Опыты по физике для детей с объяснением

Занимательные опыты по физике

Разделы: Физика

Без сомнения, все наше знание начинается с опытов.
(Кант Эммануил. Немецкий философ 1724-1804г.г)

Физические опыты в занимательной форме знакомят учащихся с разнообразными применениями законов физики. Опыты можно использовать на уроках для привлечения внимания учащихся к изучаемому явлению, при повторении и закреплении учебного материала, на физических вечерах. Занимательные опыты углубляют и расширяют знания учащихся, способствуют развитию логического мышления, прививают интерес к предмету.

В данной работе описано 10 занимательных опытов, 5 демонстрационных экспериментов с использованием школьного оборудования. Авторами работ являются учащиеся 10 класса МОУ СОШ № 1 п. Забайкальск, Забайкальского края – Чугуевский Артём, Лаврентьев Аркадий, Чипизубов Дмитрий. Ребята самостоятельно проделали данные опыты, обобщили результаты и представили их в виде данной работы

Роль эксперимента в науке физике

О том, что физика наука молодая
Сказать определённо, здесь нельзя
И в древности науку познавая,
Стремились постигать её всегда.

Цель обучения физики конкретна,
Уметь на практике все знания применять.
И важно помнить – роль эксперимента
Должна на первом месте устоять.

Уметь планировать эксперимент и выполнять.
Анализировать и к жизни приобщать.
Строить модель, гипотезу выдвинуть,
Новых вершин стремиться достигнуть

Законы физики основаны на фактах, установленных опытным путем. Причем нередко истолкование одних и тех же фактов меняется в ходе исторического развития физики. Факты накапливаются в результате наблюдений. Но при этом только ими ограничиваться нельзя. Это только первый шаг к познанию. Дальше идет эксперимент, выработка понятий, допускающих качественные характеристики. Чтобы из наблюдений сделать общие выводы, выяснить причины явлений, надо установить количественные зависимости между величинами. Если такая зависимость получается, то найден физический закон. Если найден физический закон, то нет необходимости ставить в каждом отдельном случае опыт, достаточно выполнить соответствующие вычисления. Изучив экспериментально количественные связи между величинами, можно выявить закономерности. На основе этих закономерностей развивается общая теория явлений.

Следовательно, без эксперимента не может быть рационального обучения физике. Изучение физики предполагает широкое использование эксперимента, обсуждение особенностей его постановки и наблюдаемых результатов.

Занимательные опыты по физике

Описание опытов проводилось с использованием следующего алгоритма:

  1. Название опыта
  2. Необходимые для опыта приборы и материалы
  3. Этапы проведения опыта
  4. Объяснение опыта

Опыт № 1 Четыре этажа

Приборы и материалы: бокал, бумага, ножницы, вода, соль, красное вино, подсолнечное масло, крашенный спирт.

Этапы проведения опыта

Попробуем налить в стакан четыре разных жидкости так, чтобы они не смешались и стояли одна над другой в пять этажей. Впрочем, нам удобнее будет взять не стакан, а узкий, расширяющийся к верху бокал.

  1. Налить на дно бокала солёной подкрашенной воды.
  2. Свернуть из бумаги “Фунтик” и загнуть его конец под прямым углом; кончик его отрезать. Отверстие в “Фунтике” должно быть величиной с булавочную головку. Налить в этот рожок красного вина; тонкая струйка должна вытекать из него горизонтально, разбиваться о стенки бокала и по нему стекать на солёную воду.
    Когда слой красного вина по высоте сравняется с высотой слоя подкрашенной воды, прекратить лить вино.
  3. Из второго рожка налей таким же образом в бокал подсолнечного масла.
  4. Из третьего рожка налить слой крашенного спирта.

Вот и получилось у нас четыре этажа жидкостей в одном бокале. Все разного цвета и разной плотности.

Жидкости в бакалее расположились в следующем порядке: подкрашенная вода, красное вино, подсолнечное масло, подкрашенный спирт. Самые тяжёлые – внизу, самые лёгкие – вверху. Самая большая плотность у солёной воды , самая маленькая у подкрашенного спирта .

Опыт № 2 Удивительный подсвечник

Приборы и материалы: свеча, гвоздь, стакан, спички, вода.

Этапы проведения опыта

Не правда ли, удивительный подсвечник – стакан воды? А этот подсвечник совсем не плох.

  1. Утяжелить конец свечи гвоздём.
  2. Рассчитать величину гвоздя так, чтобы свеча вся погрузилась в воду, только фитиль и самый кончик парафина должны выступать над водой.
  3. Зажечь фитиль.

– Позволь, – скажут тебе, – ведь через минуту свеча догорит до воды и погаснет!

– В том-то и дело, – ответишь ты, – что свеча с каждой минутой короче. А раз короче, значит и легче. Раз легче, значит, она всплывёт.

И, правда, свеча будет понемножку всплывать, причём охлаждённый водой парафин у края свечи будет таять медленней, чем парафин, окружающий фитиль. Поэтому вокруг фитиля образуется довольно глубокая воронка. Эта пустота, в свою очередь, облегчает свечу, потому-то наша свеча и догорит до конца.

Опыт № 3 Свеча за бутылкой

Приборы и материалы: свеча, бутылка, спички

Этапы проведения опыта

  1. Поставить зажженную свечу позади бутылки, а самому стань так, чтобы лицо отстояло от бутылки на 20-30 см.
  2. Стоит теперь дунуть, и свеча погаснет, будто между тобой и свечёй нет никакой преграды.
Читайте также:
Альфа, бета, гамма-излучения - свойства, примеры воздействия

Свеча гаснет потому, что бутылка воздухом “Обтекается”: струя воздуха разбивается бутылкой на два потока; один обтекает её справа, а другой – слева; а встречаются они примерно там, где стоит пламя свечи.

Опыт № 4 Вертящаяся змейка

Приборы и материалы: плотная бумага, свеча, ножницы.

Этапы проведения опыта

  1. Из плотной бумаги вырезать спираль, растянуть её немного и посадить на конец изогнутой проволоки.
  2. Держать эту спираль над свечкой в восходящем потоке воздуха, змейка будет вращаться.

Змейка вращается, т.к. происходит расширение воздуха под действием тепла и о превращении теплой энергии в движение.

Опыт № 5 Извержение Везувия

Приборы и материалы: стеклянный сосуд, пузырёк, пробку, спиртовая тушь, вода.

Этапы проведения опыта

  1. В широкий стеклянный сосуд, наполненный водой, поставить пузырёк спиртовой туши.
  2. В пробке пузырька должно быть небольшое отверстие.

Вода имеет большую плотность, чем спирт; она постепенно будет входить в пузырёк, вытесняя оттуда тушь. Красная, синяя или черная жидкость тоненькой струйкой будет подниматься из пузырька кверху.

Опыт № 6 Пятнадцать спичек на одной

Приборы и материалы: 15 спичек.

