» »

Физические опыты с объяснениями. Описание опытов по физике

Сотни тысяч физических опытов было поставлено за тысячелетнюю историю науки. Сложно отобрать несколько «самых-самых».Среди физиков США и Западной Европы был проведен опрос. Исследователи Роберт Криз и Стони Бук просили их назвать наиболее красивые за всю историю физические эксперименты. Об опытах, вошедших в первую десятку по итогам выборочного опроса Криза и Бука, рассказал научный работник Лаборатории нейтринной астрофизики высоких энергий, кандидат физико-математических наук Игорь Сокальский.

1. Эксперимент Эратосфена Киренского

Один из самых древних известных физических экспериментов, в результате которого был измерен радиус Земли, был проведен в III веке до нашей эры библиотекарем знаменитой Александрийской библиотеки Эрастофеном Киренским. Схема эксперимента проста. В полдень, в день летнего солнцестояния, в городе Сиене (ныне Асуан) Солнце находилось в зените и предметы не отбрасывали тени. В тот же день и в то же время в городе Александрии, находившемся в 800 километрах от Сиена, Солнце отклонялось от зенита примерно на 7°. Это составляет около 1/50 полного круга (360°), откуда получается, что окружность Земли равна 40 000 километров, а радиус 6300 километров. Почти невероятным представляется то, что измеренный столь простым методом радиус Земли оказался всего на 5% меньше значения, полученного самыми точными современными методами, сообщает сайт «Химия и жизнь».

2. Эксперимент Галилео Галилея

В XVII веке господствовала точка зрения Аристотеля, который учил, что скорость падения тела зависит от его массы. Чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Наблюдения, которые каждый из нас может проделать в повседневной жизни, казалось бы, подтверждают это. Попробуйте одновременно выпустить из рук легкую зубочистку и тяжелый камень. Камень быстрее коснется земли. Подобные наблюдения привели Аристотеля к выводу о фундаментальном свойстве силы, с которой Земля притягивает другие тела. В действительности на скорость падения влияет не только сила притяжения, но и сила сопротивления воздуха. Соотношение этих сил для легких предметов и для тяжелых различно, что и приводит к наблюдаемому эффекту.

Итальянец Галилео Галилей усомнился в правильности выводов Аристотеля и нашел способ их проверить. Для этого он сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро и значительно более легкую мушкетную пулю. Оба тела имели примерно одинаковую обтекаемую форму, поэтому и для ядра, и для пули силы сопротивления воздуха были пренебрежимо малы по сравнению с силами притяжения. Галилей выяснил, что оба предмета достигают земли в один и тот же момент, то есть скорость их падения одинакова.

Результаты, полученные Галилеем, - следствие закона всемирного тяготения и закона, в соответствии с которым ускорение, испытываемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на него, и обратно пропорционально массе.

3. Другой эксперимент Галилео Галилея

Галилей замерял расстояние, которое шары, катящиеся по наклонной доске, преодолевали за равные промежутки времени, измеренный автором опыта по водяным часам. Ученый выяснил, что если время увеличить в два раза, то шары прокатятся в четыре раза дальше. Эта квадратичная зависимость означала, что шары под действием силы тяжести движутся ускоренно, что противоречило принимаемому на веру в течение 2000 лет утверждению Аристотеля о том, что тела, на которые действует сила, движутся с постоянной скоростью, тогда как если сила не приложена к телу, то оно покоится. Результаты этого эксперимента Галилея, как и результаты его эксперимента с Пизанской башней, в дальнейшем послужили основой для формулирования законов классической механики.

4. Эксперимент Генри Кавендиша

После того как Исаак Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения: сила притяжения между двумя телами с массами Мит, удаленных друг от друга на расстояние r, равна F=γ (mM/r2), оставалось определить значение гравитационной постоянной γ - Для этого нужно было измерить силу притяжения между двумя телами с известными массами. Сделать это не так просто, потому что сила притяжения очень мала. Мы ощущаем силу притяжения Земли. Но почувствовать притяжение даже очень большой оказавшейся поблизости горы невозможно, поскольку оно очень слабо.

Нужен был очень тонкий и чувствительный метод. Его придумал и применил в 1798 году соотечественник Ньютона Генри Кавендиш. Он использовал крутильные весы - коромысло с двумя шариками, подвешенное на очень тонком шнурке. Кавендиш измерял смещение коромысла (поворот) при приближении к шарикам весов других шаров большей массы. Для увеличения чувствительности смещение определялось по световым зайчикам, отраженным от зеркал, закрепленных на шарах коромысла. В результате этого эксперимента Кавендишу удалось довольно точно определить значение гравитационной константы и впервые вычислить массу Земли.

