продовжуй надувати кульку, доки вона не буде надута принаймні на 2/3. Тепер відпусти стаканчик. Поради вченому чарівнику Доведи глядачам, що твоя склянка не намазана клеєм. Випусти з кульки кілька повітря, і стаканчик відвалюється. Що ще можна зробити? Спробуй одночасно прикріпити до кульки одночасно 2 стаканчики. Це вимагатиме деякого тренування та допомоги асистента. Попроси його прикласти до кульки дві склянки, а потім надуй кульку, як було описано. Результат Коли ти надуєш кульку, стаканчик «прилипне» до неї. Пояснення Коли ти прикладаєш склянку до кульки і надуєш її, навколо краю склянки стінка кульки стає плоскою. При цьому обсяг повітря всередині склянки злегка збільшується, проте кількість молекул повітря залишається незмінною, тому тиск повітря всередині склянки зменшується. Отже, атмосферний тискусередині стаканчика стає трохи меншим, ніж зовні. Завдяки цій різниці у тиску стаканчик і утримується на місці.
Чи може воронка «відмовлятися» пропускати воду в пляшку? Перевір сам! Реквізит 2 воронки Дві однакові чисті сухі пластикові пляшкипо 1 літру Пластилін Глек з водою Підготовка Встав у кожну пляшку по вирві. Замаж шийку однієї з пляшок навколо лійки пластиліном, щоб не залишилося щілини. Замаж шийку однієї з пляшок навколо лійки пластиліном, щоб не залишилося щілини. Починаємо наукове чаклунство! Оголоси глядачам: «У мене є чарівна лійка, яка не пускає воду в пляшку» Оголоси глядачам: «У мене є чарівна лійка, яка не пускає воду в пляшку» Візьми пляшку без пластиліну і налий у неї через лійку трохи води. Поясни глядачам: «Ось так поводиться більшість воронок». Візьми пляшку без пластиліну і налий у неї через вирву трохи води. Поясни глядачам: «Ось так поводиться більшість воронок». Постав на стіл вирву з пластиліном. Налий води у вирву до верху. Подивися, що буде. Результат З лійки в пляшку протікає кілька крапель води, а потім вона припинить текти зовсім. Це ще один приклад дії атмосферного тиску. У першу пляшку вода тече вільно. Вода, що тече через лійку в пляшку, заміщає в ній повітря, яке виходить через щілини між шийкою та лійкою. У запечатаній пластиліном пляшці теж є повітря, яке має свій тиск. Вода у вирві теж має тиск, який виникає завдяки силі тяжіння, що тягне воду вниз. Однак сила тиску повітря у пляшці перевищує силу тяжіння, що діє на воду. Тому вода не може потрапити до пляшки. Якщо в пляшці або пластиліні буде хоча б маленька дірочка, повітря зможе виходити через неї. Через це його тиск у пляшці падатиме, і вода зможе текти в неї.
Як тобі вже повинно бути відомо з попередніх дослідів, справжній чарівник може використовувати силу тиску повітря у своїх дивовижних трюках. З цього досвіду ти дізнаєшся, як повітря може розчавити бляшанку. Зверніть увагу: для цього експерименту знадобиться газова або електрична плитата допомога дорослих. Реквізит Форма для випікання Водопровідна вода Лінійка Газова або електрична лампа (користуватися повинен тільки дорослий помічник) Порожній асистент Підготовка Налий у форму води приблизно на 2,5 см. Постав її поруч з плитою. Налий трохи води в порожню банку від газованої води – щоб вода лише прикривала дно. Після цього твій дорослий помічник повинен нагріти банку на плиті. Вода повинна сильно кипіти протягом приблизно хвилини так, щоб з банки йшла пара. Починаємо наукове чаклунство! Оголоси глядачам, що зараз ти розчавиш бляшанку, не доторкнувшись до неї. Попроси дорослого помічника взяти банку щипцями і швидко перевернути її у форму з водою. Подивися, що станеться. Поради вченому чарівнику Перш ніж твій помічник переверне банку, скажи якісь чарівні слова. Простягни руки над банкою і промов: «Бляша, наказую тобі розплющити, як тільки тебе торкнеться вода! Що ще можна зробити Спробуй повторити експеримент з банкою більшого розміру, наприклад, з літровою банкоюз-під томатного соку. Відкриваючи банку, зроби у кришці лише невеликі отвори. Перед проведенням експерименту вилий з банки вміст і вимий її, але не відкривай кришку повністю. Чи легко виявиться роздавити таку банку, як банку з-під газування? Результат Коли твій помічник опустить перевернуту банку у форму з водою, банка відразу сплющиться. Пояснення Банку змінюється через зміну тиску повітря. Ти створюєш усередині неї низький тиск, а потім більше високим тискомїї зминає. У ненагрітій банці міститься вода і повітря. Коли вода закипає, вона випаровується – перетворюється з рідини на гарячу водяну пару. Гаряча пара заміщає у банку повітря. Коли твій помічник опускає перевернуту банку, повітря не може знову повернутися в неї. Холодна водау формі охолоджує пар, що залишився у банку. Він конденсується-перетворюється із газу назад у воду. Пара, яка займала весь обсяг банки, перетворюється всього на кілька крапель води, яка займає значно менше місця, ніж пара. У банку залишається великий порожній простір, практично не заповнений повітрям, тому тиск там виявляється набагато нижчим, ніж атмосферний тиск зовні. Повітря давить на банку зовні, і вона змінюється.