Этапы проведения опыта

  1. Положить одну спичку на стол, а на неё поперёк 14 спичек так, чтобы головки их торчали кверху, а концы касались стола.
  2. Как поднять первую спичку, держа её за один конец, и вместе с нею все остальные спички?

Для этого нужно только поверх всех спичек, в ложбинку между ними, положить ещё одну, пятнадцатую спичку

Опыт № 7 Подставка для кастрюли

Приборы и материалы: тарелка, 3 вилки, кольцо для салфетки, кастрюля.

Этапы проведения опыта

  1. Поставить три вилки в кольцо.
  2. Поставить на данную конструкцию тарелку.
  3. На подставку поставить кастрюлю с водой.

Данный опыт объясняется правилом рычага и устойчивым равновесием.

Опыт № 8 Парафиновый мотор

Приборы и материалы: свеча, спица, 2 стакана, 2 тарелки, спички.

Этапы проведения опыта

Чтобы сделать это мотор, нам не нужно ни электричества, ни бензина. Нам нужно для этого только… свеча.

  1. Раскалить спицу и воткнуть её их головками в свечку. Это будет ось нашего двигателя.
  2. Положить свечу спицей на края двух стаканов и уравновесить.
  3. Зажечь свечу с обоих концов.

Капля парафина упадёт в одну из тарелок, подставленных под концы свечи. Равновесие нарушится, другой конец свечи перетянет и опустится; при этом с него стечёт несколько капель парафина, и он станет легче первого конца; он поднимается к верху, первый конец опустится, уронит каплю, станет легче, и наш мотор начнёт работать вовсю; постепенно колебания свечи будут увеличиваться всё больше и больше.

Опыт №9 Свободный обмен жидкостями

Приборы и материалы: апельсин, бокал, красное вино или молоко, воду, 2 зубочистки.

Этапы проведения опыта

  1. Осторожно разрезать апельсин пополам, очистить так, чтобы кожица снялась целой чашечкой.
  2. Проткнуть в дне этой чашечки два отверстия рядом и положить её в бокал. Диаметр чашечки должен быть немного больше диаметра центральной части бокала, тогда чашечка удержится на стенках, не падая на дно.
  3. Опустить апельсинную чашечку в сосуд на одну треть высоты.
  4. Налить в апельсинную корку красного вина или подкрашенного спирта. Оно будет проходить через дырку, пока уровень вина не дойдёт до дна чашечки.
  5. Затем налить воды почти до края. Можно увидеть, как струя вина поднимается через одно из отверстий до уровня воды, между тем как вода, более тяжёлая, пройдет через другое отверстие и станет опускаться ко дну бокала. Через несколько мгновений вино очутится на верху, а вода внизу.

Опыт №10 Певучая рюмка

Приборы и материалы: тонкая рюмка, вода.

Этапы проведения опыта

  1. Наполнить рюмку водой и вытереть края рюмки.
  2. Смоченным пальцем потереть в любом месте рюмки, она запоёт.

1. Диффузия жидкостей и газов

Диффузия (от лат. diflusio – распространение, растекание, рассеивание), перенос частиц разной природы, обусловленный хаотическим тепловым движением молекул (атомов). Различают диффузию в жидкостях, газах и твёрдых телах

Демонстрационный эксперимент «Наблюдение диффузии»

Приборы и материалы: вата, нашатырный спирт, фенолфталеин, установка для наблюдения диффузии.

Этапы проведения эксперимента

  1. Возьмём два кусочка ватки.
  2. Смочим один кусочек ватки фенолфталеином, другой – нашатырным спиртом.
  3. Приведём ветки в соприкосновение.
  4. Наблюдается окрашивание ваток в розовый цвет вследствие явления диффузии.

Явление диффузии можно пронаблюдать при помощи специальной установки

  1. Нальём в одну из колбочек нашатырный спирт.
  2. Смочим кусочек ваты фенолфталеином и положим сверху в колбочку.
  3. Через некоторое время наблюдаем окрашивание ватки. Данный эксперимент демонстрирует явление диффузии на расстоянии.

Докажем что явление диффузии зависит от температуры. Чем выше температура, тем быстрее протекает диффузия.

Читайте также:
Дифракционная решетка формулы, период, виды дифракции света

Для демонстрации данного опыта возьмём два одинаовых стакана. В один стакан нальём холодной воды, в другой – горячей. Добавим в стаканы медный купорос, наблюдаем, что в горячей воде медный купорос растворяется быстрее, что доказывает зависимость диффузии от температуры.

2. Сообщающиеся сосуды

Для демонстрации сообщающихся сосудов возьмем ряд сосудов различной формы, соединенных в нижней части трубками.

Будем наливать жидкость в один из них: мы сейчас же обнаружим, что жидкость перетечет по трубкам в остальные сосуды и установится во всех сосудах на одном уровне.

Объяснение этого опыта заключается в следующем. Давление на свободных поверхностях жидкости в сосудах одно и то же; оно равно атмосферному давлению. Таким образом, все свободные поверхности принадлежат одной и той же поверхности уровня и, следовательно, должны находиться в одной горизонтали плои верхняя кромка самого сосуда: иначе чайник нельзя будет налить доверху.

Шар Паскаля – это прибор предназначен для демонстрации равномерной передачи давления, производимого на жидкость или газ в закрытом сосуде, а также подъёма жидкости за поршнем под влиянием атмосферного давления.

Для демонстрации равномерной передачи давления, производимого на жидкости в закрытом сосуде, необходимо, используя поршень, набрать в сосуд воды и плотно насадить на патрубок шар. Вдвигая поршень в сосуд, продемонстрировать истечение жидкости из отверстий в шаре, обратив внимание на равномерное истечение жидкости по всем направлениям.

Занимательные и простые опыты для маленьких физиков

Откуда берутся настоящие ученые? Ведь кто-то совершает необыкновенные открытия, изобретает хитроумные приборы, которыми мы пользуемся. Некоторые даже получают мировое признание в виде престижных наград. Как утверждают педагоги, детство – начало пути к будущим открытиям и свершениям.

Нужна ли физика младшим школьникам

Большинство школьных программ предполагает изучение физики с пятого класса. Однако родители хорошо знают, какое множество вопросов возникает у любознательных ребят младшего школьного возраста и даже у дошколят. Открыть дорогу к чудесному миру знаний помогут опыты по физике. Для школьников 7-10 лет они, конечно, будут несложными. Несмотря на простоту опытов, но поняв основные физические принципы и законы, дети ощущают себя всемогущими волшебниками. Это прекрасно, ведь живой интерес к науке – залог успешной учебы.

Детские способности не всегда раскрываются самостоятельно. Часто требуется предложить детворе определенную научную деятельность, лишь потом проявляются склонности к тем или иным знаниям. Домашние опыты – легкий способ выяснить, интересуется ли чадо естественными науками. Маленькие открыватели мира редко остаются равнодушными к «чудесным» действиям. Даже если желание изучать физику ярко не проявится, заложить азы физических знаний все же стоит.

