Исследование физических свойств домашнего животного

Исследование физических свойств

домашнего животного.

                                      Работу выполнила: Холматова Эмина

                                                    Учащаяся 7-А класса,

                                                                          Ош № 21 г.Симферополь

                                    Руководитель проекта: Новикова Л.Р.,            

                                                                              учитель физики

                                             г.Симферополь, 2014 г                                

Почему я выбрала эту тему.

   Изучая физику,  мы знакомимся со многими физическими величинами (массой, плотностью, скоростью, силой и др.), учимся их измерять. Но все опыты на уроках проводятся у нас с неживыми объектами. Есть ли особенности в измерении этих же характеристик у живых существ? Какие они? Объектом моего исследования стало домашнее животное: кошка.

Главная идея.

    Первоначальной идеей было только определить механические характеристики, но в процессе работы я определила электрические и тепловые характеристики. Методы проведения работы предусматривали следующие этапы:

1. Определение механических характеристик:

1. измерение скорости;
2. измерение массы;
3. измерение плотности;
4. измерение силы тяги;
5. измерение давления на опору.

Определение электрических  и тепловых характеристик:    1) оценка степени электризации; 2) температурные  зависимости.

                     Цель работы.

   Измерение известных физических характеристик у домашнего животного.

Методика эксперимента разработана с учётом инстинктов, повадок и характеров домашних животных.

           План работы, её основное содержание.

1. Введение.
2. Основная часть. Расчётно-теоретический раздел  эксперимента:

1. Механические характеристики:

А) измерение скорости;

Б) измерение массы;

В) измерение плотности;

Г) измерение силы  тяги;

Д) измерение  давления на опору.

2)Электрические и тепловые характеристики:

А) оценка степени электризации;

Б) температурные зависимости.

3) Заключение.

1. Введение.

Объектом моего исследования стал домашний любимец: кошка Марта.

   Её возраст 9 месяцев; трехцветная, пятнистый, черный, белый, светло-коричневый, с белыми перчатками и белой грудкой; очень игривая и подвижная; шаловливая и жизнерадостная.

   Целью моей работы явилось измерение известных нам характеристик у этого животного, для чего была разработана методика экспериментов с учётом инстинктов, повадок и характеров, а также проведены опыты, причинившее минимум неудобств моему любимцу.

1)Механические характеристики:

    А) Измерение скорости.

    Заставить кота двигаться по прямой чрезвычайно сложно. Зафиксировать траекторию и затем измерить её длину, легко было бы зимой, когда следы чётко отпечатываются на снегу, но в отсутствии снега мы избрали другой способ:

• во дворе лежит горизонтальный столб по которому мы и отправили кошку; так как она любит передвигаться по этому столбу её было не сложно заставить двигаться, она двигалась с разной скоростью, я засекала время секундомерам; я производила расчёт средней скорости по формуле Vcp=St, где S-путь, t- время движения.

  Сравнивая полученные данные со скоростями движения других животных, можно сделать вывод, что скорость кота ( Даже при движение галопом ) значительно меньше скорости пешехода ( Vcp=1,3 м\с ). Я с разочарованием констратировала, что моя кошка из всего списка смогла бы догнать только черепаху               ( Vcp=0,8 км\ч); а волк (Vcp= 55 км\ч), лисица                              ( Vcp=36 км\ч), заяц ( Vcp=60км\ч), и даже муха                 (Vcp=18 км\ч) легко бы ушли от преследования.

Б) Измерение массы.

     Для измерения массы мне понадобились пружинные весы и платформа. Кошка поместила в пакет и фиксировала показания пружинных весов, затем отдельно измеряли массу пакета и производили расчёт по формуле: m=mобщ-mпак, где m-масса кошки, mобщ-общая масса, mрюк-масса рюкзака.

В) Измерение плотности

Плотность, по определению,- физическая величина, численно равная отношению массы тела к его объёму. Соответственно для её вычисления требовалось измерить объём и массу тела животного. Объём мы вычисляли по объёму вытесненной жидкости. Из гуманных соображений мы погружали кошку в воду только до половины, а затем замечали, насколько поднялся уровень воды в тазу, и проводили подсчёты по формуле V=abc, где a-ширина таза, b-его длина, а c-повышения уровня воды.

