Внеклассное мероприятие: „СЛЕТ СПЕЦИАЛИСТОВ“

Имитационная модель игры

В городе проходит слет специалистов различных отраслей науки. Разрабатывая направления в своих отраслях знаний, используя в своей работе инструменты и приборы, они столкнулись с проблемой: многие явления и вопросы невозможно объяснить, а в принципах работы устройств нельзя разобраться без знаний основ физики, физических законов. Специалисты по этому поводу хотят обменяться мнениями,

обсудить с присутствующими на слете возникшие в их работе трудности и проблемы и получить консультацию по интересующим их вопросам у физиков, так же приглашенных на этот слет.

Подготовка к игре

Класс разбивается на группы по интересам. Каждая группа объединяет   представителей   определенной   профессии. Члены группы   готовят   материал   для   выступления   одного своего представителя. Из книг для чтения по физике, задачником, научно-популярной   литературы   подбирается   проблема,   которую   без знаний физики представитель данной специальности разрешим, не может. Кроме того, представители каждой группы различными способами представляют свои профессии: врачи одеты в белые халаты, домохозяйка - в бигуди и халате и т.п.

Урок представляет собой совокупность чередующихся сообщений учащихся, сопровождающихся демонстрацией опытов и наглядных пособий.

Цель урока:

• Повышение эффективности обучения за счет усиления интереса учащихся к предмету, придания уроку эмоциональной окраски;
• Повторение учебного материала с учетом индивидуальных способностей учащихся.
• Показ учащимся жизненной значимости законов физики.

Содержание урока

Ведущий:

Уважаемые гости. Организаторы встречи рады приветствовать вас на этом научном слете. Через несколько минут вы сможете прослушать интересные сообщения о практически важных, но порою загадочных для специалиста данной профессии явлениях. Помочь им в разрешении возникшего вопроса может каждый из вас, в зависимости от вашего желания и того объема физических знаний, которыми вы обладаете, Наиболее активные участники слета будут соответствующим образом отмечены. Консультации могут давать так же и специалисты — физики,

приглашенные на слет.

Выступление пожарника

Наша профессия считается не только очень важной и необходимой, но так же и очень опасной. Мы должны укротить огонь, спасти имущество и, возможно, жизни людей. Результативность нашей работы во многом определяется жестким выполнением всех инструкций правил. Устранить

пожар гораздо дороже и сложнее, чем предотвратить его. Профилактика, выполнение правил техники безопасности - вот те необходимые компоненты нашей работы, которые обеспечивают сохранность имущества и жизни человека. Но за время работы у меня накопилось несколько вопросов, ответ на которые я хотел бы получить на этом слете.

• Органы государственного пожарного надзора не рекомендуют

перевозить бензин и иные легковоспламеняющиеся жидкости в

полиэтиленовых канистрах, а предлагают пользоваться

металлическими. Чем это вызвано?

На поверхности полиэтиленовой канистры накапливаются статические заряды, которые возникают вследствие трения бензина о стенки сосуда. В металлической емкости это не происходит. Благодаря хорошей электропроводности металла обеспечен переход зарядов в землю.

• Однажды мой начальник сказал, что огонь хорошо тушить водой с примесью пороха. Не сошел ли он с ума? Как можно использовать порох для тушения пожара? 

Порох надо поджечь. При его сгорании выделяется большое количество негорючих газов, которые вместе с водой, окружая предмет, уменьшают доступ воздуха и тем самым затрудняется процесс горения.

• Один мой знакомый рассказал, что однажды в походе их группе

невозможно было использовать на привале дрова для обогрева и

приготовления пищи. И один находчивый турист предложил

воспользоваться имеющимися кирпичами и керосином. Что он

имел в виду?

Кирпичи надо опустить в керосин, он заполнит имеющиеся в кирпичах поры-капилляры. Надо сложить из таких кирпичей „горку” и „поджечь”. Конструкция будет „гореть ровно”, давая тепло длительное время, так как керосин будет выгорать

постепенно.

• Почему нельзя тушить горящий керосин, заливая его водой?

Так как плотность воды больше, она опустится ниже керосина и не закроет доступа воздуха, который поддерживает процесс горения.

• Конечно не только я, пожарник, но и каждый из вас знает, что

сырые спички не загораются. А почему?

Спичка загорается, когда ее температура достигает температуры воспламенения вещества головки. При трении сырой спички о коробку, спичка получает энергию, большая часть которой расходуется на испарение влаги, содержащейся в спичке, и температура головки спички не может достичь температуры воспламенения. 