Простейшие опыты, проводимые дома, хороши тем, что даже стеснительные, сомневающиеся в себе дети с удовольствием занимаются домашними экспериментами. Достижение ожидаемого результата рождает уверенность в собственных силах. Ровесники восторженно принимают демонстрацию подобных «фокусов», что улучшает отношения между ребятами.

Требования к постановке опытов дома

Чтобы изучение законов физики в домашних условиях было безопасным, необходимо соблюдать меры предосторожности:

  1. Абсолютно все эксперименты проводятся с участием взрослых. Конечно, многие исследования безопасны. Беда в том, что ребята не всегда проводят четкую границу между безобидными и опасными манипуляциями.
  2. Необходимо быть особенно внимательными, если используются острые, колюще-режущие предметы, открытый огонь. Здесь присутствие старших обязательно.
  3. Использование ядовитых веществ запрещено.
  4. Ребенку нужно подробно описать порядок действий, которые следует произвести. Необходимо ясно сформулировать цель работы.
  5. Взрослые должны объяснять суть опытов, принципы действия законов физики.

Простейшие исследования

Начать знакомство с физикой можно, демонстрируя свойства веществ. Это должны быть самые простые опыты для детей.

Важно! Желательно предусмотреть возможные детские вопросы, чтобы ответить на них максимально подробно. Неприятно, когда мама или папа предлагают провести опыт, смутно понимая, что он подтверждает. Поэтому лучше подготовиться, проштудировав нужную литературу.

Разная плотность

Каждое вещество обладает плотностью, влияющей на его вес. Разные показатели этого параметра имеют интересные проявления в виде многослойной жидкости.

Даже дошкольники могут проводить такие простейшие опыты с жидкостями и наблюдать за их свойствами.
Для эксперимента понадобятся:

  • сахарный сироп;
  • растительное масло;
  • вода;
  • стеклянная банка;
  • несколько мелких предметов (например, монета, пластиковая бусина, кусочек пенопласта, булавка).

Банку нужно заполнить примерно на 1/3 сиропом, добавить такое же количество воды и масла. Жидкости не будут смешиваться, а образуют слои. Причина – плотность, вещество с меньшей плотностью легче. Затем поочередно в банку нужно опустить предметы. Они «зависнут» на разных уровнях. Все зависит от того, как соотносятся между собой плотности жидкостей и предметов. Если плотность материала меньше, чем жидкости, вещица не утонет.

Читайте также:
Все определения по физике за 9 класс основные понятия, термины, законы и формулы по термодинамике, динамике, механике, оптике, молекулярной физике

Плавающее яйцо

  • 2 стакана;
  • столовая ложка;
  • соль;
  • вода;
  • 2 яйца.

Оба стакана нужно наполнить водой. В одном из них растворить 2 полные столовые ложки соли. Затем в стаканы следует опустить яйца. В обычной воде оно утонет, в соленой станет держаться на поверхности. Соль повышает плотность воды. Именно этим объясняется тот факт, что в морской воде плавать легче, чем в пресной.

Поверхностное натяжение воды

Детям следует объяснить, что молекулы на поверхности жидкости притягиваются, образуя тончайшую упругую пленку. Такое свойство воды называется поверхностным натяжением. Этим объясняется, например, способность водомерки скользить по водной глади пруда.

Непроливающаяся вода
  • стеклянный стакан;
  • вода;
  • канцелярские скрепки.

Стакан до краев наполняется водой. Кажется, одной скрепки достаточно, чтобы жидкость пролилась. Необходимо осторожно погружать скрепки в стакан одну за другой. Опустив около десятка скрепок, можно увидеть, что вода не выливается, а образует на поверхности небольшой купол.

Плавающие спички
  • миска;
  • вода;
  • 4 спички;
  • жидкое мыло.

В миску следует налить воду, опустить спички. Они будут практически неподвижны на поверхности. Если капнуть в центр моющее средство, спички мгновенно расплывутся к краям миски. Мыло уменьшает поверхностное натяжение воды.

Занимательные опыты

Очень зрелищной бывает для детей работа со светом и звуком. Педагоги утверждают, что занимательные опыты интересны ребятам разных возрастов. Например, предложенные здесь физические опыты подойдут и для дошкольников.

Светящаяся «лава»

Этот опыт не создает настоящий светильник, но красиво имитирует работу лампы с движущимися частицами.
Необходимо:

  • стеклянная банка;
  • вода;
  • растительное масло;
  • соль или любая шипучая таблетка;
  • пищевой краситель;
  • фонарик.

Банку нужно примерно на 2/3 наполнить окрашенной водой, затем почти до краев долить масла. Сверху следует посыпать немного соли. Затем отправиться в затемненную комнату, подсветить банку снизу фонариком. Крупинки соли станут опускаться на дно, увлекая за собой капельки жира. Позже, когда соль растворится, масло снова поднимется к поверхности.

Домашняя радуга

Солнечный свет можно разложить на составляющие спектр разноцветные лучи.

  • яркий естественный свет;
  • стакан;
  • вода;
  • высокая коробка или стул;
  • большой лист белой бумаги.

В солнечный день перед окном, впускающим яркий свет, на пол нужно положить бумагу. Рядом установить коробку (стул), сверху поставить наполненный водой стакан. На полу появится радуга. Чтобы увидеть цвета полностью, достаточно подвигать бумагу и поймать ее. Прозрачная емкость с водой является призмой, раскладывающей луч на части спектра.

Стетоскоп доктора

Звук распространяется с помощью волн. Звуковые волны в пространстве можно перенаправлять, усиливать.
Понадобятся:

  • отрезок резиновой трубки (шланга);
  • 2 воронки;
  • пластилин.

В оба конца резиновой трубки нужно вставить воронку, закрепив ее пластилином. Теперь одну достаточно приставить к своему сердцу, а к другую – к уху. Ясно слышно биение сердца. Воронка «собирает» волны, внутренняя поверхность трубки не позволяет им рассеиваться в пространстве.

По этому принципу работает стетоскоп доктора. В старину примерно такое же устройство имели слуховые аппараты для слабослышащих людей.

Важно! Нельзя использовать источники громкого звука, так как это может повредить слуху.

Эксперименты

В чем разница между экспериментом и опытом? Это методы исследования. Обычно опыт проводится с заранее известным результатом, демонстрируя уже понятную аксиому. Эксперимент же призван подтвердить или опровергнуть гипотезу.

Для детей разница между этими понятиями практически неощутима, любое действие производится впервые, без научной базы.

Однако часто проснувшийся интерес толкает ребят на новые эксперименты, вытекающие из уже известных свойств материалов. Такую самостоятельность нужно поощрять.

Замораживание жидкостей

Материя меняет свойства с переменой температуры. Детей интересует изменение свойств всяческих жидкостей при обращении в лед. Различные вещества имеют отличную друг от друга температуру замерзания. Также при низкой температуре меняется их плотность.