5. Эксперимент Жана Бернара Фуко

Французский физик Жан Бернар Леон Фуко в 1851 году экспериментально доказал вращение Земли вокруг своей оси с помощью 67-метрового маятника, подвешенного к вершине купола парижского Пантеона. Плоскость качания маятника сохраняет неизменное положение по отношению к звездам. Наблюдатель же, находящийся на Земле и вращающийся вместе с ней, видит, что плоскость вращения медленно поворачивается в сторону, противоположную направлению вращения Земли.

6. Эксперимент Исаака Ньютона

В 1672 году Исаак Ньютон проделал простой эксперимент, который описан во всех школьных учебниках. Затворив ставни, он проделал в них небольшое отверстие, сквозь которое проходил солнечный луч. На пути луча была поставлена призма, а за призмой - экран. На экране Ньютон наблюдал «радугу»: белый солнечный луч, пройдя через призму, превратился в несколько цветных лучей - от фиолетового до красного. Это явление называется дисперсией света.

Сэр Исаак был не первым, наблюдавшим это явление. Уже в начале нашей эры было известно, что большие монокристаллы природного происхождения обладают свойством разлагать свет на цвета. Первые исследования дисперсии света в опытах со стеклянной треугольной призмой еще до Ньютона выполнили англичанин Хариот и чешский естествоиспытатель Марци.

Однако до Ньютона подобные наблюдения не подвергались серьезному анализу, а делавшиеся на их основе выводы не перепроверялись дополнительными экспериментами. И Хариот, и Марци оставались последователями Аристотеля, который утверждал, что различие в цвете определяется различием в количестве темноты, «примешиваемой» к белому свету. Фиолетовый цвет, по Аристотелю, возникает при наибольшем добавлении темноты к свету, а красный - при наименьшем. Ньютон же проделал дополнительные опыты со скрещенными призмами, когда свет, пропущенный через одну призму, проходит затем через другую. На основании совокупности проделанных опытов он сделал вывод о том, что «никакого цвета не возникает из белизны и черноты, смешанных вместе, кроме промежуточных темных

количество света не меняет вида цвета». Он показал, что белый свет нужно рассматривать как составной. Основными же являются цвета от фиолетового до красного.

Этот эксперимент Ньютона служит замечательным примером того, как разные люди, наблюдая одно и то же явление, интерпретируют его по-разному и только те, кто подвергает сомнению свою интерпретацию и ставит дополнительные опыты, приходят к правильным выводам.

7. Эксперимент Томаса Юнга

До начала XIX века преобладали представления о корпускулярной природе света. Свет считали состоящим из отдельных частиц - корпускул. Хотя явления дифракции и интерференции света наблюдал еще Ньютон («кольца Ньютона»), общепринятая точка зрения оставалась корпускулярной.

Рассматривая волны на поверхности воды от двух брошенных камней, можно заметить, как, накладываясь друг на друга, волны могут интерферировать, то есть взаимогасить либо взаимоусиливать друг друга. Основываясь на этом, английский физик и врач Томас Юнг проделал в 1801 году опыты с лучом света, который проходил через два отверстия в непрозрачном экране, образуя, таким образом, два независимых источника света, аналогичных двум брошенным в воду камням. В результате он наблюдал интерференционную картину, состоящую из чередующихся темных и белых полос, которая не могла бы образоваться, если бы свет состоял из корпускул. Темные полосы соответствовали зонам, где световые волны от двух щелей гасят друг друга. Светлые полосы возникали там, где световые волны взаимоусиливались. Таким образом была доказана волновая природа света.

8. Эксперимент Клауса Йонссона

Немецкий физик Клаус Йонссон провел в 1961 году эксперимент, подобный эксперименту Томаса Юнга по интерференции света. Разница состояла в том, что вместо лучей света Йонссон использовал пучки электронов. Он получил интерференционную картину, аналогичную той, что Юнг наблюдал для световых волн. Это подтвердило правильность положений квантовой механики о смешанной корпускулярно-волновой природе элементарных частиц.

