Применение физических явлений в жизни
Вложение | Размер |
---|---|
fizika_na_kuhne..doc | 691.5 КБ |
Творческая работа
Выполнила: Чернышова Дарья,
ученица 8класса,
«МБОУ СОШ № 8»,
Руководитель:
Скубанова Валентина Владимировна,
учитель физики.
2010-2011 учебный год.
Я узнала, что физика – наука экспериментальная, в том смысле, что основные законы природы, которыми она занимается, устанавливаются на основании данных эксперимента. Физик-экспериментатор как бы задаёт природе вопрос, но природа отвечает только на правильно заданный вопрос. Мы должны научиться грамотно, задавать природе вопросы, а для этого научиться правильно ставить эксперименты. Современная экспериментальная физика использует очень сложную и дорогостоящую технику, но простые и, тем не менее увлекательные опыты можно поставить и у себя дома, например, на кухне. Я прочитала несколько очень интересных и увлекательных книг, в которых описаны такие опыты. Наиболее мне понятные и интересные опыты я решила выполнить сама, посмотреть, что получится, а затем проанализировать результат опыта и попробовать его объяснить с помощью законов физики, изученных мною на уроках. Иногда знаний, полученных на уроке, не хватало, и тогда я искала ответ на мой вопрос в книгах и обсуждала его со своим учителем. Понравившиеся мне опыты я описала в данной работе. К каждому опыту я постаралась дать свой комментарий, а также объяснить опыт с точки зрения физики.
ДАВЛЕНИЕ ВОЗДУХА.
Опыт №1. Сухим из воды.
Необходимое оборудование: пустой сухой стакан, монета или металлическая пуговица, блюдце, листочек бумаги, спички, немного воды.
Положим на дно тарелки монетку или пуговицу, а затем нальём воды. Монета очутится под водой. Вынуть её теперь голыми руками, не замочив пальцев и не выливая воду, нельзя. Но так кажется только на первый взгляд, потому что это вполне возможно.
Зажжём внутри стакана бумажку и, когда воздух нагреется, опрокинем стакан на тарелку рядом с монеткой так, чтобы монета не очутилась под стаканом. Бумага в стакане погаснет. Воздух в перевёрнутом стакане начнёт остывать. По мере его остывания вода будет как бы втягиваться стаканом и вскоре вся соберётся там, освободив дно тарелки, а заодно и монету на ней от воды. Подождём немного, чтобы монета обсохла, и возьмём её сухую.
Этот опыт получается очень хорошо, он, я думаю, очень понравится всем. Его можно продемонстрировать на уроке, внеклассном мероприятии по физике, удивить своих друзей.
Объясним данный опыт. Когда воздух в стакане нагрелся, он расширился, как и все нагретые тела. Избыток нового объёма вышел из стакана. Когда же воздух в перевёрнутом стакане начал остывать. Его уже стало недостаточно, чтобы в холодном состоянии оказывать прежнее давление, уравновешивая давление атмосферы. Вода под стаканом теперь испытывает на каждый сантиметр своей поверхности меньшее давление, чем в открытой части тарелки: неудивительно, что она вгоняется под стакан, втискиваемая туда избытком давления наружного воздуха.
Этот же опыт можно сделать, не готовясь к нему специально. Выпив горячий чай из стакана, можно опрокинуть его в блюдце с охлаждённым чаем. Эффект будет тот же. Через одну-две минуты чай из блюдца соберётся под стаканом.
Опыт №2 Без клея.
Необходимое оборудование: небольшая тарелка, рюмка поглубже, нитка, кусочек бумаги, спички, подсолнечное или другое масло, скотч.
Подвесим рюмку за нитку к потолку и положим в неё кусочек горящей бумаги. От теплоты воздух в ней расширится, и часть его выйдет из рюмки. Теперь прижмём к её краям, смазанным маслом, тарелку, пока воздух в ней не ещё не успел охладиться. Охлаждаясь, воздух сжимается и будет не в силах уже сопротивляться давлению наружного воздуха, который и прижмёт к рюмке тарелку. Вот так без клея мы склеили тарелку с рюмкой.
Это опыт необходимо выполнять очень аккуратно и быстро, а вот тарелку нужно подержать прижатой к рюмке подольше, чтобы воздух успел достаточно охладиться. У меня опыт получился только с третьей попытки, после того как выработалась необходимая сноровка.
ОПЫТ №3 Звучащая монета.
Необходимое оборудование: холодильник, двухлитровая бутылка, монетка размером с диаметр горлышка бутылки, стакан воды.
Положим пустую незакрытую бутылку минут на 10 в морозильник. Затем вынем бутылку из морозильника и сразу же закроем её мокрой монетой. Монету перед этим смочим, окунув её в стакан с водой. Через несколько минут монета начнёт издавать звуки, напоминающие пощёлкивание, подскакивая и ударяясь о горлышко бутылки.
Опыт этот получается очень хорошо, но монета может перестать звучать, если она сдвинется с места, идущим снизу воздухом, и не будет полностью накрывать горлышко бутылки. В этом случае её просто нужно подвинуть на место.
Объясним опыт. Вещества от охлаждения сжимаются, занимая меньший объём. Благодаря этому в бутылку входит дополнительное количество воздуха. Когда мы вынимаем бутылку из холодильника, воздух нагревается и начинает расширяться. Расширяющийся воздух отрывает монету от горлышка и приподнимает её с одной стороны. Когда излишек воздуха вышел наружу, монета падает на прежнее место. Этот процесс продолжается, пока температура внутри бутылки не сравняется с температурой воздуха снаружи.
ОПЫТ №4 Термометр.
Необходимое оборудование: пенициллиновый пузырёк с пробкой, прозрачная трубочка для коктейля, стаканчик с подкрашенной жидкостью.
Изготовим самодельный термометр. В резиновой пробке сделаем небольшое отверстие и вставим туда прозрачную трубочку с капелькой подкрашенной жидкости. Заткнём пустой пузырёчек из-под пенициллина этой пробкой. Термометр почти готов. Теперь необходимо его проградуировать. Сначала измерим температуру у себя простым медицинским термометром. 36.6! Отлично! Теперь поставим себе под мышку наш самодельный термометр. Капелька поползла вверх и остановилась в определённом месте. Поставьте лаком отметку. Это будет точка нормальной температуры. Если вы заболеете, и температура вашего тела повысится, капелька будет подниматься выше отметки, а если у вас недомогание, то капелька установится ниже отметки. Теперь болеть будет немного веселее, ведь у нас такой необычный термометр!
Этот прибор получается очень хорошо. Единственное, что необходимо учесть, это то, что капельке необходимо место, чтобы опускаться при падении температуры окружающего воздуха в нерабочем состоянии термометра. Иначе она может капнуть вниз, и прибор придётся ремонтировать.
Такой термометр можно изготовить благодаря тому, что при нагревании давление воздуха в пузырёчке увеличивается, а при охлаждении уменьшается. Капелька подкрашенной воды реагирует на это изменение давления.
СМАЧИВАНИЕ И НЕСМАЧИВАНИЕ.
Опыт №5 Оказывается носить воду в решете можно не только в сказке. Докажем это.
Необходимые приборы: решето небольшого размера с не слишком мелкими ячейками (около 1мм), расплавленный парафин в тарелке с диаметром, превышающем диаметр решета, стакан с водой.
Возьмём проволочное решето и окунём его в расплавленный парафин. Затем вынем решето из парафина: проволока окажется, покрыта тонким слоем парафина, едва заметным для глаз.
Решето осталось решетом – в нем есть сквозные отверстия, через которые проходит булавка, - но теперь, когда мы наливаем в него воду, она не выливается. В этом решете в буквальном смысле слова можно переносить воду.
Опыт получился не сразу. Когда я в первый раз взяла металлическое решето с мелкими ячейками, парафин заполнил все промежутки, и отверстий не осталось. Когда я купила решето с более крупными отверстиями, опыт удался, правда, когда решето немного нагибаешь, несколько капель воды появляются на противоположной стороне.
Почему же вода не проливается? Потому, что, не смачивая парафин, она образует в ячейках решета тонкие плёнки, обращенные выпуклостью вниз, которые и удерживают воду. Такое парафиновое решето можно положить на воду, и оно будет держаться на ней. Значит, возможно не только носить воду в решете, но и плавать в нём.
Этот интересный опыт объясняет ряд обыкновенных явлений, к которым мы привыкли. Это смоление бочек и лодок, смазывание салом пробок и втулок, окрашивание масляной краской и вообще покрытие маслянистыми веществами всех тех предметов, которые мы хотим сделать непроницаемыми для воды.
ОПЫТ №6 Реактивный движитель.
Необходимое оборудование: легкая тележка со свободно вращающимися колёсиками, жевательная резинка, медицинская иголка, кусочек свечки или сухой спирт, проволока, спички, сырое яйцо.
Возьмём сырое яйцо и проделаем в нём две дырочки, одну побольше, другую поменьше. Дуя в меньшую из них, выдуем всё содержимое яйца. Останется пустая скорлупа. Теперь сконструируем модель реактивного двигателя. Заклеим большую дырку жевательной резинкой, предварительно залив в скорлупу меньше половины яйца воды. Положим яйцо в проволочные держатели, укреплённые на тележке. Под яйцом следует положить кусочек сухого спирта и поджечь его. Вода вскоре закипит и вырывающиеся из малого отверстия пары, благодаря принципу реактивного движения, начнут разгонять тележку.
Над этим опытом я работала очень долго. Если воды налить многовато, то она при расширении начинает выливаться из незаклеиного отверстия и заливать огонь, если скорлупа слишком тонкая она лопается, если жвачка быстро размягчается, она начинает стекать, открывая второе отверстие. После многих мучений изрядно закопчённая тележка все-таки сдвигается с места, но быстро сконденсированная вода стекает по скорлупе и тушит огонь. Может быть, нужно что-то делать по-другому.
Эту работу можно ещё продолжать и продолжать. Впереди много ещё не изученного, что хотелось бы изучить, ещё много опытов, которые хочется сделать. Может быть, кто-нибудь прочитает мою работу, и ему тоже захочется сделать эти опыты, захочется глубже изучить законы физики. Мне очень понравилась моя экспериментальная работа, видь очень интересно то, что физика всегда рядом с нами: на улице, на предприятиях и даже на кухне.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1.Асламазов Л.Г., Варламов А.А. Удивительная физика. Москва. Добросвет. Издательство МЦНМО, 2005.
2.Елькин В.И. Необычные учебные материалы по физике. Москва. Школа-Пресс, 2000.
3.Кикоин И.К. Москва. Наука, 1981.
4.Майоров А.Н. Физика для любознательных, или о чём не узнаешь уроке. Ярославль. Академия развития, 1999.
5. Перельман Я.И. Занимательная физика. М.: Наука, 1976.
6. Перельман Я.И.Физическая смекалка. М.: Омега, 1994.
Как нарисовать небо акварелью
Сказка об осеннем ветре
Растрёпанный воробей
Фотографии кратера Королёва на Марсе
В чём смысл жизни. // Д.С.Лихачев. Письма о добром и прекрасном. Письмо пятое