Обратите внимание! Замораживая жидкости, следует применять только пластиковые контейнеры. Использовать стеклянные емкости нежелательно, так как они могут лопнуть. Причина в том, что жидкости, замерзая, меняют свою структуру. Молекулы образуют кристаллы, расстояние между ними увеличивается, увеличивается объем вещества.

  • Если наполнить разные формочки водой и апельсиновым соком, оставить в морозильной камере, что получится? Вода уже замерзнет, а сок частично останется жидким. Причина – температура замерзания жидкости. Подобные эксперименты можно проводить с разными веществами.
  • Налив в прозрачный контейнер воду и масло, можно увидеть уже привычное расслоение. Масло всплывает на поверхность воды, так как обладает меньшей плотностью. Что можно наблюдать при замораживании контейнера с содержимым? Вода и масло меняются местами. Сверху будет находиться лед, масло теперь окажется внизу. Замерзая, вода стала легче.

Работа с магнитом

Большой интерес у младших школьников вызывает проявление магнитных свойств различных веществ. Занимательная физика предлагает проверить эти свойства.

Варианты экспериментов (понадобятся магниты):

Проверка способности притягиваться различных предметов

Можно вести записи, указывая свойства материалов (пластик, дерево, железо, медь). Интересный материал – железная стружка, движение которой выглядит завораживающе.

Читайте также:
Ускорение свободного падения формула, от чего зависит, в чем измеряется
Изучение способности магнита действовать сквозь другие материалы.

Например, металлический предмет подвергается воздействию магнита через стекло, картон, деревянную поверхность.

Рассмотрение способности магнитов притягиваться и отталкиваться.

Изучение магнитных полюсов (одноименные отталкиваются, разноименные притягиваются). Зрелищный вариант – прикрепление магнитов к плавающим игрушечным корабликам.

Намагниченная иголка – аналог компаса

В воде она указывает направление «север – юг». Намагниченная иголка притягивает другие мелкие предметы.

Советы родителям

  1. Желательно не перегружать маленького исследователя информацией. Цель опытов – показать работу законов физики. Лучше подробно рассмотреть одно явление, чем ради зрелищности бесконечно менять направления.
  2. Перед каждым опытом доступно объяснить свойства и особенности предметов, участвующих в них. Затем вместе с ребенком подвести итог.
  3. Особенного внимания заслуживают правила безопасности. Начало каждого занятия сопровождается инструкциями.

Научные опыты – увлекательное дело! Возможно, оно окажется таковым и для родителей. Вместе открывать новые стороны обычных явлений интересно вдвойне. Стоит отбросить повседневные заботы, разделив детскую радость открытий.

10 простых экспериментов для детей, которые легко повторить дома

Мотивировать ребёнка изучать физику и химию в школе можно разными способами. Например, долго объяснять, что они пригодятся в будущем для поступления в вуз. Или просто показать ему несколько классных фокусов… ой, нет, опытов, которые наглядно демонстрируют, насколько интересной может быть наука. Обязательно попытайтесь повторить это дома!

1. Достать монетку из воды, не намочив рук

Положите монету в тарелку и налейте воды. Можете сказать ребёнку, что у вас получится достать её, не прикасаясь к воде. Поставьте свечку в центр тарелки и через какое-то время накройте её стаканом. Огонь быстро погаснет, а вода поднимется вверх по перевёрнутому сосуду, открыв монету.

Почему так происходит. Когда свечка погасла, разгорячённый воздух стал остывать и, соответственно, уменьшаться в объёме. Давление внутри стакана стало стремительно падать, и вода из тарелки заполнила пустующее место.

2. Положить тяжести на яичную скорлупу

Аккуратно разбейте куриное яйцо на две части или не спешите выбрасывать их после готовки. Они пригодятся для следующего опыта.

Скорлупа куриного яйца очень хрупкая. Положите на неё любой груз (например, книгу), она тут же сломается. Но поставьте четыре половинки скорлупы как ножки, накройте их пластиком, а затем опустите на него ту же книгу. Теперь скорлупа способна выдержать её вес. Вы можете даже положить на книгу дополнительный груз, чтобы увидеть, насколько прочна эта конструкция.

Почему так происходит. Дело в том, что прочность конструкции зависит не только от материала, но и от его формы. Куполообразная форма «арочнообразно» распределяет вес по скорлупе и повышает её грузоподъёмность в несколько раз.

3. Из дыр в бутылке не выливается вода

Налейте воду в пластиковую бутылку и закройте крышку. Булавкой проделайте в бутылке одну или несколько дырок. Конечно, из отверстий тут же польётся вода. Но спустя пару секунд остановится и не будет вытекать, пока вы вновь не откроете крышку.

Почему так происходит. Вода остаётся даже в бутылке с дырками благодаря поверхностному натяжению. В момент, когда вы открываете крышку, содержимое сосуда начинает сверху вытеснять атмосферное давление, силы натяжения не хватает, и вода выливается. Таким образом, зная физическую основу этого фокуса, вы можете с помощью крышки регулировать поток воды.

4. Жидкость течёт вверх

Налейте в один бокал воду, в другой — масло. Положите вырезанный кусок картона на бокал воды и переверните. Картон как будто приклеится к бокалу и не будет падать вниз. Бокал воды горлышко к горлышку положите на бокал с маслом. Затем аккуратно сдвиньте картон, создав небольшую щель между двумя сосудами. После этого масло «потечёт» вверх, а вода начнёт перемещаться в нижний бокал.

Почему так происходит. Масло легче воды, поэтому будет как будто течь наверх, пока полностью не вытеснит воду.

5. Вода мгновенно превращается в лёд

На полтора часа положите бутылку простой воды в морозилку горизонтально. Затем аккуратно достаньте её из холодильника, встряхните или резким движением поставьте на стол. Охлаждённая вода моментально превратится в лёд.

Почему так происходит. Сначала воде недоставало центра кристаллизации. Но после встряхивания кристаллы льда соединяются друг с другом, и вода мгновенно замерзает.

6. Мост из бумаги

Сложите из книг две небольшие башни. Положите два листа бумаги сверху, соединив их как мост. Этот мост ожидаемо окажется не очень крепким, любой груз продавит его вниз. Но бумажный мост может быть гораздо прочнее. Сложите те же листы гармошкой и вновь положите их между книгами. Теперь мост выдержит даже ещё одну книгу поверх.

Читайте также:
Электрическое напряжение определение физической величины, основные виды

Почему так происходит. Конструкция стала прочнее благодаря «ребру жёсткости» — технологии, которая применяется в реальном строительстве. Ширина опоры увеличилась, и поэтому возросла грузоподъёмность даже моста из бумаги.

7. Опыт с равновесием

Возьмите винную пробку. С двух сторон воткните в неё вилки. В торец пробки воткните зубочистку или иголку. Затем положите зубочистку на край стакана. Вся конструкция опирается на зубочистку и остаётся в равновесии.

Почему так происходит. Две вилки, зубочистка и пробка образуют твёрдое тело. Из-за сложной формы тела его центр масс находится ниже точки опоры, что позволяет сохранять равновесие.