Літаючий м'ячик Чи ти бачив, як на виступі фокусника людина піднімається в повітря? Спробуй провести такий експеримент. Зверніть увагу: Для цього експерименту знадобиться фен та допомога дорослих. Реквізит Фен (користуватися повинен тільки дорослий помічник) 2 товсті книги або інші важкі предмети М'ячик для пінг-понгу Лінійка Дорослий асистент Підготовка Встанови фен на столі отвором, звідки дме гаряче повітря. Щоб встановити його в такому положенні, використовуй книги. Перевір, щоб вони не закривали отвір збоку, де повітря засмоктується у фен. Включи фен у розетку. Починаємо наукове чаклунство! Попроси когось із дорослих глядачів стати твоїм асистентом. Оголоси глядачам: «Зараз я примушу звичайну пінг-понгову кульку літати повітрям». Візьми кульку в руку і відпусти, щоб вона впала на стіл. Скажи глядачам: «Ой! Я забув сказати чарівні слова! » Вимов над м'ячиком чарівні слова. Нехай твій помічник включить фен на повну потужність. Акуратно помісти кульку над феном у струмінь повітря, приблизно в 45 см від отвору, що видує. Поради вченому чарівнику Залежно від сили видування, тобі, можливо, доведеться помістити кульку трохи вище або нижче, ніж зазначено. Що ще можна зробити Спробуй зробити те саме з м'ячиком різного розміру та маси. Чи однаково добре буде виходити досвід? Результат Кулька зависне в повітрі над феном. Пояснення Насправді цей трюк не суперечить силі тяжкості. У ньому демонструється важлива здатність повітря, яка називається принципом Бернуллі. Принцип Бернуллі – закон природи, згідно з яким будь-який тиск будь-якої текучої речовини, у тому числі повітря, зменшується зі зростанням швидкості його руху. Інакше кажучи, при низькій швидкості потоку повітря він має високий тиск. Повітря, що виходить з фена, рухається дуже швидко і відтак його тиск невеликий. М'ячик з усіх боків стає оточений областю низького тискуяка утворює конус біля отвору фена. Повітря навколо цього конуса має більш високий тиск, і не дає м'ячику випасти із зони низького тиску. Сила тяжіння тягне його вниз, а сила повітря тягне його вгору. Завдяки спільної діїцих сил, кулька і зависає у повітрі над феном.
Чарівний мотор У цьому експерименті ти зможеш змусити аркуш паперу працювати як мотор – звичайно, за допомогою повітря. Реквізит Клей Квадратний шматок дерева 2,5 х 2,5 см Швейна голка Паперовий квадрат 7, 5 х 7,5 см Підготовка Нанеси краплю клею в центрі дерева. Встанови в клей голку гострим кінцем вгору, під прямим кутом (перпендикулярно) до деревини. Тримай її в такому положенні, поки клей не застигне настільки, що голка стоятиме самостійно. Склади паперовий квадрат по діагоналі (кут до кута). Розгорни, і склади з іншої діагоналі. Знову розгорни папір. Там, де перетинаються лінії згину, знаходиться центр аркуша. Аркуш паперу має виглядати як низька, ущільнена піраміда. Починаємо наукове чаклунство! Оголоси глядачам: «Тепер у мене є чарівна сила, яка допоможе мені запустити маленький паперовий моторчик». Постав на стіл дерев'янку з голкою. Поклади на голку папір, щоб її центр опинився на вістря голки. 4 сторони піраміди повинні звисати вниз. Вимов чарівні слова, наприклад: «Чарівна енергія, заведи мій мотор! » Потрій долоні 5-10 разів, потім склади їх навколо піраміди на відстані близько 2,5 см від країв паперу. Подивися, що вийде. Результат Папір спочатку гойдатиметься, а потім почне обертатися по колу. Пояснення Віриш чи ні, але папір змусить рухатися тепло від твоїх рук. Коли ти треш долоні один про одного, між ними виникає тертя – сила, яка гальмує рух предметів, що стикаються. Через тертя предмети розігріваються, отже, і тертя твоїх долонь справляє тепло. Тепле повітрязавжди рухається від теплого місця до холодного. Повітря, що стикається з твоїми долонями, нагрівається. Тепле повітря піднімається вгору, оскільки розширюється і стає менш щільним, отже, легшим. Рухаючись, повітря стикається з паперовою пірамідою, змушуючи рухатися її. Таке переміщення теплого та холодного повітря називається конвекцією. Конвекція – це процес, у якому у рідині чи газі виникають потоки тепла.