9. Эксперимент Роберта Милликена

Представление о том, что электрический заряд любого тела дискретен (то есть состоит из большего или меньшего набора элементарных зарядов, которые уже не подвержены дроблению), возникло еще в начале XIX века и поддерживалось такими известными физиками, как М.Фарадей и Г.Гельмгольц. В теорию был введен термин «электрон», обозначавший некую частицу - носитель элементарного электрического заряда. Этот термин, однако, был в то время чисто формальным, поскольку ни сама частица, ни связанный с ней элементарный электрический заряд не были обнаружены экспериментально. В 1895 году К.Рентген во время экспериментов с разрядной трубкой обнаружил, что ее анод под действием летящих из катода лучей способен излучать свои, Х-лучи, или лучи Рентгена. В том же году французский физик Ж.Перрен экспериментально доказал, что катодные лучи - это поток отрицательно заряженных частиц. Но, несмотря на колоссальный экспериментальный материал, электрон оставался гипотетической частицей, поскольку не было ни одного опыта, в котором участвовали бы отдельные электроны.

Американский физик Роберт Милликен разработал метод, ставший классическим примером изящного физического эксперимента. Милликену удалось изолировать в пространстве несколько заряженных капелек воды между пластинами конденсатора. Освещая рентгеновскими лучами, можно было слегка ионизировать воздух между пластинами и изменять заряд капель. При включенном поле между пластинами капелька медленно двигалась вверх под действием электрического притяжения. При выключенном поле она опускалась под действием гравитации. Включая и выключая поле, можно было изучать каждую из взвешенных между пластинами капелек в течение 45 секунд, после чего они испарялись. К 1909 году удалось определить, что заряд любой капельки всегда был целым кратным фундаментальной величине е (заряд электрона). Это было убедительным доказательством того, что электроны представляли собой частицы с одинаковыми зарядом и массой. Заменив капельки воды капельками масла, Милликен получил возможность увеличить продолжительность наблюдений до 4,5 часа и в 1913 году, исключив один за другим возможные источники погрешностей, опубликовал первое измеренное значение заряда электрона: е = (4,774 ± 0,009)х 10-10 электростатических единиц.

10. Эксперимент Эрнста Резерфорда

К началу XX века стало понятно, что атомы состоят из отрицательно заряженных электронов и какого-то положительного заряда, благодаря которому атом остается в целом нейтральным. Однако предположений о том, как выглядит эта «положительно-отрицательная» система, было слишком много, в то время как экспериментальных данных, которые позволили бы сделать выбор в пользу той или иной модели, явно недоставало. Большинство физиков приняли модель Дж.Дж.Томсона: атом как равномерно заряженный положительный шар диаметром примерно 108 см с плавающими внутри отрицательными электронами.

В 1909 году Эрнст Резерфорд (ему помогали Ганс Гейгер и Эрнст Марсден) поставил эксперимент, чтобы понять действительную структуру атома. В этом эксперименте тяжелые положительно заряженные а-частицы, движущиеся со скоростью 20 км/с, проходили через тонкую золотую фольгу и рассеивались на атомах золота, отклоняясь от первоначального направления движения. Чтобы определить степень отклонения, Гейгер и Марсден должны были с помощью микроскопа наблюдать вспышки на пластине сцинтиллятора, возникавшие там, где в пластину попадала а-частица. За два года было сосчитано около миллиона вспышек и доказано, что примерно одна частица на 8000 в результате рассеяния изменяет направление движения более чем на 90° (то есть поворачивает назад). Такого никак не могло происходить в «рыхлом» атоме Томсона. Результаты однозначно свидетельствовали в пользу так называемой планетарной модели атома - массивное крохотное ядро размерами примерно 10-13 см и электроны, вращающиеся вокруг этого ядра на расстоянии около 10-8 см.

Современные физические эксперименты значительно сложнее экспериментов прошлого. В одних приборы размещают на площадях в десятки тысяч квадратных километров, в других заполняют объем порядка кубического километра. А третьи вообще скоро будут проводить на других планетах.

Приближаются весенние каникулы, и многие родители задумываются: чем занять детей? Домашние опыты по физике — например, из книги «Опыты Тома Тита. Удивительная механика» — отличное времяпрепровождение для младших школьников. Особенно если в результате получается такая полезная вещь, как духовое ружье, и становятся понятнее законы пневматики.

Сарбакан — духовое ружьё

Воздух широко применяется в различных современных технических устройствах. С его помощью работают пылесосы, им накачивают шины автомобилей, а также используют в духовых ружьях вместо пороха.

Духовое ружьё, или сарбакан, —это древнее оружие для охоты, которое иногда использовали и в военных целях. Оно представляет собой трубку длиной 2-2,5 метра, из которой под действием воздуха, выдыхаемого стрелком, выбрасываются миниатюрные стрелы. В Южной Америке, на островах Индонезии и в некоторых других местах сарбакан для охоты используют до сих пор. Миниатюру такого духового ружья ты можешь изготовить самостоятельно.