8. Яйцо затягивает в бутылку

Возьмите очищенное и сваренное яйцо и попробуйте протолкнуть его внутрь бутылки. Скорее всего, у вас ничего не получится, яйцо не пройдёт через горлышко. Но есть другой способ. Смочите ватку спиртом, подожгите её и поместите внутрь бутылки. Теперь положите яйцо на горлышко бутылки, и оно само, без ваших усилий, упадёт в бутылку.

Почему так происходит. Часть воздуха в бутылке сгорела, внутри образовалось пониженное давление, и давление снаружи затолкнуло яйцо.

9. Бинт вместо крышки

Наполните стакан водой. Сверху накройте стакан марлей или бинтом и закрепите её резинкой. Затем переверните стакан. Часть воды останется в стакане и упрётся в марлю как в крышку.

Почему так происходит. Вода не проходит через обычную тряпку благодаря поверхностному натяжению. В промежутках ткани возникла водяная плёнка, и её сила удерживает содержимое стакана вместе с атмосферным давлением, которое действует на него снаружи.

10. Левитирующие шарики

Включите фен и поместите теннисный шарик в поток воздуха. После этого он повиснет на месте и не сдвинется, даже если повернуть фен и дуть на шарик под другим углом. При желании и достаточной ловкости в поток можно добавить ещё один шарик.

Почему так происходит. Давление внутри струи воздуха ниже давления снаружи. Разница давлений и создаёт силы, которые действуют со всех сторон и удерживают шарик.

Занимательные опыты для малышей
методическая разработка по физике (11 класс)

И в рамках этого мероприятия для учеников начальной школы учащиеся 11 класса проведят урок познания природы. Расскажут о явлениях природы, которые изучает наука физика. Почему именно физика, да потому, что именно физика позволила человеку опуститься на дно морей и океанов, быстро двигаться по Земле, подняться в небо, покорить космическое пространство.

Скачать:

Вложение Размер
физические опыты 28 КБ

Как сдать ЕГЭ на 80+ баллов?

Репетиторы Учи.Дома помогут подготовиться к ЕГЭ. Приходите на бесплатный пробный урок, на котором репетиторы определят ваш уровень подготовки и составят индивидуальный план обучения.

Бесплатно, онлайн, 40 минут

Предварительный просмотр:

Сегодня – 12 апреля – день космонавтики.

День первого полета человека в космос.

И в рамках этого праздника мы, учащиеся 11 класса проведём для вас урок познания природы. Расскажем о явлениях природы, которые изучает наука физика. Почему именно физика, да потому, что именно физика позволила человеку опуститься на дно морей и океанов, быстро двигаться по Земле, подняться в небо, покорить космическое пространство.

Человек создал спутники, ракеты, космические станции, вышел в открытый космос. И сейчас учёные работают над исследованием космического пространства.

А всё начинается с малого. Самые простые, на первый взгляд, опыты дают возможность создать новые приборы, сложное оборудование.

Мы заканчиваем школу, и хотим передать эстафету обучения вам ребята. Поэтому мы сегодня покажем вам некоторые опыты и попробуем вместе с вами разобраться в происходящем.

Опыт 1. С шариками. Почему отклоняя первый шарик отклоняется последний? Есть в физике такой закон – Закон сохранения импульса – передача импульса от одного тела к другому.

Опыт 2. С газетой – есть такое явление – инерция. По инерции тела сохраняют свою скорость или стоят на месте. Так и газета осталась на месте. А еще воздух действует на газету и не дает ей двигаться.

Опыт 3. Кристаллы. У нас в школе есть тела очень интересной формы. Они называются кристаллы. Они выращены из соли и сахара. Вы тоже дома можете это сделать. Для этого достаточно посмотреть инструкцию в интернете и иметь необходимое оборудование.

Опыт 4. Свеча огонь вода. Вопрос – утонет ли свеча. Нет. Почему. Уменьшается вес, вода выталкивает.

Опыт 5. Сообщающиеся сосуды – в этих сосудах уровень воды всегда одинаковый. Примеры – чайник, кофейник, лейка.

Опыт 6. Сосуд с зелёной жидкостью. При нагревании происходит расширение, объём увеличивается, жидкость поднимается вверх.

Опыт 7. Вода монетка стакан. Вопрос – как достать монетку из воды не намочив руки?

Опыт 8. Электрофорная машина – взаимодействие зарядов.

Опыт 9. Линзы. Линзы бывают разные – которые увеличивают изображение (они называются собирающие) и те, которые уменьшают изображение (это рассеивающие линзы). Прошу вас определить где какая линза. (Пауза для эксперимента)

Опыт 10. Вы знаете, что есть в природе магниты, они окрашены в цвета – красный и синий. Почему? Правильно полюса земли северный и южный. Давайте проверим с какими телами магнит взаимодействует. Возьмите бумагу, сталь, медь, пластмассу. Соедините с магнитом. Что видим. А теперь соедините магниты донниковым цветом и разными цветами. Что мы видим. Молодцы юные экспериментаторы. А теперь проверим как магнит действует на металлические опилки. Отлично.

Вот сколько опытов мы посмотрели. А теперь вам вопрос – вы были в невесомости. Нет. А вот мы сейчас проверим. Кто у нас самый активный. Прыгай. В момент. Когда мы летим, не касаясь земли, мы ничего не весим, мы находимся в невесомости. А космонавты тоже находятся в невесомости. Давайте посмотрим, как ведет себя человек в этих условиях.

Спасибо вам за работу. Надеемся, что вы будете учиться на пятёрки и четверки, получите прочные знания по всем школьным предметам и не подведёте своих любимых учителей. Вперёд к новым открытиям и свершениям.

Учим физику с ребенком сами, чтобы всем было интересно

Эта статья будет полезна тем родителям, которые отважились помогать ребенку с физикой. Сегодня узнаем, как правильно пояснять физику на примере таких тем, как инертность, масса, вес и сила тяжести. Бонусом — сделаю обзор нескольких полезных интернет-ресурсов которыми часто пользуюсь сам.

Первым делом определимся, какие могут быть трудности, если существует тонны учебников, видеоуроков, а также видео с опытами? Попробую раскрыть эту проблему.

Учебники

Хороших и качественных в плане методического содержания учебников предостаточно. Разве что плохо освещена тема применения физики в современных технологиях, о чем будет написано далее. Учебники — не лучшие самоучители, поскольку их предполагается использовать в тандеме с учителем (лекционной частью, учебными демонстрациями и практической работой). Если привычных занятий нет, то ученикам, особенно 7-9 классов будет очень тяжело усваивать материал. Вот посмотрите на это определение инертности:

Много ли стало понятно после прочтения? Семикласснику тем более тяжело освоить это свойство.

