Физика на кухне
творческая работа учащихся по физике (9 класс)

Опубликовано 28.05.2024 - 19:13 - Гусева Людмила Викторовна

Мир физических явлений чрезвычайно разнообразен. Физика обладает необыкновенным свойством: изучая самые простые явления можно вывести общие законы. Мой дом – настоящая физическая лаборатория, в которой я, человек должен быть активным наблюдателем, способным хотя бы приближенно объяснить наблюдаемые физические явления. В нашей повседневной жизни мы не найдём другого такого места, где происходило бы столько удивительного и загадочного, как в кухне. На кухне можно, и поэкспериментировать, и понаблюдать, а потом, хорошо поразмыслив, найти тесную взаимосвязь увиденного и полученного с тем, что мы изучаем на уроках физики

Скачать:

Вложение	Размер
Физика на кухне	34.1 КБ

Предварительный просмотр:

Основная общеобразовательная школа №78

Исследовательская работа по физике

«Физика на кухне»

Выполнила работу:

Абрашина Яна,

ученица 9б класса

Руководитель:

Гусева Л.В,

учитель физики

2022 г.

Содержание:

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

2. Физические явление происходящие на кухне

2.1 Диффузия…………………...…………............................5

2.2 Расширение тел при нагревании……………………….5

2.3 Теплопроводность……………………………………....6

2.4 Смачивание ……………………………………………..6

2.5 Смена агрегатного состояния…………………………....6

2.6 Поверхностное напряжение………………………………6

2.7 Архимедова сила…………………………………………6

3. Поэтапный цикл варки куриного яйца …………………………………………7

3.1 Как определить свежесть яйца?………… ……………………………..7

3.2 В какую воду класть яйцо?……………………………...7

3.3 Почему яйцо всплывает?………………………………………8

3.4 Почему яйцо нужно охлаждать в холодной воде?..................................8

3.5 Как понять что яйцо сварилось?...............................................................8

4. Лайфхаки ………………………………………….………………………..............9

4.1 Зефир……………………………………………………………………………………..9

4.2 Лук…………………………………………………………………………………………9

4.3 Банка варенья……………………………………………………………………………9

5. Выводы…………………………………………………………………………………..9

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

1 ВВЕДЕНИЕ.

Нам физика строить дома помогает, Она «стирает», и «гладит», и «шьёт». И тот, кто физику любит и знает, тот никогда и нигде не пропадёт!

Спектр наших вопросов очень разнообразный. Он охватывает различные темы по физике: «Тепловые явления», «Давление», «Теплопроводность», «Вращательное движение» и многие другие. Связывает их одно – они являются физическими явлениями, происходящими на кухне.

Итак, во многих действиях, происходящих на кухне, мы можем найти физическое явление.

Цель работы:

проанализировать полезные советы по работе на кухне с точки зрения физических законов, скрытых в них.

Задачи исследования:

1.Найти и проанализировать информацию о физических явлениях, происходящих на кухне.

2.На домашней кухне провести эксперименты.

3.Объяснить наблюдаемые явления, основываясь на физические законы.

Гипотеза исследования:

Большинство процессов, происходящих на кухне, являются ярко выраженным доказательством физических явлений и законов.

Объект исследования: кухонные принадлежности.

Предмет исследования:

физические явления, происходящие на кухне,

Значимость исследования:

успешно изучая физику можно более эффективно применять знания в конкретных условиях.

Место исследования: кухня.

2. «Физические явление происходящие на кухне»

2.1 Диффузия

Диффузия - это процесс проникновения молекул одного вещества между молекулами другого вещества. Основная причина диффузии: постоянное движение молекул. Возникает диффузия из-за стремления к равновесию.

Диффузия происходит в трех средах: в газах, в жидкостях, в твердых телах.

Диффузия в газах. Вы, наверняка, замечали, что различные запахи распространяются по воздуху очень быстро. А все потому, что процесс смешивания частиц в газах самый быстрый.

Частицы газа далеко удалены друг от друга. Между ними существуют большие промежутки. Сквозь эти промежутки легко перемещаются частицы другого вещества. Поэтому диффузия в газах протекает быстро.

Диффузия в жидкости. Если диффузия в газах происходит быстро, чаще всего за считанные секунды, то диффузия в жидкостях занимает целые минуты, а иногда даже часы. Зачастую это зависит от температуры и плотности вещества.