Что потребуется:

  • пластмассовая, металлическая или стеклянная трубка;
  • иголки или швейные булавки;
  • рисовальные или малярные кисти;
  • изолента;
  • ножницы и нитки;
  • мелкие перья;
  • поролон;
  • спички.

Опыт. Корпусом для сарбакана послужит пластмассовая, металлическая или стеклянная трубка длиной 20-40 сантиметров и внутренним диаметром 10-15 миллиметров. Подходящую трубку можно изготовить из третьего колена телескопической удочки или лыжной палки. Трубку можно свернуть из листа плотной бумаги, обмотав снаружи для прочности изолентой.

Теперь одним из способов нужно изготовить стрелы.

Первый способ. Возьми пучок волос, например, от рисовальной или малярной кисти, с одного края туго свяжи ниткой. Затем вставь в полученный узелок иголку или булавку. Закрепи конструкцию, обмотав изолентой.

Второй способ. Вместо волос можно использовать мелкие перья, например такие, которыми набивают подушки. Возьми несколько перьев и примотай их остевые концы изолентой непосредственно к иголке. С помощью ножниц обрежь края перьев по диаметру трубки.

Третий способ. Стрелу можно изготовить с древком из спички, а «оперение» —из поролона. Для этого по центру поролонового кубика размерами 15-20 миллиметров воткни конец спички. Затем привяжи поролон к спичечному древку за краешек. С помощью ножниц придай кусочку поролона форму конуса с диаметром, равным внутреннему диаметру трубки сарбакана. К противоположному концу спички изолентой примотай иголку или булавку.

Вложи стрелу в трубку остриём вперёд, приложи трубку к сомкнутым губам, и разомкнув губы, резко дунь.

Результат. Стрела вылетит из трубки и пролетит 4-5 метров. Если взять трубку длиннее, то, немного потренировавшись и подобрав оптимальный размер и массу стрел, ты сможешь попадать в цель с расстояния в 10-15 метров.

Объяснение. Выдуваемый тобой воздух вынужден выходить через узкий канал трубки. При этом скорость его движения сильно возрастает. А поскольку в трубке находится стрела, препятствующая свободному движению воздуха, он ещё и сжимается — в нём накапливается энергия. Сжатие и ускоренное движение воздуха разгоняют стрелу и сообщают ей кинетическую энергию, достаточную для полёта на некоторое расстояние. Однако за счёт трения о воздух энергия летящей стрелы постепенно расходуется, и она полает.

Пневматический подъёмник

Тебе, несомненно, приходилось лежать на надувном матрасе. Воздух, которым он наполнен, сжат и легко держит твой вес. Сжатый воздух обладает большой внутренней энергией и оказывает давление на окружающие предметы. Любой инженер скажет, что воздух — это прекрасный работник. С его помощью работают транспортёры, прессы, грузоподъёмные и многие другие машины. Их называют пневматическими. Это слово происходит от древнегреческого «пневмотикос» — «надутый воздухом». Проверить силу сжатого воздухо и смастерить простейший пневматический подъёмник ты можешь из простых подручных предметов.

Что потребуется:

  • плотный полиэтиленовый пакет;
  • две-три тяжёлые книги.

Опыт. Поставь на стол две-три тяжёлые книги, например в форме буквы «Т», как показано на рисунке. Попробуй дунуть на них, чтобы они упали или перевернулись. Сколько ни старайся, вряд ли у тебя это получится. Однако силы твоего дыхания всё же достаточно, чтобы решить эту сложную, на первый взгляд, задачу. На помощь надо призвать пневматику. Для этого воздух дыхания надо «поймать» и «запереть», то есть сделать его сжатым.

Положи под книги пакет из плотного полиэтилена (он обязательно должен быть целым). Прижми рукой открытый конец пакета ко рту и начни дуть. Не спеши, дуй медленно, ведь воздух никуда не денется из пакета. Наблюдай, что происходит.

Результат. Пакет будет постепенно раздуваться, поднимдть книги всё выше и выше и, наконец, опрокинет их.

Объяснение. Когда воздух сжимается, количество его частиц (молекул) в единице объёма возрастает. Молекулы чаще ударяют о стенки объёма, в котором он сжат (в данном случае — пакета). Это значит, что давление со стороны воздуха на стенки возрастает, причём тем больше, чем сильнее воздух сжат. Давление выражается силой, приложенной к единице площади стенки. И в данном случде сила давления воздуха на стенки пакета становится больше, чем сила тяжести, действующая на книги, и книги поднимаются.

Купить эту книгу

Комментировать статью "Занимательная физика: опыты для детей. Пневматика"

Домашние опыты для детей. Опыты и эксперименты в домашних условиях: занимательная физика. Опыты с детьми в домашних условиях. Занимательные эксперименты с детьми. Популярная наука.