Лучше используйте учебник как справочник, или как план уроков, но не оставляйте его единственным источником информации. Можете спокойно продолжать пользоваться тем учебником, который применялся на уроках ранее, но учителем теперь должны стать вы, причем не обычным, а ЛУЧШИМ УЧИТЕЛЕМ, таким, чтоб не стыдно было посмотреть на себя в зеркало! Теперь перед вами стоит задача разобраться в содержимом этой книги объяснить ее и дополнить всем в чем нуждается ваш ребенок. Разберемся, что можно и нужно использовать как дополнение.

Видео опытов

Мне кажется, что нет нужды доказывать важность экспериментов. Они обязательно должны дополнять урок. Я стараюсь показывать эксперименты хотя бы каждые пол часа занятия. Они снимают напряжение, являются подтверждением излагаемой темы, помогают в ней разобраться, а также возвращают внимание ученика, если тот начал отвлекаться. Хочу обратить внимание, что в этом разделе идет речь о видео с экспериментами, но еще лучше иногда проводить и реальные опыты, о чем будет в следующем разделе.

Есть хорошая и плохая новость одновременно:

  • Не только множество студий снимают учебные ролики, но и учителя освоили интернет и ведут свои видеоблоги. Так что у вас не будет проблем с наличием материала, но будут реальные сложности по его отбору, с чем постараюсь помочь.

Хочу сразу заметить, что видеоматериалы отличаются не только качеством, но и преследуют разные цели от учебной демонстрации до научной популяризации.

Учебные демонстрации от НИЯУ «МИФИ»

Большинство лучших учебных демонстраций, которые я показываю своим ученикам сняты телестудией НИЯУ «МИФИ» с участием Гервидс Валериан Ивановича. Он оказался замечательным лектором, с невероятно чистой и грамотной речью. Хотя видео и предназначено для студентов, подача максимально проста и большинство роликов школьникам будет понятно.

Итог: материалы очень качественный, но имеет строгую подачу.

GetAClass — Физика в опытах и экспериментах

Этот новый канал имеет еще не много роликов, но постоянно развивается. Авторам канала удалось прощупать золотую середину между учебной и популяризационной составляющей. Практически ничего не знаю об авторах, если вам что-то известно о них — поделитесь в комментариях.

Итог: видео детям смотреть полезно и интересно, но самого материала пока еще мало.

Простая наука

Канал хорошо известен аудитории Хабра, его создатель Денис Мохов Bredun провел основательную работу и качественно заснял все известные мне популярные “ВАУ” эксперименты. Это пример чисто популяризационного материала, цель которого не столько научить, сколько заинтересовать.

Итог: видео качественное, показывать больше не как учебное, а для закрепления материала, когда ребенок уже разобрался в теме.

Галилео

Эксперименты проводит известный шоумен Александр Пушной, у него яркая подача, которая очень нравится школьникам. При этом сама речь бывает настолько безграмотна (с точки зрения физики), что уши сворачиваются трубочкой. Вот к примеру разбор ролика с подводной лодкой. Первое время я каждый раз останавливал видео и объяснял ученикам ошибки, но сейчас просто выключаю звук и рассказываю сам. Такой компромисс позволяет существенно экономить время и вполне устраивает детей.

Итог: яркие эксперименты с безграмотной речью требующей коррекции, не показывайте если не уверены в своих знаниях темы.

Худшее учебное видео — Физика для самых маленьких от Саакаянца

Иногда родители допускают ошибку и включают это видео детям, даже некоторые учителя физики умудряются показать это в 7-ом классе. О видео даже был написан отдельный пост, повторяться не будем.

Итог: никогда и никому не показывать. НИКОГДА!

Следите за обновлениями статьи, вероятно, что список будет пополняться вашими рекомендациями и тем что я еще вспомню.

Будь креативным

Учебные видео — это хорошо, но физика окружает нас везде вспомните, где вы сталкивались с тем что изучаете, найдите и покажите ребенку. К примеру, для пояснения, что такое инерция я демонстрирую фрагмент с человеком пауком из начала поста и говорю:

“Поезд очень массивен, чтобы его остановить, необходимо длительно прикладывать большую силу. В этом и заключается инертность что чтобы изменить скорость тела необходимо прикладывать силу некоторое время.”
После видео и пояснения определение явления инерции уже не выглядит таким страшным.

Теперь почва готова, чтобы поговорит о массе, как мере инертности тела, рассказать, что такое вес и сила тяжести. Можно попрыгать с ребенком и пояснить что когда он находится в воздухе, его масса и сила тяжести сохраняется, а вес равен 0 Н. Папе хорошо признаться что он весит 800 Н, а не 80 кг, а также достать пакет муки с кухни и показать, что в “кг” пишут массу, а не вес.

Эти темы удобно закрепить видео, как астронавты бегали и падали на Луне:

Нужно пояснить, что космонавтам было очень непривычно, ведь масса (инертность) остались прежними, а вот сила тяжести уменьшилась в 6 раз. А также в контексте невесомости при обычной силе тяжести будет хорошо показать это шикарный ролик OK GO:

И не забудьте показать видео, как он снимался.

Подытоживая, замечу что реальные примеры и фрагменты фильмов могут возыметь огромный эффект, заинтересовать и помочь ребенку разобраться в теме. Но это возможно только при вашем непосредственном участии и поддержке.

Так как же искать хорошие опыты и фрагменты?

Хотя я и перечислил некоторые полезные ресурсы — для неподготовленного родителя это будет непростой задачей. Постараюсь максимально вам помочь в первое время. Оставляйте изучаемые темы в комментариях, а я буду стараться оперативно выкладывать рекомендуемые ролики с пояснениями.

Видео уроки и курсы. Почему не они?

Очевидно, что разрозненные видеоуроки с разных ресурсов и от разных авторов будут восприниматься учеником так, как если бы на каждый урок по одному и тому же предмету приходил новый учитель, которому было бы совсем не интересно что рассказывал предыдущий. Поэтому сразу целесообразно говорить о полном готовом курсе. А с курсами не все так хорошо:

  1. Мне не попадались завершенные качественные бесплатные курсы по школьной физике. Если вы знаете, где их найти — прошу поделиться.
  2. Большинство курсов платные, их качество заранее неизвестно. Знаете качественные — делитесь.
  3. Курсы будут вести ребенка по своей собственной программе без оглядки на его знания, способности, интересы и потребности. Скорее всего они пойдут в разрез со многим из перечисленного, или даже со всем.
  4. Если у ребенка есть пробел в какой-то теме вы бы могли помочь ему за 15 минут, разобравшись и ответив на вопросы, а курсы просто оставят его с этим пробелом и в дальнейшем только усугубят отставание.

Добавлено 17.04.20 в 22:22
Спасибо SpeleoAstronom, что напомнил о замечательных видеоуроках Павла Андреевича. На его канал подписан давно, могу оставить только положительные отзывы, если все же решили попробовать формат видеоуроков рекомендую его канал на YouTube.

Давайте интересные и необычные задачи

Скажу только, что этот сайт создал более 10 лет назад и он мне очень помогал все это время.

