Исследовательская работа по теме: «Может ли вода течь вверх»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ

ШКОЛА № 12 ЗАТО ШИХАНЫ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ»

Исследовательская работа

по теме:

«Может ли вода течь вверх»

Работу выполнили:

 1.Камьянов Иван, 2-а класс

 2.Митина Мария, 2-а класс

Руководители:

1. Беляевская Т.Я., учитель начальных классов сош № 12

2. Дубас С.П., учитель физики сош № 12

2011

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ                                                                                             3          

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ                                                                             5

Чего не знали древние?                                                                            5

Чего не знали мы?                                                                                    6

Как вода поднимается вверх                                                                   7

Удивительные места                                                                                 8

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                     11

ЛИТЕРАТУРА                                                                                       12

ПРИЛОЖЕНИЕ 1                                                                                   13

ПРИЛОЖЕНИЕ 2                                                                                   14

ПРИЛОЖЕНИЕ 3                                                                                   15

ПРИЛОЖЕНИЕ 4                                                                                   16

ПРИЛОЖЕНИЕ 5                                                                                   17

Введение.

   Что такое вода?

   Этот вопрос совсем не так неразумен, как это может показаться. В самом деле, разве вода — это только та бесцветная жидкость, что налита в стакан? Океан, покрывающий почти всю нашу планету, всю нашу чудесную Землю, в котором миллионы лет назад зародилась жизнь, — это вода. Тучи, облака, туманы, несущие влагу всему живому на земной поверхности, — это ведь тоже вода. Бескрайние ледяные пустыни полярных областей, снеговые покровы, застилающие почти половину планеты,— и это вода. Прекрасно, невоспроизводимо бесконечное многообразие красок солнечного заката, его золотых и багряных переливов; торжественны и нежны краски небосвода при восходе солнца. Этот великий художник природы — вода. Кроме того, разве все секреты воды открыты учеными? На этот вопрос сможет ответить только время. Почему нас заинтересовала вода?

   Мы хотим узнать, может ли вода течь вверх?

   Гипотеза: вода может течь вверх.

   Цель исследования: исследовать, может ли вода течь вверх.

   Задачи: 1.Изучив литературу и проведя физические опыты, ответить на вопрос, может ли вода подниматься вверх;

2.Когда и при каких условиях вода поднимается вверх при помощи человека;

3.Когда и при каких условиях вода может подниматься вверх без помощи человека;

4.Сформулировать выводы.

При подготовке работы была изучена различная литература, изучены материалы Интернет-сайтов, применены знания, полученные на уроках окружающего мира и на кружке «Калейдоскоп наук», проведен ряд опытов.

Многие ученые обращались к теме о воде: её физических и химических свойствах. Так, древнеарабские рукописи донесли до нас рассказ об удивительных творениях античного изобретателя Герона Александрийского. Одно из них - красивая чудо-чаша в храме, из которой бил фонтан.

Джеймса Дайсона посетила гениальная идея сделать фонтан, где вода течет, преодолевая законы тяготения. Но как это сделать? На осуществление задумки ушел один год, а необычный эффект достигался за счет оптической иллюзии.

Основная часть

Если вы выпустите книгу из рук, она неизбежно упадет на пол. «Виновата» в этом сила тяжести, которая притягивает все без исключения объекты к центру Земли. А подняв упавшую книгу, вы заметите, что ее внешний вид нисколько не изменился. Она - твердая, а твердые предметы сохраняют свою первоначальную форму. Если, конечно, не прикладывать к ним какую - либо специальную силу.

Теперь представьте себе, что упала не книга, а стакан с водой. Вода выплеснется и в беспорядке растечется. В самом деле, жидкость собственной формы не имеет. Она лишь занимает тот объем, ту форму, в которую налита. Все та же сила тяжести заставляет ее стремиться к самой низкой точке.        Одним словом, где вода — там самое низкое место. Почему реки впадают в море? Просто уровень воды в морях ниже. Любая река как бы наклонена к тому морю, в которое она впадает. Ярким доказательством тому, что вода притягивается к Земле и стремится занять самый низкий уровень, являются водопады.

Конечно, в обычном состоянии вода не сможет подниматься по склону, тем не менее, инженерам удалось заставить ее пересекать горные перевалы. Для этого оказалось достаточным ... поместить воду в трубы. Именно так!                 Вода, бегущая в трубе со склона, давит на массы воды в трубе, поднимающейся в гору. И они, эти тысячи тонн воды, текут вверх! Правда, выше головы не прыгнешь: вода не поднимется выше своего первоначального уровня - высоты первой горы, с которой стекает. Но человек всегда найдет возможность сделать ту точку, из которой вытекает вода, самой высокой, и тогда никакие перевалы ему не страшны!