Выступление повара

Я - человек самой вкусной профессии. Но я и мои товарищи прибыли на этот слет вместе с остальными специалистами потому, что вопросы физики вновь и вновь возникают в нашей работе. И далеко не на все эти вопросы мы сразу находим ответы. Надеюсь, что специалисты − физики, присутствующие на этом слете, нам помогут.

• На выпускном экзамена в кулинарном техникуме мне задали

вопрос, ответ на который не знаю и сейчас. Меня попросили

объяснить, почему можно жарить пищу на прованском масле в

луженой оловом кастрюле, хотя, как известно, точка кипения

прованского масла выше, чем точка плавления олова.

Когда жарят, кипит не масло, а вода, содержащиеся в продуктах, пока она вся не выкипит, температура не поднимется выше 1000 С, а это ниже чем точка плавления олова.

• Вы все, наверняка, любите сосиски. И большинство из вас знает, что при варке сосиски лопаются вдоль, а не поперек. Но почему так происходит, не может объяснить не один повар

При варке влага, содержащиеся в мясном фарше сосиски, испаряется. Поэтому внутри оболочки образуется избыточное давление Р

Сила, разравающая сосиску „поперек”, равна

На единицу длины окружности торца сосиски, т.е. поперек на нее действует сила:                  где d−диаметр сосиски.

„Вдоль” сосиску разрывает сила            ℓ − длина сосиски

А на единицу длины вдоль образующей сосиски действует сила:

  так как

То есть : 

Значит, вдоль  сосиски действует большая сила, и сосиска разрывается вдоль раньше, чем поперек.

• Почему при варке каша иногда пригорает?

Крупинки каши окружает вода, которая нагревается, со временем закипает, испаряется, а частично впитывается крупой. Каша густеет. Вскоре крупинки оказываются на дне без воды, они начинают перегреваться, высыхать и каша подгорает. 

Выступление работника ГАИ

К нам, работникам автоинспекции, разные люди относятся по разному: кто с опаской, кто с иронией. Но все, безусловно, понимают, что без нашей работ  аварийных ситуациях на дорогах было бы несравненно больше. Ведь наша работа - это не только выявление нарушителей правил дорожного движения. Это и установка дорожных знаков, и проверка технических параметров автомобилей, и обучение вождению автолюбителей и большая профилактическая работа, особенно в детских учреждениях.

В этой своей работе мы зачастую сталкиваемся с различными

явлениями, объяснить которые мы бы вас попросили на этом слете.

• На автомагистралях ставят дорожные знаки предупреждения, состоящих из ребристых пластинок стекла. Когда свет автомобиля падает на знак, то он очень хорошо отражает назад, „бросаясь” в глаза шоферу. Почему такой знак видно чрезвычайно четко?

Этот дорожный знак состоит из многих мелких призм полного отражения. Поэтому лучи света, испытав дважды отражение, возвращаются обратно.

• Зачем стекла автомобильных фар делают рифлеными, а не гладкими? 

При   такой   конструкции   они   состоят из маленьких треугольных

призм. Набор этих призм позволяет направить свет лампы после отражения в нужном направлении, то есть вниз.

• Почему для транспорта сигнал опасности принят красного цвета?

Длинные световые волны рассеиваются слабее коротких. Так красные лучи рассеиваются в воздухе слабее фиолетовых в 16 раз. Потому-то красный сигнал виден дальше, чем другие.

• Почему дорожные знаки делают не на белом, а на желто-зеленом фоне?

Глаз человека наиболее чувствителен к лучам света, относящимся к средней части сплошного спектра, т.е. к желтым и зеленым лучам. По той же причине у некоторых автомобилей дополнительные фары так же желтого света.

• Почему автомобиль с неисправными тормозами запрещается буксировать на гибком тросе?

Из-за явления инерции.

• Почему,  если автомобиль оборудован   шинами с шипами, которые предотвращают скольжение по льду, специальный знак устанавливается на заднем стекле автомобиля?

Автомобиль с такими шинами может резко затормозить и, если едущий за ним автомобиль находится слишком близко и не оборудован такими шинами, то может произойти столкновение.

Выступление туриста

Как видите я - турист. Но не просто турист. Я фанат туристических походов и слетов. И где я только не побывал с рюкзаком за плечами, и какие я только дороги не топтал своими ногами и хорошую погоду, и в дождь, и даже зимой зовут меня в дорогу еще не изведанные края и не пройденные троны. Но туристический быт − не сладкая ягода. Иногда приходится что-то придумывать,  изобретать, чтобы нормально поесть или хорошо выспаться. Я приглашаю вас к размышлению.