Проведите реальный эксперимент. Всем знакома поговорка: “Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать”, но мало кто знает ее продолжение: “И один раз прикоснуться чем 100 раз посмотреть”. Так вот с физикой именно так. Проведите с ребенком хотя бы один опыт. Только не лабораторную по тетрадке для лабораторных работ (тогда ребенок возненавидит физику), а реальные эксперимент.

Если не знаете с чего начать — рекомендую статью: Простые опыты с ребенком дома. Найдете кучу идей.

Наука дома: 10 увлекательных опытов из подручных средств

Представляем вашему вниманию 10 простых опытов, которые вы можете провести хоть сейчас. Для каждого варианта представлены подробные инструкции, а также же объяснение причин происходящего явления.

Эксперимент со статическим электричеством


Что вам понадобится:

Потрите 2 шарика о шерстяную ткань, затем попробуйте придвинуть шарики друг к другу: они притягиваются или отталкиваются?

Потрите один из шариков о ваши волосы, затем, медленно поднимая его, посмотрите в зеркало. Положите алюминиевую банку боком на стол, поднесите шарик к банке (после того как потерли его о свои волосы) и понаблюдайте, как он катится к ней, медленно отодвиньте шар от банки, и он потянется к ней.

Что происходит?

Трение воздушных шариков о шерстяную ткань или волосы создает статическое электричество. Когда вы трете воздушные шарики о свои волосы или ткань, они становятся отрицательно заряженными, забирая часть электронов из волос/ткани и оставляя их положительно заряженными.

Ваши положительно заряженные волосы притягиваются к отрицательно заряженному шару и начинают подниматься, когда вы поднимаете шар. Алюминиевая банка притягивается к отрицательно заряженному воздушному шару, когда область рядом с ним становится положительно заряженной.

В первом эксперименте оба шарика получили отрицательные заряды после втирания их в шерстяную ткань, из-за чего не притягивались друг к другу.

Музыкальный инструмент из стаканов с водой

Что вам понадобится:

Поставьте стаканы рядом друг с другом и наполните их разным количеством воды. В первом должно быть немного воды, а последний должен быть заполнен почти полностью.

Ударьте по стакану с наименьшим количеством воды и послушайте, какой звук он издаст, затем ударьте по стакану с наибольшим количеством воды. У какого стакана более “высокий” звук?

Ударьте по другим стаканам и посмотрите, какой звук они производят, посмотрите, сможете ли вы сыграть мелодию, ударяя по стаканам в определенном порядке.

Что происходит?

Каждый из стаканов будет иметь различный тон при ударе карандашом, стакан с наибольшим количеством воды будет иметь самый низкий тон, в то время как стакан с наименьшим количеством воды будет иметь самый высокий. Небольшие вибрации возникают при ударе по стеклу, что создает звуковые волны, которые проходят через воду. Чем больше воды, тем медленнее проходят вибрации и более низкий звук получается.

Хрустальная снежинка

Что вам понадобится:

Возьмите очистители для труб и разрежьте их на три части одинакового размера. Скрутите секции вместе в центре, чтобы у вас получилась форма, похожая на шестигранную звезду.

Возьмите верхнюю часть одного из очистителей и прикрепите к нему нитку. Привяжите противоположный конец к маленькой деревянной палочке или карандашу. Вы будете использовать это, чтобы повесить законченную снежинку.

Аккуратно наполните банку кипятком.

В каждую чашку воды добавьте три столовых ложки буры, добавляя одну столовую ложку за один раз. Перемешайте, пока смесь не растворится, но не беспокойтесь, если часть буры осядет у основания банки.

Добавьте немного синего пищевого красителя, если хотите придать снежинке приятный голубоватый оттенок.

Поместите снежинку в банку так, чтобы маленький деревянный стержень или карандаш лежал на краю банки, а снежинка свободно сидела в растворе буры.

Оставьте снежинку на ночь, а когда вы вернетесь утром, вы найдете снежинку, покрытую кристаллами!

Что происходит?

Кристаллы состоят из молекул, расположенных по повторяющейся схеме. Бура также известна как борат натрия, она обычно существует в форме белого порошка, состоящего из бесцветных кристаллов, которые легко растворяются в воде.

Когда вы добавляете буру в кипящую воду, вы можете растворить больше, чем могли бы, если бы добавляли ее в холодную, потому что молекулы теплой воды движутся быстрее и отдаляются друг от друга, предоставляя больше места для растворения кристаллов буры.

Когда раствор остывает, молекулы воды сближаются, и он не может удерживать столько же раствора буры. Кристаллы начинают образовываться друг на друге, и у вас получается готовая кристаллическая снежинка!

Невидимые чернила из лимонного сока

Что вам понадобится:

Выдавите немного лимонного сока в миску и добавьте несколько капель воды. Ложкой смешайте воду с лимонным соком.

Окуните ватную палочку в смесь и напишите ей текст на белой бумаге.

Подождите, пока сок высохнет, чтобы он стал полностью невидимым.

Когда вы будете готовы прочитать ваше секретное сообщение или показать его кому-то, нагрейте бумагу, поднеся ее близко к лампочке.

Что происходит?

Лимонный сок – это органическое вещество, которое окисляется и становится коричневым при нагревании. Разбавляя лимонный сок в воде очень трудно заметить, когда вы наносите на него бумагу, никто не будет знать о его присутствии, пока он не нагреется и не будет раскрыто секретное сообщение.

Радуга своими руками

Что вам понадобится:

Отнесите стакан воды и бумагу в комнату с солнечным светом. Держите стакан с водой (стараясь не пролить его) над бумагой и наблюдайте, как солнечный свет проходит через стакан, преломляя и образуя на листе бумаги радугу цветов.

Попробуйте держать стакан с водой на разной высоте и под разными углами, чтобы увидеть, не оказывает ли он другого эффекта.

Хотя вы обычно видите радугу как цветную дугу в небе, она также может появляться и в других ситуациях. Солнечный свет, проходя через воду, преломляется, разделяясь на красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, и фиолетовый цвета.

Торнадо в бутылке

Что вам понадобится:

Заполните пластиковую бутылку водой примерно на три четверти.

Добавьте в воду несколько капель жидкости для мытья посуды.

Насыпьте немного блесток. Так ваш вихрь будет легче увидеть, ну а еще это приведет в восторг дошкольников.

Плотно закройте крышкой.

Переверните бутылку вверх дном и держите ее за горлышко. Быстро вращайте бутылочку круговыми движениями в течение нескольких секунд, остановитесь и загляните внутрь, чтобы посмотреть, не видно ли в воде мини-торнадо.

Что происходит?

Вращая бутылку круговыми движениями, вы создаете водяной вихрь, похожий на мини-торнадо. Вода быстро вращается вокруг центра вихря из-за центростремительной силы (внутренняя сила, направляющая объект или жидкость, такую ​​как вода, к центру его кругового пути).

Как плавится шоколад?

Что вам понадобится:

Положите один кусочек шоколада на бумажную тарелку и оставьте его лежать в тени.