ЧЕГО НЕ ЗНАЛИ ДРЕВНИЕ?

Жители современного Рима до сих пор пользуются остатками водопровода, построенного еще древними: солидно возводили римские рабы водопроводные  сооружения.
   Не то приходится сказать о познаниях римских инженеров, руководивших этими работами; они явно недостаточно были знакомы с основами физики. Взгляните на прилагаемый рисунок, воспроизведенный с картины Германского музея в Мюнхене. Вы видите, что римский водопровод прокладывался не в земле, а над ней, на высоких каменных столбах. Для чего это делалось? Разве не проще было прокладывать в земле трубы, как делается теперь? Конечно, проще, но римские инженеры того времени имели плохое представление о законах сообщающихся сосудов. Они опасались, что в водоемах, соединенных очень длинной трубой, вода не установится на одинаковом уровне. Если трубы проложены в земле, следуя уклонам почвы, то в некоторых участках вода  должна течь вверх, — и вот римляне боялись, что вода вверх не потечет. Поэтому они обычно придавали водопроводным трубам равномерный уклон вниз на всем их пути (а для этого требовалось нередко либо вести воду в обход, либо возводить высокие арочные подпоры). Одна из римских труб, Аква Марциа, имеет в длину 100 км, между тем как прямое расстояние между ее концами вдвое меньше. Полсотни километров каменной кладки пришлось проложить из-за незнания элементарного закона физики!

ЧЕГО НЕ ЗНАЛИ МЫ?

Исследуя проблему воды, мы столкнулись с задачей. Перед нами  было два кофейника одинаковой ширины: один высокий, другой — низкий. Какой из них вместительнее? В какой из этих кофейников можно налить больше жидкости?

Мы, не подумав, решили, что высокий кофейник вместительнее низкого. Однако  когда стал лить жидкость в высокий кофейник, то налили его только до уровня отверстия его носика — дальше вода начала выливаться. А так как отверстия носика у обоих кофейников на одной высоте, то низкий кофейник оказался столь же вместительным, как и высокий с коротким носиком.
    Это и понятно: в кофейнике и в трубке носика, как во всяких сообщающихся сосудах, жидкость должна стоять на одинаковом уровне, несмотря на то, что жидкость в носике весит гораздо меньше, чем в остальной части кофейника. Если же носик недостаточно высок, вы никак не нальете кофейник доверху: вода будет выливаться. Обычно носик устраивается даже выше краев кофейника, чтобы сосуд можно было немного наклонять, не выливая содержимого.

КАК ВОДА ПОДНИМАЕТСЯ ВВЕРХ?

 При определенных обстоятельствах вода способна и самопроизвольно подниматься вверх. Если поместить достаточно тонкую трубку (например, соломинку) в сосуд с водой, уровень воды в трубке поднимается выше уровня воды в сосуде. Разница между уровнями воды в сосуде и в трубке будет тем больше, чем меньше внутренний диаметр трубки. Способность воды подниматься в трубке с достаточно узким каналом – один из примеров так называемых капиллярных явлений, благодаря которым растения способны доставлять воду из почвы к ветвям и листьям. Эти же явления помогают крови циркулировать в человеческом теле, особенно в капиллярах – мельчайших кровеносных и лимфатических сосудах. Кроме того, это происходит всегда и повсеместно. Сама поднимается вода вверх в почве, смачивая всю толщу земли от уровня грунтовых вод. Сама поднимается вода вверх по капиллярным сосудам дерева и помогает растению доставлять растворенные питательные вещества на большую высоту — от глубоко скрытых в земле корней к листьям и плодам. Сама движется вода вверх в порах промокательной бумаги, когда нам приходится высушивать кляксу, или в ткани полотенца, когда вытираем лицо.

Для выяснения того, как  вода может течь  вверх, мы провели ряд опытов (см. Приложения).

Свои наблюдения мы занесли в таблицу:

                                         УДИВИТЕЛЬНЫЕ МЕСТА

На земле существуют места, где вода поднимается вверх без участия человека. Странный холм был обнаружен в 2003 году двумя туристами в районе горной гряды, расположенной в 10 км от поселка Баньцзегоу уезда Цзитай в Китае. События, произошедшие с ними дальше, не поддаются объяснениям. Так, остановив автомобиль, на котором они путешествовали, на дне расположенной на вершине холма V-образной впадины и, сняв его с тормозов, туристы с удивлением обнаружили, что автомобиль стал сам двигаться вверх по западному склону с нарастающей скоростью, которая к моменту достижения вершины склона достигла 30 км\ч.