• Предложите простейший холодильник для хранения взятых в дорогу продуктов. 

Пластмассовый сосуд надо заполним, водой и поместить в морозильную камеру холодильника: вода замерзнет. Если затем разместить этот сосуд в рюкзаке туриста, то он будет «забирать» тепло, охлаждая продукты, находящиеся в рюкзаке.  

• Вы находитесь у костра. У вас нет чайника, котелка и других металлических сосудов. Но есть пластмассовое ведро. Как в нем вскипятить воду, чтобы приготовить чай?

Нагреть на костре чисто вымытый камень и опустить его в воду. Процедуру повторить несколько раз.

Выступление врача

Говорят, что моя профессия самая гуманная в мире. И это действительно так. Здоровье человека, наверное, самое важное в его жизни. Ничто не радует больного: ни богатство, ни звонкие голоса его детей, ни интересная творческая работа. Мы, врачи, стремимся быть в курсе всех научных

достижений и у нас, как и у всех здесь присутствующих, возникли некоторые вопросы. Вот один из них:

• Какие очки должны быть прописаны человеку, если он видит в

воде нормально? 

Когда нормальный глаз соприкасается с водой, то изображение получается за сетчаткой, т.к. показатель преломления жидкости, заполняющей глаз, очень близок к показателю преломления воды и на поверхности глаза в этом случае происходит малое преломление лучей. Если же глаз таков, что в воде создает изображение на сетчатке, значит, в воздухе оно будет

перед ней: человек близорук и ему нужны очки с рассеивающими линзами.

• Как, с точки зрения физики действует шприц? Почему перед тем, как сделать укол, нужно слегка несколько раз постучать по корпусу шприца, а потом нажать на поршень?

В основе работы шприца - действие атмосферного давления (при наборе лекарства) и давление пальцев на поршень (при введении лекарства).

Постучать по корпусу шприца перед уколом надо для того, чтобы „собрать” оставшиеся под поршнем воздушные пузырьки, а потом удалить нажатием на поршень, иначе, они вместе с лекарством попадут в тело человека и вызовут закупорку сосуда или воспаления мышцы.

• На каком принципе основано действие медицинских банок?

В разогретой банке воздух менее плотный, и давление там пониженное: внешнее атмосферное давление прижимает ее к телу. Банка вызывает активный приток крови к больному месту, усиливает доставку кислорода и питательных веществ.

• Зачем медицинские иглы полируют до зеркального блеска?

Существенно уменьшается сила зрения иглы о кожу при уколе.

Выступление историка

Я историк и, как ни странно, мне тоже нужны физические знания. В своей работе я часто встречаюсь с загадками, разрешить которые можно только тому, кто хорошо знает законы природы в области науки физики.

• Вы, конечно, слышали о том, что некоторые деревянные церкви и соборы, построенные народными умельцами в Древней Руси, от основания до купола, были созданы без единого гвоздя. Какие силы удерживали от разрушения эти удивительные творения человеческих рук?

Только силы трения. Клин.

• А вот для вас следующая загадка. Много веков назад в Средней Азии на горе Монкур был колодец до краев наполнен водой. Но вода в немникогда не пересыхала, не убавлялась, сколько бы ее не черпали, и не переливалась через край. Суеверные люди считали колодец чудом. А что думаете вы?

Колодец действовал по принципу сообщающихся сосудов, основной источник воды и верхний край колодца находились на  одной высоте.

• Два чуда показывали жрецы Древнего Египта. Первое состояло в том, что при разведении жрецами огня на жертвеннике входные двери храма сами открывались. Второе «чудо» было таким: как только на жертвеннике загорался огонь, на него из руки статуи божества начинало выливаться масло. Какое физическое явление использовали жрецы?

Тепловое расширение воздуха. В первом случае нагревался воздух, заключенный в закрытой камере под жертвенником. Расширяясь, воздух давил на воду, находившуюся в закрытом сосуде пол иолом храма, отчего

вода выливалась в ведро, тянувшее веревочку, которая и открывала

дверь. Во втором   случае   за  счет давления расширяющегося воздуха, масло поднималось по трубке, скрытой и руке статуи.

• А вот еще одна историческая загадка. Один из древних историков так описал случай, происшедший во время похода римских воинов: «Надвигалась ночь. Слышались далекие раскаты грома. Приближалась гроза. Вдруг среди темной ночи над движущимся отрядом засверкали огоньки. Светились острия железных копий воинов. Солдаты приняли свечение за чудо, предвещавшее им победу». Что на самом деле наблюдали воины?