Расчёт средней плотности проводился по формуле: p=m\v

Г) Измерение силы тяги.

Измерения проводились при помощи демонстрационного динамометра, на кошку надевали специальный ошейник, к нему прикрепляли поводок, а на поводке закрепляли динамометр, второй конец которого держали в руках. После этого замечали максимальные показания прибора, когда;

1. животное заинтересовалось движущимся объектом (это был маленький мяч);
2. пугалось ( надули воздушный шар, а затем с шумом выпустили из него воздух);
3. пыталась освободится от поводка.

Средняя сила тяги кошки Fтяги ср.= 6 H.

Д) Измерение давления на опору.

Давление кошки на опору рассчитывалось для трёх положений (стоя, сидя, лёжа) по формуле P=mg\s, где m – масса, полученная в предыдущих опытах, g = 9,8 H\кг, S – площадь опоры кошки, которую вычисляли по площади фигур, получаемых очерчиванием соответствующих контуров на миллиметровке.

Таким образом, в разных положениях кошка оказывает разное давление, и чем больше площадь опоры, тем меньше давление.

2. Электрические и тепловые характеристики.

А) Оценка степени электризации.

При трении многих тел  о мех наблюдается электризация. Я задалась целью выяснить, какой мех электризуется больше: искусственный или натуральный. Предварительно мы уложили Марту спать у обогревателя для того, чтобы просушить шерсть (электризация существенно ослабляется при большой влажности).

    В ходе  опытов  приходилось следить, чтобы кошка-чистюля Марта не упела вылизать свою шкурку и тем самым нарушить условия эксперимента. Затем расчесывали расческой по очереди о шерсть животного и об искусственный мех одинаковое количество раз, подносили её к гильзе из фольги, подвешенной на нити, и измеряли угол отклонения от вертикали.

   На основании результатов эксперимента можно высказать следующую гипотезу: чем жёстче шерсть, тем хуже способность электризовать другие тела. Возможно, кошачья шерсть обладает лучшими  свойствами электризовать, нежели искусственная. Однако для проверки этих данных требуется дальнейшее исследование с большим количеством опытов.

Б) Температурные зависимости

Для измерения температуры тела в разных условиях использовался ртутный термометр, после прогулки, во время сна я вставляла в пасть животного термометр и через 2 минуты снимала показания.

   В таблице представлена зависимость температуры тела кошки  от времени суток. Измерения проводились 6 раз в течение дня. Оказалось, что самая высокая температура соответствует  вечернему времени суток (18ч), когда активность животного наибольшая.

Зависимость температуры тела кошки от времени суток

   Наибольшая активность кошки (после игры) соответствует наибольшая температура, а при спокойном движении шагом-наименьшая. На основании опытов я могу сделать вывод, что температура животного зависит от активности ( чем выше активность, тем выше температура)

3. Главные выводы работы, её назначение, применение.

   В ходе работы над проектом мне удалось измерить   многие характеристики моей кошки это скорость, масса, объём, среднюю плотность, силу тяги, установить температурные зависимости. Конечно же, я смогла добиться результата далеко не во всех задумках. В основном мои проблемы были связаны с тем, что живой объект исследования, в отличие от меня, не понимал цели деятельности и зачастую сопротивлялся, не желая делать то, что от него требовалось. Приходилось учитывать привычки и характер, подстраиваться под настроение и ритм жизни, ведь кошки большую часть времени проводят во сне. Таким образом, я на практике убедилась, насколько сложнее измерять физические характеристики живых существ.

Самоанализ работы.

   Когда Людмила Рудольфовна предложила мне заняться исследовательской работой, я, конечно же, с удовольствием согласилась. По правде сказать, было волнительно и даже немного страшновато. Ведь физику мы учим первый год. Эта работа помогла мне в понимании некоторых физических понятий величин.

   Во время работы с животным, проведения с ним опытов я испытывала определенные трудности. Кошка всё время хотела играть, она царапалась, кусалась и всё время хотела убежать от меня.

Она не понимала все серьёзности моей работы .

Работа принесла мне огромное удовольствие!