Еще большее изумление туристов вызвал тот факт, что вода, разлитая на западном склоне, потекла не вниз, а вверх, в сторону вершины.

Некоторые эксперты пытаются объяснить эти аномальные явления геологическими особенностями местности. Однако эти факты подтверждены проверкой, выполненной профессором Ланьчжоуского университета Фан Сяомином еще в конце прошлого века. Так, на локальной площадке длиной 60 м все круглые предметы, машины с выключенными двигателями самопроизвольно движутся вверх, кроме того - и вода течет вверх по склону с наклоном в 15 градусов.

Чтобы проехать на этом участке на автомобиле, велосипеде или даже на роликовых коньках, нужно забыть о всякой логике. Водителю при подъеме приходится жать на тормоз, а не на газ, поскольку автомобиль начинает набирать скорость.

Профессор Фан Сяомин считает причиной столь аномального явления геомагнетизм или изменения атмосферного давления.

Кроме того, фактическое повторение аномальных явлений в Китае наблюдается в Израиле. Очевидец утверждает, что недалеко от Бейт-Шемеша вода также поднимается по склону вверх. Турист, наслушавшись рассказов о подобном явлении, решил провести эксперимент - он останавливал на этой горе машину, ставил ее на "нейтралку" и отпускал тормоз. Вопреки ожиданиям, машина катилась вверх.

Однако, по мнению туриста, это не связано с магнитными свойствами, так как пластиковые мячи замечательно катились под гору. Турист хорошо видел и даже сфотографировал,  как вылитая вода течет не вниз, а вверх - к кромке перевала, которая довольно отчетливо видна. Данная аномалия наблюдается на всем протяжении шоссе, примерно 600 метров, вплоть до пересечения этой дороги с главной магистралью.

ЭТО ИНТЕРЕСНО. ЗАДАЧА.

В старину – в 17-18 веках – вельможи забавлялись следующей поучительной игрушкой: изготовляли кувшин, в верхней части которой имелись крупные узорчатые вырезы. Такой кувшин, налитый вином, предлагали незнатному гостю, над которым можно было безнаказанно посмеяться. Как пить из нее? Наклонить нельзя: вино польется из множества отверстий, а до рта не достигнет ни капли. Случится, как в сказке:

Мед, пиво пил,

Да усы лишь обмочил.

-Как выпить содержимое?

Надо заткнуть отверстие В, взять в рот носик и втянуть в себя жидкость, не наклоняя сосуда. Вино поднимется через отверстие Е по каналу внутри ручки, далее по его продолжению С внутри верхнего края кувшина и достигнет носика.

Заключение

Все ли свойства воды понятны ученым!

Конечно, нет! Вода — загадочное вещество.

Недавно было обнаружено новое необыкновенное явление. Оказалось, что вода на Земле изменяет свою природу в зависимости от того, что происходит на Солнце и в космосе. Было замечено, что космические причины влияют на характер протекания в воде некоторых химических процессов, например на скорость появления осадков. Почему — неизвестно.

Многие наблюдения и факты говорят о том, что талая вода обладает особыми свойствами — она более благоприятна для развития живых организмов. Почему — тоже неизвестно.

Но для себя мы поняли, что:

1. вода может двигаться вверх с помощью человека;
2. вода может подниматься и без помощи человека, например, в сообщающихся сосудах или капиллярах;
3. вода может течь вверх и сама. Это объясняется геомагнетизмом или изменением атмосферного давления.

Можно не сомневаться, что все загадки будут успешно разрешены наукой. Будет открыто еще немало новых, более удивительных загадочных свойств воды — самого необыкновенного вещества в мире.

Литература

1.Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей. – М.: Слово, 1994.

2.Перельман Я.И. Занимательная физика. Книга 2. – М.: Наука, 1979.

Интернет-ресурсы

1.http://potomy.ru/things/149.html

2.http://www.aquaexpert.ru/enc/termin/water/

3.http://the-mostly.narod.ru/misc/fontain.html

4.http://the-mostly.narod.ru/misc/fontain.html

5.http://brainmystery.ru/kogda-voda-techet-vverx/

6.http://www.origins.org.ua/page.php?id_story=263

7.http://www.origins.org.ua/page.php?id_story=263

8.http://class-fizika.narod.ru/p135.htm