Один   из   видов   электрического   разряда, впоследствии названный «огнями светового «Эльма».

• И последнее о чем я хочу проинформировать уважаемое собрание. Парижский аббат де-пя-Плющ в своем сочинении (1781 г.) сообщает, что ему удалось наблюдать радугу, находясь в Париже у одного ее конца, в то время, как другой ее конец упирался в предместье города. Возможен ли такой случай?

Видеть радугу, стоя у одного ее конца, нельзя. Глаз наблюдателя всегда находится на прямой линии, соединяющей центр радуги с центром солнечного диска. По этой причине два разных наблюдателя никогда не видят одну и ту же радугу.

Выступление шофера

Я водитель с большим стажем. Но чем больше я за рулем, тем больше неразрешенных проблем возникает для меня. Может быть, на этой конференции, уважаемые физики мне помогут.

• Вот такая проблема: почему машина, груженная сеном, опрокидывается легче, чем машина, груженная дровами, хотя у них одинаковые массы?

Легче опрокидывается машина с сеном потому, что центр тяжести у нее расположен выше, чем у машины с дровами. Устойчивость тела тем больше, чем ниже центр тяжести.

• Не так давно на автобазе мы с ребятами поспорили по поводу причины остановки автомобиля при нажатии тормозной педали. Я утверждал, что автомобиль останавливается из-за трения колес о тормозные колодки. Но некоторые водители были с этим не согласны. Был ли я прав в этом споре?

Только силы трения колес о землю, т.к. силы трения колес о колодки это внутренние силы и поэтому они не могут уменьшить скорость автомобиля.

Они оказывают только косвенное влияние: заменяют трение качения трением скольжения колес по земле. А в этом случае трение между колесами и землей возрастает. 

• Каждый раз перед поездкой на автомобиле после дождя я ослабляю давление в шинах автомобиля. Но зачем я это делаю?

Уменьшив давление в шинах, водитель увеличивает силу трения, так как машину больше прижимает к асфальту. Поэтому нет проскальзывания.

• Объясните, зачем между листами рессоры автомобиля вводят графит?

Чтобы ослабить силу трения, возникающую между листами рессоры.

Выступление домохозяйки

Я веду дом, убираю, стираю, готовлю, жду детей из школы, а мужа с работы. Но, ведя домашнее хозяйство, я тоже встречаюсь с загадками.

• Почему белье надо гладить влажным горячим утюгом, а не сухим и холодным? 

В сухом состоянии и при комнатной температуре нитки ткани пружинят. От замачивания и, особенно от нагревания, ткань становится более пластичной и под давлением утюга приобретает требуемую форму.

• Я всегда испытываю трудности, готовя блюда из рыбы. Почему так трудно удержать в руках живую рыбу?

Тело рыбы покрыто слизью. Эта смазка уменьшает силу трения, и рыба выскальзывает из рук.

• Почему кусок хозяйственного мыла тли кусок масла легче разрезать крепкой ниткой, а не ножом?

При разрезании ниткой возникает значительно меньшая сила трения между боковыми поверхностями лезвия и разрезаемого куска.

• У меня маленький ребенок. И я замечала, что моей крошке легче закрыть массивную дверь, чем открыть ее. Почему?

При закрывании дверь, как рычаг позволяет легко преодолеть силу трения в петлях. Приобретая скорость, дверь по инерции захлопывается, преодолевая трение между дверью и рамой. При открывании двери, кроме трения в петлях, ребенку надо преодолеть силу трения между дверью и рамой, на что потребуется значительно большее усилие. 

• Свежеиспеченный хлеб весит больше, чем остывший. Почему?

В свежеиспеченном хлебе содержится большое количество влаги. В остывшем хлебе часть воды испарилась, поэтому вес оставшегося хлеба становится меньше свежеиспеченного.

• Почему при растворении в воде поваренной соли температура воды понижается?

Для  растворении  соли   нужна  теплота,   которую соль забирает у воды.

Ведущий

Вот и подошел к концу научный слет. По мере возможности хозяева и гости пытались ответить на поставленные вопросы, разрешить проблемы, выявить закономерности. Все представители различных профессий еще раз

убедились: физика - наука, законы которой используются во всех отраслях техники. Знать их, уметь объяснить необычное явление, непонятные процессы должны уметь все. От этого будет зависеть эффективность работы любого специалиста. И на этой фразе мы заканчиваем наш научный слет.

А теперь подведем итоги отдельных его участников. Наиболее активные и знающие получат соответствующее награждение (призы, книги, хорошие оценки – в зависимости от возможности учителя и коллектива).