Частицы в жидкости расположены так, что расстояние между соседними частицами меньше их размеров.

Диффузия в твердых телах. Диффузия в твердых телах протекает очень медленно (несколько лет) из-за большой плотности твердых тел.

Промежутки между частицами очень маленькие, поэтому другим веществам трудно проникнуть между ними. В твердых телах диффузия протекает очень медленно, при обычной комнатной или уличной температуре она незаметна.

2.2 Расширение тел при нагревании

Тепловое расширение — изменение линейных размеров и формы тела при изменении его температуры. Количественно тепловое расширение жидкостей и газов при постоянном давлении характеризуется изобарным коэффициентом расширения (объёмным коэффициентом теплового расширения). Для характеристики теплового расширения твёрдых тел дополнительно вводят коэффициент линейного теплового расширения.

Приведём пример с банкой варенья, попробуя решить её с помощью законов физики. Если вы захотели варенья, но банка не открывается , то попробуйте поместит банку под горячую воду. При опускании крышки банки в горячую воду происходит процесс теплопередачи. В тех местах, где крышка соприкасается с водой, молекулы горячей воды передают часть своей энергии частицам вещества крышки. Поэтому скорость и энергия молекул воды в среднем уменьшается, а скорость и энергия частиц вещества крышки – увеличивается.

2.3 Теплопроводность.

Теплопроводность - это передача теплоты через движение частиц, когда есть разница (градиент) температуры. От более нагретых частей тела к менее нагретым частям тела, осуществляемому хаотически движущимися частицами тела (атомами, молекулами, электронами и т. п.). Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества.

2.4 Смачивание и растекание.

Растекание будет происходить до тех пор, пока жидкость не покроет всю поверхность твердого тела или пока слой жидкости не станет мономолекулярным, что называется полным смачиванием (например, нанесение капли на стекло).

Смачивание – это поверхностное явление, заключающееся во взаимодействии жидкости с твердым телом или другим жидким телом при наличии одновременного контакта трех несмешивающихся фаз, одна из которых обычно является газом.

2.5 Смена агрегатного состояния.

Агрега́тное состоя́ние вещества (от лат. aggrego «присоединяю») — физическое состояние вещества, зависящее от соответствующего сочетания температуры и давления. Изменение агрегатного состояния может сопровождаться скачкообразным изменением свободной энергии, энтропии, плотности и других физических величин. Традиционно выделяют три агрегатных состояния: твёрдое, жидкое и газообразное.

2.6 Поверхностное натяжение.

Пове́рхностное натяже́ние — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объём системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными.

2.7 Закон Архимеда. Плавание тел.

Зако́н Архиме́да — один из законов статики жидкостей (гидростатики) и газов (аэростатики): на тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу объёма жидкости или газа, вытесненного частью тела, погружённой в жидкость или газ.

3. «Поэтапный цикл варки куриного яйца»

3.1 Проверка свежести яиц

Надёжным будет один народный способ как проверить, свежее яйцо или оно протухло: для этого его надо опустить в солёную воду (примерно 1 столовую ложку на 0,5л воды). Если оно опустится на дно, яйцо свежее; если средней свежести, будет плавать где-то посредине; если же всплывет, яйцо в пищу не годится. Если яйцо всплывает в воде без соли, оно тем более непригодно к употреблению.

Оболочка яйца устроена так, что она способна пропускать воздух и влагу, но не белок. Со временем яйцо теряет воду, а его плотность уменьшается. В более широкой части яйца находится воздушная камера - пуга, которая играет важную роль, участвуя в газообмене зародыша, с высыханием яйца она увеличивается, и средняя плотность яйца уменьшается, а мы знаем, чем меньше плотность тела, тем выше оно поднимается в воде.

3.2 В какую же воду класть яйца?

Когда яйцо нагревается, воздух внутри пуги (воздушного мешка), расширившись, начинает давить на скорлупу, стремясь найти выход и угрожая сломать скорлупу. В ней имеются поры, обеспечивающие газообмен зародыша со средой. Если же яйцо нагревается очень быстро, этот «предохранительный клапан» со своими обязанностями не справляется, давление внутри яйца сильно повышается и скорлупа трескается. Я провела исследования и выяснила, что из четырёх яиц. Из приведённых данных, можно сделать вывод: Перед варкой яйца нужно положить в холодную воду, а затем медленно нагревать их, доводя до кипения.

3.3 Зачем же яйца промывают холодной водой?

1. Оказывается, вещества, содержащиеся в яйце, при охлаждении сжимаются по-разному. Белок яйца при охлаждении уменьшается в объеме гораздо больше, чём скорлупа. Мембрана, окружающая белок, отрывается от внутренней поверхности скорлупы. И после этого очистить от скорлупы вареное яйцо - не проблема.

2. Нарядное бело-желтое яйцо - украшение стола. Но иногда, разрезав его, мы обнаруживаем, что его желток стал грязновато-зеленым. Такое изменение окраски у лежалых яиц происходит самопроизвольно, но мы усиливаем его во время варки. Это действует сероводород, продукт разложения белка. Помывка в холодной воде сильно замедляет образование сероводорода и оттягивает газ к холодной скорлупе. Слева на фото - правильно сваренное яйцо. Желток сохраняет яркую окраску, на его поверхности нет зеленоватой окраски. Справа - переваренное яйцо. Если яйцо переварить (варка более 10-12-ти минут), белок становится слишком плотным, а желток потеряет вкус, на поверхности приобретет зеленоватый оттенок и резиноподобную, плохо жующуюся консистенцию. Из сказанного можно сделать вывод: После варки следует промывать яйца под проточной холодной водой.

3.4 Как проверить сварилось ли яйцо?

Раскрутить яйцо на ровной поверхности пальцами руки. Вареное яйцо будет вращаться энергичней и равномерней, нежели чем сырое, которое вряд ли удастся вообще раскрутить, жидкое содержимое будет тормозить его. Это самый надежный и проверенный метод, в результате которого все яйца останутся целыми и невредимыми. Объяснение: постоянно смещающийся внутри сырого яйца центр тяжести быстро замедляет вращение. В то время как у варёного яйца центр тяжести остаётся в одной точке.

4. Лайфхаки на кухне

4.1 Если нужно порезать зефир на части, не помяв его, например, для украшения торта следует нож предварительно обмакнуть в горячую воду. Объяснение: с точки зрения физики вещество зефира – упругое твёрдое тело, которое легко деформируется. Острие ножа имеет малую площадь поверхности, что позволяет малой силой производить значительное давление на зефир. При контакте с горячей водой нож нагревается, а значит, происходит тепловое расширение металла, давление немного уменьшается, вода играет роль смазки и уменьшает силу трения.

4.2 Чтобы без проблем очистить лук, его нужно предварительно подержать в горячей воде. Тогда лук легко очистится и слёз не будет. Объяснение: из-за теплового расширения кожура отстаёт от луковицы и легко снимается. Общеизвестное свойство лука – вызывать слёзы. Я считаю, что причина в испарении сока лука, который испаряется и воздействует на наши глаза. При замачивании луковый сок поверхностных слоёв переходит в воду, концентрация этого сока резко снижается и воздействие на глаза не так ощутимо.

4.3 Если крышка стеклянной банки туго открывается, её следует опустить в кастрюлю с горячей водой на некоторое время. Объяснение: я считаю, что при опускании крышки банки в горячую воду происходит процесс теплопередачи.

В тех местах, где крышка соприкасается с водой, молекулы горячей воды передают часть своей энергии частицам вещества крышки. Поэтому скорость и энергия молекул воды в среднем уменьшается, а скорость и энергия частиц вещества крышки – увеличивается. При нагревании тела расширяются. Значит, крышка станет больше, и мы сможем её легко открыть.

4.4 Чтобы быстро очистить крупу от мелкого мусора …….

4.5 Чтобы тесто при замесе не прилипало к рукам…….

5. «Выводы»

В ходе работы над исследовательской деятельностью на кухне я сделала для себя множество открытий. Я приоткрыла для себя мир физики и поняла, что физика с нами везде, даже на кухне. И теперь я это не только понимаю, но и могу объяснить, как все происходит. Проводимые мной домашние эксперименты повысили интерес к изучению предмета.

Этой работой мне хотелось показать, что физика не ограничивается стенами лабораторий. Физика и физические задачи повсюду существуют в мире, в котором мы живем. Мне было интересно выяснить, насколько тесна связь физики с обыденными явлениями, которые мы наблюдаем ежедневно. Теперь я с уверенностью могу сказать: «Да, физика помогает объяснить многое из того, что нас окружает, физика - поистине вездесущая наука».

ЛИТЕРАТУРА