Запишите, сколько времени потребовалось для того, чтобы шоколад растаял. Если он не был достаточно горячим, чтобы расплавиться в принципе, запишите, насколько он был мягким через 10 минут.

Повторите процесс с кусочком шоколада, который вы положили на солнце. Запишите свои результаты таким же образом.

Сравните свои результаты: в каких условиях шоколад расплавился?

Что происходит?

При определенной температуре кусочки шоколада претерпевают физические изменения, переходя из твердого в жидкое состояние. В жаркий день солнечного света обычно достаточно, чтобы растопить шоколад, что вы, к сожалению, уже испытали. Вы также можете повернуть процесс вспять, положив растопленный шоколад в холодильник или морозильник, где он превратится из жидкости в твердое вещество.

Домашний лимонад

Что вам понадобится:

Выдавите как можно больше сока из лимона в стакан. Налейте воду к лимонному соку.

Добавьте чайную ложку пищевой соды. Добавьте немного сахара.

Что происходит?

Смесь, которую вы создали, должна получиться газированной ​​и иметь вкус лимонада. Пузырьки, которые образуются, когда вы добавляете пищевую соду в лимонную смесь, представляют собой углекислый газ (CO2), это те же пузыри, которые вы найдете в газированных напитках.

Парашют своими руками

Что вам понадобится:

Вырежьте большой квадрат из пластикового пакета или другого гибкого и легкого материала.

Обрежьте края так, чтобы образовать восьмиугольник.

Вырежьте небольшое отверстие у края каждой стороны.

Прикрепите 8 ниток одинаковой длины к каждому из отверстий.

Привяжите нитки к предмету, который вы используете в качестве груза.

Используйте стул или найдите высокое (и безопасное!) место, чтобы опустить ваш парашют и проверьте, насколько хорошо он работает. Помните: наша задача –чтобы он падал как можно медленнее.

Что происходит?

Ваш парашют будет медленно опускаться на землю, обеспечивая грузу комфортную посадку. Когда вы отпускаете парашют, вес предмета натягивает стропы и открывает большую площадь поверхности материала, которая использует сопротивление воздуха, чтобы замедлить падение. Чем больше площадь поверхности, тем больше сопротивление воздуха и тем медленнее будет падать парашют.

Сырое или вареное яйцо?

Что вам понадобится:

Два яйца: одно вкрутую и одно сырое. Убедитесь, что яйцо вкрутую находилось в холодильнике достаточно долго, чтобы температура была такой же, как у сырого яйца.

Вращайте яйца и наблюдайте за тем, что происходит: одно яйцо должно вращаться, а другое колебаться.

Вы также можете слегка дотронуться до каждого яйца, пока они вращаются: одно должно быстро остановиться, в то время как другое продолжит двигаться после того, как вы прикоснулись к нему.

Что происходит?

Центр тяжести сырого яйца изменяется, когда белок и желток перемещаются внутри скорлупы, вызывая колебательное движение. Даже после прикосновения к оболочке она продолжает двигаться. Это происходит из-за инерции, того же типа силы, которую вы ощущаете, когда меняете направление или внезапно останавливаетесь в машине. Инерция заставляет сырое яйцо вращаться даже после того, как вы его остановили.

Поделитесь материалом в социальных сетях с хештегом #Покавседома_яучусь и расскажите, какие еще опыты можно провести с детьми дома!

Консервативные силы

Средняя оценка: 4.3

Всего получено оценок: 113.

Средняя оценка: 4.3

Всего получено оценок: 113.

Силы, действующие в механике, можно разделить на два класса, в зависимости от того, как изменяется работа этих сил при изменении формы траектории пути. Рассмотрим это деление более подробно.

Консервативные и неконсервативные силы

Работа, производимая любой силой при прямолинейном движении, равна произведению величины этой силы на путь, проделанный ею. При этом предполагается, что направление силы совпадает с направлением движения. Если сила приложена под углом $alpha$ к направлению движения, для определения работы необходимо учесть только составляющую силы, совпадающую с направлением движения. Таким образом:

Заметим, что если тело движется перпендикулярно направлению силы, работа равна нулю, а если противоположно – работа получается отрицательной. А это значит, что если тело, на которое действует сила, переместилось по прямой сперва в одну сторону, а потом обратно, вернувшись в исходную точку, суммарная работа силы на этом пути будет равна нулю.

Это происходит потому, что направление и модуль силы постоянны и не зависят ни от скорости, ни от ускорения, ни от направления перемещения. Такие силы называются консервативными (сохраняющимися).

Сила тяжести

В качестве хорошего примера консервативной силы можно рассмотреть силу тяжести. Ее направление и величина всегда постоянны. А значит, она является консервативной, и ее работа по замкнутой траектории будет равна нулю, а если траектория незамкнута – то работа силы зависит только от координат начала и конца пути. Проверим это.

Если тело массой $m$ переместилось с высоты $h_1$ на высоту $h_2$, а потом вернулось в исходную точку, то работа, произведенная силой тяжести, равна сумме работы $A_1$, совершенной при первой части движения и работы $A_2$, совершенной при движении обратно:

Работы $A_1$ и $A_2$ равны по модулю и противоположны по знаку. Их сумма равна нулю, таким образом, сила тяжести является консервативной силой.

Рис. 2. Работа силы тяжести.

Сила упругости

Консервативные силы не зависят от направления и величины скорости и ускорения, однако, они могут зависеть от координаты. При этом главная особенность – нулевая работа по замкнутому контуру сохраняется. Примером такой консервативной силы является сила упругости пружины. Она зависит от координаты. И пружина жесткостью $k$ при растяжении от $x_1$ до $x_2$ совершает работу:

Но, если сложить работу по перемещению от $x_1$ до $x_2$, и от $x_2$ до $x_1$, мы, как и в случае с силой тяжести, получим нуль. То есть, сила упругости является консервативной силой.

Диссипативные силы

Примером неконсервативной (диссипативной) силы является сила трения. Ее значение при движении тела неизменно, и равно $F_<тр>=mu N$, но направление ее зависит от направления скорости, она всегда направлена против. То есть, работа, совершаемая силой трения, всегда отрицательна:

Если тело переместилось в одну сторону, а потом вернулось, работа силы трения будет состоять из двух отрицательных компонент, равных по модулю. Их сумма не будет равна нулю. Таким образом, сила трения не является консервативной.

Еще одним примером диссипативной силы является сила воздушного сопротивления. Эта сила зависит не только от направления вектора скорости тела, но и от его модуля. Точно так же, работа силы сопротивления при движении никогда не будет равна нулю.

Рис. 3. Диссипативные силы.

Что мы узнали?

Силы, работа которых зависит только от начальной и конечной координаты перемещения, называются консервативными. Работа консервативных сил по замкнутому контуру равна нулю. Примером таких сил являются силы тяжести и упругости. Силы, зависящие от скорости перемещения, неконсервативны (диссипативны). Их работа по замкнутому контуру отлична от нуля.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: