Исследовательская работа по физике по теме: Загадка воздушного шарика

Муниципальное казённое образовательное учреждение

Кормиловского муниципального района

«Сыропятская средняя общеобразовательная школа»

XIII муниципальная научно – практическая конференция

школьников НОУ «Поиск»

(естествознание)

                                     Автор:

ученик 3 класса

МКОУ «Сыропятская СОШ»

Кормиловского района

Омской области

Гребенщиков Илья

Руководитель:

учитель физики

МКОУ «Сыропятская СОШ»

Гребенщикова

Маргарита Александровна

Кормиловка 2013

Содержание.

                                                                                    Стр.

Введение…………………………………………………………………… ..        3

1. Теоретическая часть. «Загадка воздушного шарика» .......................... .4
2. Практическая часть. «Опыты с воздушным шариком»……………… .6

Заключение……………………………………………………………………9

Литература…………………………………………………………………...10

Приложение………………………………………………………………11-17

Введение.

Все дети очень любят играть с воздушными шариками, и я со своим младшим братом тоже. Надувать и подбрасывать вверх, смотреть, как он летит, а потом падает на землю. Интересно, а почему шарик летит? И почему не все шарики совершают разные полёты? Случается так, что, не удержав в руках, шарик улетает. Почему? Ведь у него нет крыльев…

И я решил провести небольшое исследование и узнать, какими же свойствами обладает воздушный шарик  и что влияет на его дальность полёта.

Цель исследования: Выяснить, почему улетает не завязанный воздушный шарик и от чего зависит дальность его полета.

Предмет исследования: воздушные шарики разного размера.

Задачи исследования:

1. Выяснить, что заставляет двигаться воздушный шарик.
2. Провести опыты, показывающие движение шарика.
3. Выяснить, как влияет размер шарика на дальность полета.
4. Узнать, есть ли в растительном и животном мире представители, которые двигаются, как воздушный шарик.
5. Узнать, как ученые использовали знания о таком движении, и как называется это движение.

Гипотезы исследования:

1. Допустим, шарику помогает ветер.
2. Возможно, шарику помогает выходящий из него воздух.
3. Предположим, что размеры шарика будут влиять на дальность полёта.

Методы исследования:

1. Изучение литературы.
2. Поиск в Интернете.
3. Проведение  опытов.
4. Наблюдение.
5. Составление таблиц.

1.Теоретическая часть. 

Загадка воздушного шарика.

В теоретической части я решил заглянуть в Интернет поискать что-нибудь о движении воздушного шарика. На одном из сайтов [4] я прочитал, что движение воздушного шарика основано на реактивном движении.

Я поинтересовался у учителя физики , Маргариты Александровны, что же такое реактивное движение?

На что я получил следующее объяснение: Реактивное движение возникает, когда от  тела отделяется некоторая её часть. И что самое интересное, реактивное движение можно наблюдать в живой природе, в растительном мире и в технике. И я решил подробнее узнать об этих движениях.

1. Реактивное движение в живой природе.    [приложение, стр.16]

Реактивное движение используется многими моллюсками.

Осьминоги, кальмары и каракатицы имеют специальный мешочек. В него они  набирают воду и выпускают ее сильной струей наружу. Струя эта отталкивает животное назад. Кальмар может развивать скорость до 60–70км/ч.

Морской моллюск-гребешок, резко сжимает створки раковины, рывками двигается вперед за счет реактивной струи воды, выброшенной из раковины. Скачок крупного гребешка может достигать полуметра или даже больше в длину.

Сальпа - морское животное с прозрачным телом, при движении принимает воду через переднее отверстие и выталкивает через заднее отверстие наружу.  Так она движется вперед.

2. Примеры реактивного движения в мире растений.

[приложение, стр.17]

Созревшие плоды “бешеного” огурца при лёгком прикосновении отскакивают от плодоножки, и из образовавшегося отверстия с силой выбрасывается жидкость с семенами; сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении. Стреляет бешеный огурец более чем на 12 метров.

3. Изобретение человечества в XX веке. [приложение, стр.15]

Одно из главнейших изобретений человечества в XX веке - это изобретение реактивного двигателя, который позволил человеку подняться в космос. Так появились ракеты, а затем реактивные самолеты. Позже инженеры создали двигатель, подобный двигателю кальмара. Его назвали водометом. Такой двигатель стоит на некоторых быстроходных катерах.

2. Практическая часть. 

Опыты с воздушным шариком.

1. Выяснить, что заставляет двигаться воздушный шарик.

Гипотеза 1. Допустим, ему помогает ветер.

Надую два шарика. Один завяжу, а другой просто зажму в руке и выйду на улицу в ветреную погоду. После того, как я отпустил шарики, завязанный шарик улетел  в небо, а тот, который был не завязан, очень быстро устремился вверх, а потом сдулся и упал на землю. А через некоторое время и завязанный шарик полетал под порывами ветра и тоже упал на землю. В квартире завязанный шарик медленно падал на пол. А не завязанный – летит очень быстро, а потом так же быстро падает на пол.

Все-таки ветер помогает полету шарика. Но он летит и без ветра. Значит, моя гипотеза подтвердилась частично.

Гипотеза 2. Предположим, что газ в шарике  легче воздуха, и поэтому летит.

Я знаю, что тёплый воздух легче холодного и тёплый воздух в квартире находится у потолка, думаю, что поэтому и поднимается вверх воздушный шар. Любопытно, что мы ведь надуваем воздушный шарик чаще всего лёгкими, а значит углекислым газом. Тогда получается, что углекислый газ легче воздуха?

Проведу следующий опыт. Возьму два одинаковых шарика. Один надую лёгкими, а другой с помощью маленького насоса воздухом. Свяжу их ниткой и перекину через палочку. Сразу бросается в глаза, что шарик, надутый углекислым газом опустился ниже. Значит, он тяжелее. В справочнике я нашёл подтверждение моему выводу. Оказалось,  что углекислый газ в 1,5 раза тяжелее воздуха.

Эта гипотеза оказалась ложной.

Гипотеза 3. Возможно, шарик толкает воздух  выходящий из него.

Когда мы надуваем шарик, то резиновая оболочка растягивается и заполняется воздухом. Когда входное отверстие освобождаем, воздух с силой вырывается наружу.[см.приложение, стр.13] Шарик при этом уменьшается. Воздух из шарика летит в одну сторону, а оболочка шарика в другую. Они отталкиваются друг от друга. Путь шарика непредсказуем. Когда весь воздух выходит из шарика, он останавливается.

Я спросила об этом  у учителя физики Маргариты Александровны.

Она мне объяснила, что шарик улетает под действием реактивной силы.

Тогда я заглянул в журнал «Галилео. Наука опытным путём» [1] , чтобы прочитать подробнее, что такое реактивное движение и когда оно возникает. «Реактивное движение возникает, когда от тела отделяется с некоторой скоростью его часть…».

…Выходит, что шарик толкает воздух, который выходит из него?

Ничего себе! Мой воздушный шарик реактивный!

2. Провести опыты, показывающие реактивное движение.

  Проведу еще опыты, показывающие реактивное движение шарика.

1. Надую воздушный шарик, вставлю согнутую трубочку и завяжу. Прикреплю шарик к моей машинке. Трубочку из-под сока повернуть назад. Отпускаю отверстие трубочки. Воздух резко вырывается назад. Ура! Машинка едет вперёд!
2. Такой же шарик с трубочкой опускаю в миску с водой. Трубочка должна смотреть в сторону. Освобождаю трубочку. Шарик начинает вращаться по воде под действием реактивной силы.  Очень увлекательное зрелище! Мы с братом так здорово повеселились!

3. Узнать, как влияют размеры шарика на дальность полета.

Интересно, от чего зависит дальность полета шарика?

Возьмем шарики разные по размеру и проведем эксперимент. [приложение, стр.12 ]

Возьму леску, натяну ее по комнате как можно дальше. На леску надену небольшой кусочек трубочки из-под сока. Надую шарики по очереди и  закреплю к соломинке скотчем и отпущу. Шарик пролетит по леске какое-то расстояние и остановится. После этого лентой измеряю пройденный путь и фиксирую все в таблицу.

Вывод: Чем больше размер шарика, тем дальше он летит.

Заключение.

В своей работе я ставил цель: изучить движение воздушного шарика.

Для достижения этой цели я:

- изучил  свойства воздушного шарика,

- выявил факторы, влияющие на дальность полёта шарика.

Проведя своё собственное исследование, я выяснил, что воздушный шарик летит под действием реактивной силы. А ещё без эксперимента, без практического обоснования любая наука превращается в сухой скучный набор фактов и формул. Исследование воздушного шарика оказалось интересным, познавательным и что самое главное: очень весёлым занятием.

Закончив свою работу, я понял, насколько важно реактивное движение в природе и жизни человека.

Для меня эта работа  была не просто увлекательным занятием, а и познавательным исследованием!!!

Список литературы.

1.  Галилео. Наука опытным путём. Выпуск №1, 2011.
2. «Занимательная физика», Я.И. Перельман, Москва, Наука, 1982г.
3. Л.Л. Сикорук. Физика для малышей.
4. http: //www.class-fizika.ru