Физические фокусы

Борисова Анастасия

Карабаева Татьяна

Опыты для проведения недели физики

Учитель физики

Халтурина Евгения Юрьевна

МОУ СОШ п. Восход

2009-2010 уч. год.

КАК ДОСТАТЬ ИЗ ВОДЫ МОНЕТУ, НЕ НАМОЧИВ ПАЛЬЦЕВ

 Положите монету на большую плоскую тарелку. Налейте столько воды, чтобы она покрыла монету. Как можно достать монетку из воды не намочив пальцев? Для проведения опыта необходим ещё стакан и несколько спичек, воткнутых в плавающую на воде пробку. Зажгите спички и быстро накройте плавающий горящий кораблик стаканом, не захватив при этом монетки. Когда спички погаснут, стакан наполнится белым дымом, а затем под ним сама собой соберётся вся вода из тарелки. Монета останется на месте, и можно будет взять её не намочив пальцев.

 Сила, вогнавшая воду под стакан и удерживающая её там, на определённой высоте, - атмосферное давление. Горящие спички нагрели в стакане воздух, давление возросло, и часть газа вышла наружу. Когда спички погасли, воздух снова остыл, но при охлаждении его давление уменьшилось, и под стакан вошла вода, вгоняемая туда давлением наружного воздуха.

ДЖИНН ИЗ БУТЫЛКИ

Возьмите большой прозрачный сосуд с широким горлышком или прозрачную глубокую миску и наполните очень холодной водой. Теперь в маленькую, желательно керамическую или глиняную, бутылочку или кувшинчик с узким горлышком налейте горячую воду, предварительно подкрашенную гуашью. Плотно закрыв отверстие кувшина пальцем, поставьте его на дно сосуда и уберите руку. Из горлышка, причудливо извиваясь, будут подниматься вверх цветные струи воды.

Горячие струи жидкости, как более лёгкие, устремляются вверх. Причудливость изгибов водяных линий обусловлена перемешиванием горячих водяных потоков с холодными.

ФОНТАНЧИК

Сосуд закрыт пробкой, в которую вставлена трубка с краном. Из сосуда насосом откачивайте воздух, затем конец трубки погрузите в воду, если теперь открыть кран, то вода фонтаном брызнет внутрь сосуда.

Вода поступает в сосуд потому, что атмосферное давление больше давления разряжённого воздуха в сосуде.

СТАКАН И БУМАЖКА

Налейте в стакан воды и закройте листом бумаги, поддерживая лист рукой, переверните стакан вверх дном. Если теперь отнять руку от бумаги, то вода не выльется. Бумага останется как бы приклеенной к краю стакана.

Бумажка приклеилась к стакану из-за того, что давление снаружи сильнее давления внутри стакана. Когда мы перевернули стакан, прикрытый бумажкой, вверх дном, тогда между днищем стакана и водой осталось разряжённое пространство. Если же сделать маленькую дырочку в бумажке, или приоткрыть её, то вся вода в момент выльется.

ПОДНЯТИЕ ЧЕМОДАНА ВАНТУЗОМ

Возьмите вантуз и надавите им на чемодан с гладкой поверхностью, вы увидите, что вантуз прилипнет к чемодану так сильно, что можно будет поднять чемодан за ручку вантуза. То же самое явление происходит со стаканом и клеёнкой. Стаканы, помытые в горячей воде, сразу же ставим на клеёнку и увидим, что через некоторое время стаканы просто-напросто прилипнут к клеёнке. Это же явление вы наблюдаете при ставке банок медсестрой на спину пациента.

Это всё объясняется давлением атмосферы. Когда мы давили на вантуз, он, прогибаясь, выдавливал из под себя воздух. В месте закрытом вантузом образовалось разряжённое пространство, и внешнее атмосферное давление придавило вантуз к чемодану. При стаканах и банках мы наблюдали то же явление, что при стакане с бумажкой.

ЯЙЦО, ВХОДЯЩЕЕ В БУТЫЛКУ

Если в широкогорлую бутылку, например из под кефира, опустить кусочек горящей бумаги, а на горлышко положить сваренное вкрутую очищенное яйцо, то яйцо втягивается в бутылку.

Бумажка погаснет, бутылка наполнится белым дымом, воздух расширится, лишняя часть выйдет из бутылки. Внутри бутылки воздух остынет, и давление уменьшится, под действием атмосферного давления яйцо войдёт в бутылку.

ПЛАВАЮЩАЯ КОПЕЙКА

Возьмите стакан и наполните его водой. Положите на поверхность воды лоскуток папиросной бумаги, а на него – совершенно сухую монетку. Проще всего опыт получается с монетой из алюминиевого сплава. Теперь остаётся только осторожно удалить папиросную бумагу из-под монеты. Делается это так: вооружившись иглой, слегка погрузите края лоскута в воду, постепенно подходя к середине; когда лоскуток весь намокнет, он упадёт на дно, монетка же будет продолжать плавать.

Причина плавания монетки состоит в том, что вода плохо смачивает металл, побывавший в наших руках и поэтому покрытый тончайшим слоем жира. Оттого вокруг плавающей монеты на поверхности воды образуется вдавленность, которую можно видеть. Поверхностная плёнка жидкости, стремясь распрямиться, оказывает давление вверх на монетку и тем поддерживает её.

БУЛАВКА – НЕВИДИМКА

Воткните булавку в плоский пробковый кружок и положите его булавкой вниз на поверхность воды в миске. Необходимо выполнить условие: длина видимой части булавки должна быть чуть меньше радиуса кружка. Тогда, как только вы опустите пробковый кружок на поверхность воды, булавка исчезнет. Как бы вы не наклоняли голову, вам не удастся увидеть булавку. Заметьте, что пробковый кружок не чересчур широк, так как на воздухе булавка видна под определёнными углами.

Лучи не доходят от булавки до вашего глаза, потому что они претерпевают «полное внутреннее отражение». Это выполняется при условии, когда a≥48,50. Угол 48,50 является для воды предельным углом: под большим углом луч из воды выйти не сможет, а отразится целиком от её поверхности, как от зеркала. Поэтому, как бы мы ни старались, булавка всё равно останется невидимкой.

ЦЫПЛЁНОК И ЯЙЦО

На листе картона сделайте квадратный вырез и затяните его промасленной бумагой – получится экран. Позади экрана поставьте две лампы. Зрители должны сидеть за экраном и не видеть никаких подготовительных манипуляций. Зажгите первую лампу. Между ней и экраном поставьте на проволоке овальный кусок картона, тогда на экране появится силуэт яйца. Теперь вы объявляете гостям, что приводите в действие «рентгеновский аппарат», который обнаружит внутри яйца…цыплёнка, и включаете вторую лампу. Через мгновение зрители увидят, что силуэт яйца начинает немного светлеть, а в середине появляется чёткий силуэт цыплёнка,, картонный контур которого предварительно установлен между экраном и второй лампой.

Вы зажигаете вторую лампу, и её лучи освещают непрозрачный картонный контур цыплёнка. Часть силуэта яйца начинает дополнительно освещаться этой лампой, поэтому её края будут более светлые, чем силуэт цыплёнка. Действие двух ламп создают такой эффект, как будто через яйцо пропустили рентгеновские лучи.

ОТКУДА ПОЯВИЛАСЬ МОНЕТА

Посадите товарища за стол так, чтобы он не мог видеть дно стоящей перед ним чашки. На дно чашки положите монету, которая будет заслонена стенкой чашки от глаз зрителя. Теперь торжественно заявите, что, не передвигая и не трогая монеты, вы сделаете так, что она будет видима. Попросите зрителя не поворачивать головы, и налейте в чашку воды. Произойдёт чудо: монета сделается видимой для вашего зрителя. Удалите воду из чашки спринцовкой – и дно с монетой опять опустится.

Опыт-фокус основан на свойстве преломления лучей, при переходе из одной среды в другую с разными показателями преломления.

ВОДА В РЕШЕТЕ

Возьмите проволочное решето с не слишком мелкими ячейками (около одного мм.) и окуните его сетку в растопленный парафин. Затем выньте решето из парафина – проволока оказалась покрытой тонким слоем парафина, едва заметным для глаз. Решето осталось решетом: в нём есть сквозные отверстия, через которые свободно проходит булавка, но теперь вы можете на глазах изумлённой публики, в буквальном смысле слова, носить в нём воду. В таком решете удерживается довольно высокий слой воды, не проливаясь сквозь ячейки; надо только осторожно носить воду и оберегать решетку от толчков.

Вода не проливается, потому что, не смачивая парафин, она образует в ячейках решета тонкую плёнку, обращённую выпуклостью вниз, которая и удерживает воду. Поверхностная плёнка воды, стремясь распрямиться, оказывает давление вверх. Опыт-0фокус можно продолжить: парафинированное решето положить на воду, и оно будет держаться на ней. Следовательно, плавать может и дырявая посудина

СВЕЧЕНИЕ САХАРА

Как-то поздней ночью я размешивал в стакане сухой сахарный песок. Неожиданно погас свет. Продолжая мешать сахар, я увидел сквозь стенки стакана короткие вспышки света.

Свет излучают молекулы сахара, возбуждаемые электрическим полем, которое обусловлено разностью зарядов на плоскостях кристалла. Это поле возникает, когда кристаллы раскалываются от ударов и трения при размешивании.

Библиография

1. Л. М. Брейгер, П. В. Глинская «Предметные недели в школе. Химия. Физика». Волгоград, из-во учитель
2. Гольперштейн Л. «Забавная физика» М; Детская литература, 1993-255 с
3. Демченко Е. А. «Нестандартные уроки физики 7-11 класс», Волгоград 2002
4. И. Я. Ланина «Не уроком единым»
5. Я. И Перельман «Занимательная физика», «Триада-литера», Москва 1994 г
6. Я. И Перельман «Знайте ли вы физику7»   «Тезис», Екатеринбург 1994 г
7. В. П. Синичкин, О. П. Синичкина «Внеклассная работа по физике», Саратов ОАО Издательство «Лицей», 2002 г
8. Дж Уокер «Физический фейерверк», Москва, «Мир» 1989 г