Обсуждение

У нас в школе такое было, только без выезда, приглашали ученого, он показывал интересные эффектные химические и физические опыты, даже старшеклассники сидели открыв рот. некоторых детей приглашали принять участие в опыте. а кстати в планетарий съездить не вариант? там сейчас очень здорово и интересно

Опыты по физике: Физика в опытах и экспериментах [ссылка-3] Крутые эксперименты и разоблачения Игорь Белецкий [ссылка- 10 ] Опыты для Простые Домашние опыты: физика и химия для детей 6- 10 лет. Опыты для детей: занимательная наука в домашних условиях.

Обсуждение

Домашняя детская "лаборатория" "Юный химик" - очень интересно, прилагается книжечка с подробным описанием интересных опытов, хим.элементов и реакций, ну и сами хим.элементы с колбочками и различными приспособлениями.

куча книг с подробным описанием как делать и объяснениями сути явлений, что помню: "Полезные опыты в школе и дома", "Большая книга экспеременов"-самая, на мой взгляд, лучшая, "ставим опыты-1", "ставим опыты-2", "ставим опыты-3"

Домашние опыты по физике - например, из книги « Опыты Тома Тита. Класса с шестого отец давал читать всякие книжки по занимательной физике. Причем интересно в нем как детям так и взрослым. Вот и мы решили его посетить. Опыт по физике для детей: как доказать вращение...

Обсуждение

Глен Веччионе. 100 самых интересных самостоятельных научных проектов.Издательство АСТрель. Разные опыты, есть и раздел "Электричество".

За электричество точно не скажу, надо листать. Сикорук "Физика для малышей", Гальперштейн "Занимательная физика".

Домашние опыты: физика и химия для детей 6-10 лет. Опыты для детей: занимательная наука в домашних условиях. Химия для младших школьников.

Обсуждение

Школьные учебники и школьная программа -- полный отстой! Для старших школьников хороша "Общая химия" Глинки, а вот малышам...
Мой с 9 лет читает детские химические энциклопедии (Аванта, еще парочка каких-то, Л. Ю. Аликберова "Занимательная химия" и др. ее книжки). Есть той же Аликберовой книжка домашних опытов.
Я думаю, что про атомы и электроны можно рассказывать детям с бОльшей осторожностью, чем про "откуда я взялся", т.к. материя сия существенно более сложная:)) Если мама сама не очень понимает, как там электроны в атомах бегают, лучше вообще мозги дитю не пудрить. А вот на уровне: смешали, растворили, осадок выпал, пузыри пошли, etc. -- вполне маме под силу.

06.09.2004 14:32:12, flowerpunk

Домашние опыты: физика и химия для детей 6 -10 лет. Простые но впечатляющие химические опыты - покажите детям! Опыты для детей: занимательная наука в домашних условиях.

Обсуждение

Я на Коломенской ярмарке видела целые переносные "лаборатории" для домашнего использования и по химии и по физике. Сама, правда, пока не покупала. Но там палатка, в которой я постоянно что-то для творчества ребенка покупаю. В палатке одна и та же продавщица всё время (во всяком случае, я на одну и ту же попадаю). Так вот она что ни посоветует - всё интересно. Она так же и про эти "лаборатории" очень хорошо отзывалась. Значит, можно верить. Там ещё видела какую-то "лабораторию", разработанную Андреем Бахметьевым. По-моему, что-то по физике тоже.

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:

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.

Плавающее яйцо

Понадобятся:

  • 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

Необходимо:

  • 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

Необходимо:

  • 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.

Необходимо:

  • 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.

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.

  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.

Налейте воду в стакан, обязательно до самого края. Накройте листом плотной бумаги и аккуратно придерживая его, очень быстро переверните стакан кверху дном. На всякий случай, проделывайте все это над тазом или в ванной. Теперь уберите ладонь… Фокус! по-прежнему остается в стакане!

Дело в давлении атмосферного воздуха. Давление воздуха на бумагу снаружи больше давления на нее изнутри стакана и, соответственно, не позволяет бумаге выпустить воду из емкости.

Опыт Рене Декарта или пипетка-водолаз

Этому занимательному опыту около трехсот лет. Его приписывают французскому ученому Рене Декарту.

Вам понадобится пластиковая бутылка с пробкой, пипетка и вода. Наполните бутылку , оставив два-три миллиметра до края горлышка. Возьмите пипетку, наберите в нее немного воды и опустите в горлышко бутылки. Она должна своим верхним резиновым концом быть на уровне или чуть выше уровня в бутылке. При этом нужно добиться, чтобы от легкого толчка пальцем пипетка погружалась, а потом сама медленно всплывала. Теперь закройте пробку и сдавите бока бутылки. Пипетка пойдет на дно бутылки. Ослабьте давление на бутылку, и она снова всплывет.

Дело в том, что мы немного сжали воздух в горлышке бутылки и это давление передалось воде. проникла в пипетку — она стала тяжелее (так как вода тяжелее воздуха) и утонула. При прекращении давления сжатый воздух внутри пипетки удалил лишнюю , наш «водолаз» стал легче и всплыл. Если в начале опыта «водолаз» вас не слушается, значит, надо отрегулировать количество воды в пипетке. Когда пипетка находится на дне бутылки, легко проследить, как от усиления нажима на стенки бутылки входит в пипетку, а при ослаблении нажима выходит из нее.

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.




Опыт 2 Удивительный подсвечник Приборы и материалы: свеча, гвоздь, стакан, спички, вода. Этапы проведения опыта Утяжелить конец свечи гвоздём. Рассчитать величину гвоздя так, чтобы свеча вся погрузилась в воду, только фитиль и самый кончик парафина должны выступать над водой. 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. Не правда ли, удивительный подсвечник – стакан воды? А этот подсвечник совсем не плох.


Опыт 3 Свеча за бутылкой Приборы и материалы: свеча, бутылка, спички Этапы проведения опыта Поставить зажженную свечу позади бутылки, а самому стань так, чтобы лицо отстояло от бутылки на см. Стоит теперь дунуть, и свеча погаснет, будто между тобой и свечёй нет никакой преграды. Объяснение опыта 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. Объяснение опыта 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 В широкий стеклянный сосуд, наполненный водой, поставить пузырёк спиртовой туши. В пробке пузырька должно быть небольшое отверстие. Объяснение опыта 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 Положить одну спичку на стол, а на неё поперёк 14 спичек так, чтобы головки их торчали кверху, а концы касались стола. Как поднять первую спичку, держа её за один конец, и вместе с нею все остальные спички? Объяснение опыта Для этого нужно только поверх всех спичек, в ложбинку между ними, положить ещё одну, пятнадцатую спичку


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. Объяснение опыта 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 Осторожно разрезать апельсин пополам, очистить так, чтобы кожица снялась целой чашечкой. 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. Опустить апельсинную чашечку в сосуд на одну треть высоты. Налить в апельсинную корку красного вина или подкрашенного спирта. Оно будет проходить через дырку, пока уровень вина не дойдёт до дна чашечки. 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.


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



Толстый воздух Мы живём благодаря воздуху, которым мы дышим. Если тебе не кажется это достаточно волшебным, проделай этот эксперимент, чтобы узнать, на какую ещё магию способен воздух. Реквизит Защитные очки Сосновая дощечка 0,3 х 2,5 х 60 см (можно приобрести в любом магазине пиломатериалов) Газетный лист Линейка Подготовка Разложи всё необходимое на столе Начинаем научное волшебство! Надень защитные очки. Объяви зрителям: « В мире есть два вида воздуха. Один из них – тощий, а другой – жирный. Сейчас я с помощью жирного воздуха совершу волшебство ». Положи на стол дощечку так, чтобы примерно 6 дюймов (15 см) выступало на край стола. Произнеси: « Толстый воздух садись на дощечку ». Ударь по концу дощечки, который выступает за край стола. Дощечка подпрыгнет в воздух. Скажи зрителям, что на дощечку сел должно быть тощий воздух. Опять положи дощечку на стол как в пункте 2. Положи на дощечку газетный лист, как показано на рисунке, чтобы дощечка была посередине листа. Разгладь газету, чтобы между ней и столом не осталось воздуха. Снова скажи: « Толстый воздух, садись на дощечку ». Ударь по выступающему концу ребром ладони. Результат Когда ты ударяешь по дощечке в первый раз, она подпрыгивает. Но если ударить по дощечке, на которой лежит газета, дощечка ломается. Объяснение Когда ты разглаживаешь газету, ты удаляешь из-под неё почти весь воздух. Вместе с тем большое количество воздуха сверху газеты давит на неё с большой силой. Когда ты ударяешь по дощечке, она ломается, потому что давление воздуха на газету не даёт дощечке подняться вверх в ответ на приложенную тобой силу.


Непромокаемая бумага Реквизит Бумажное полотенце Стакан Пластиковая миска или ведёрко, в которое можно налить достаточное количество воды, чтобы она полностью покрыла стакан Подготовка Разложи всё необходимое на столе Начинаем научное волшебство! Объяви зрителям: "C помощью своего магического мастерства я смогу сделать так, чтобы кусочек бумаги остался сухим ». Сомни бумажное полотенце и положи его на дно стакана. Переверни стакан и убедись, что комок бумаги остаётся на месте. Произнеси над стаканом какие-нибудь волшебные слова, например: « магические силы, оградите бумагу от воды ». Потом медленно опусти перевёрнутый стакан в миску с водой. Старайся держать стакан как можно ровнее, пока он не скроется под водой полностью. Вытащи стакан из воды и стряхни с него воду. Переверни стакан дном книзу и достань бумагу. Дай зрителям пощупать её и убедиться, что она осталась сухой. Результат Зрители обнаруживают, что бумажное полотенце осталось сухим. Объяснение Воздух занимает определённый объём. В стакане есть воздух, в каком бы положении он не находился. Когда ты переворачиваешь стакан кверху дном и медленно опускаешь в воду, воздух остаётся в стакане. Вода из-за воздуха не может попасть в стакан. Давление воздуха оказывается больше, чем давление воды, стремящейся проникнуть внутрь стакана. Полотенце на дне стакана остаётся сухим. Если стакан под водой перевернуть набок, воздух в виде пузырьков будет выходить из него. Тогда сможет попасть в стакан.


Прилипчивый стакан Из этого эксперимента ты узнаешь, как благодаря воздуху предметы могут прилипать друг к другу. Реквизит 2 больших воздушных шарика 2 пластиковых стакана по 250 мл Помощник Подготовка Разложи всё необходимое на столе Начинаем научное волшебство! Вызови кого-нибудь из зрителей в качестве ассистента. Дай ему шарик и стаканчик, а другой шарик и стаканчик оставь себе. Пусть твой ассистент надует твой шарик примерно наполовину, и завяжет его. Теперь попроси его попытаться прилепить к шарику стаканчик. Когда он не сможет выполнить это, наступает твоя очередь. Надуй свой шарик примерно на треть. Приложи стаканчик к шарику сбоку. Удерживая стаканчик на месте, продолжай надувать шарик, пока он не будет надут по крайней мере на 2/3. Теперь отпусти стаканчик. Советы учёному волшебнику Докажи зрителям, что твой стаканчик не намазан клеем. Выпусти из шарика некоторое количество воздуха, и стаканчик отваливается. Что ещё можно сделать Попробуй одновременно прикрепить к шарику одновременно 2 стаканчика. Это потребует некоторой тренировки и помощи ассистента. Попроси его приложить к шарику два стаканчика, а потом надуй шарик, как было описано. Результат Когда ты надуешь шарик, стаканчик « прилипнет » к нему. Объяснение Когда ты прикладываешь стаканчик к шарику и надуваешь его, вокруг края стаканчика стенка шарика становится плоской. При этом объём воздуха внутри стаканчика слегка увеличивается, однако количество молекул воздуха остаётся прежним, поэтому давление воздуха внутри стаканчика уменьшается. Следовательно, атмосферное давление внутри стаканчика становится слегка меньшим, чем снаружи. Благодаря этой разницы в давлении стаканчик и удерживается на месте.


Упорная воронка Может ли воронка « отказываться » пропускать воду в бутылку? Проверь сам! Реквизит 2 воронки Две одинаковые чистые сухие пластиковые бутылки по 1 литру Пластилин Кувшин с водой Подготовка Вставь в каждую бутылку по воронке. Замажь горлышко одной из бутылок вокруг воронки пластилином,чтобы не осталось щели.Замажь горлышко одной из бутылок вокруг воронки пластилином,чтобы не осталось щели. Начинаем научное волшебство! Объяви зрителям: « У меня есть волшебная воронка, которая не пускает воду в бутылку »Объяви зрителям: « У меня есть волшебная воронка, которая не пускает воду в бутылку » Возьми бутылку без пластилина и налей в неё через воронку немного воды. Обясни зрителям: « Вот так ведёт себя большинство воронок ».Возьми бутылку без пластилина и налей в неё через воронку немного воды. Обясни зрителям: « Вот так ведёт себя большинство воронок ». Поставь на стол воронку с пластилином. Налей воды в воронку до верха. Посмотри, что будет. Результат Из воронки в бутылку протечёт несколько капель воды, а затем она прекратит течь совсем. Объяснение Это ещё один пример действия атмосферного давления. В первую бутылку вода течёт свободно. Вода, текущая через воронку в бутылку, замещает в ней воздух, который выходит через щели между горлышком и воронкой. В запечатанной пластилином бутылке тоже есть воздух, который обладает своим давлением. Вода в воронке тоже обладает давлением, которое возникает благодаря силе тяжести, тянущей воду вниз. Однако сила давления воздуха в бутылке превышает силу тяжести, действующую на воду. Поэтому вода не может попасть в бутылку. Если в бутылке или в пластилине будет хотя бы маленькая дырочка, воздух сможет выходить через неё. Из-за этого его давление в бутылке будет падать, и вода сможет течь в неё.


Разрушитель Как тебе уже должно быть известно из предыдущих опытов, настоящий волшебник может использовать силу давления воздуха в своих удивительных трюках. Из этого опыта ты узнаешь, как воздух может раздавить жестяную банку. Обратите внимание: для этого эксперимента понадобиться газовая или электрическая плита и помощь взрослых. Реквизит Форма для выпечки Водопроводная вода Линейка Газовая или электрическая лампа (пользоваться должен только взрослый помощник) Пустая жестяная банка Щипцы Взрослый ассистент Подготовка Налей в форму воды примерно на 2,5 см. Поставь её рядом с плитой. Налей немного воды в пустую банку от газированной воды – чтобы вода только прикрывала дно. После этого твой взрослый ассистент должен нагреть банку на плите. Вода должна сильно кипеть в течение примерно минуты, так, чтобы из банки шёл пар. Начинаем научное волшебство! Объяви зрителям, что сейчас ты раздавишь жестяную банку, не дотронувшись до неё. Попроси взрослого ассистента взять банку щипцами и быстро перевернуть её в форму с водой. Посмотри, что произойдёт. Советы учёному волшебнику Прежде чем твой помощник перевернёт банку, скажи какие-нибудь волшебные слова. Протяни руки над банкой и произнеси: « Жестянка, приказываю тебе расплющиться, как только тебя коснётся вода! » Что ещё можно сделать Попробуй повторить эксперимент с банкой большего размера, например, с литровой банкой из-под томатного сока. Открывая банку, сделай в крышке только небольшие отверстия. Перед проведением эксперимента вылей из банки содержимое и вымой её, но не открывай крышку полностью. Так же легко окажется раздавить такую банку, как банку из-под газировки? Результат Когда твой ассистент опустит перевёрнутую банку в форму с водой, банка тут же сплющится. Объяснение Банка сминается из-за изменения давления воздуха. Ты создаёшь внутри неё низкое давление, а затем более высоким давлением её сминает. В ненагретой банке содержится вода и воздух. Когда вода вскипает, она испаряется – превращается из жидкости в горячий водяной пар. Горячий пар замещает в банке воздух. Когда твой ассистент опускает перевёрнутую банку, воздух не может снова вернуться в неё. Холодная вода в форме охлаждает пар, оставшийся в банке. Он конденсируется-превращается из газа обратно в воду. Пар который занимал весь объём банки, превращается всего в несколько капель воды, которая занимает существенно меньше места, чем пар. В банке остаётся большое пустое пространство, практически не заполненное воздухом, поэтому давление там оказывается гораздо ниже, чем атмосферное давление снаружи. Воздух давит на банку снаружи, и она сминается.


Летающий мячик Видел ли ты, как на выступлении фокусника человек поднимается в воздух? Попробуй провести подобный эксперимент. Обрати внимание: Для этого эксперимента понадобиться фен и помощь взрослых. Реквизит Фен (пользоваться должен только взрослый помощник) 2 толстые книги или другие тяжёлые предметы Мячик для пинг-понга Линейка Взрослый ассистент Подготовка Установи фен на столе вверх отверстием, откуда дует горячий воздух. Чтобы установить его в таком положении, используй книги. Проверь, чтобы они не закрывали отверстие сбоку, где воздух засасывается в фен. Включи фен в розетку. Начинаем научное волшебство! Попроси кого-нибудь из взрослых зрителей стать твоим ассистентом. Объяви зрителям: « Сейчас я заставлю обыкновенный пинг-понговый шарик летать по воздуху ». Возьми шарик в руку и отпусти, чтобы он упал на стол. Скажи зрителям: « Ой! Я забыл сказать волшебные слова! » Произнеси над мячиком волшебные слова. Пусть твой ассистент включит фен на полную мощность. Аккуратно помести шарик над феном в струю воздуха, примерно в 45 см от выдувающего отверстия. Советы учёному волшебнику В зависимости от силы выдува, тебе, возможно, придётся поместить шарик немного выше или ниже, чем указано. Что ещё можно сделать Попробуй проделать тоже самое с мячиком разного размера и массы. Одинаково ли хорошо будет получаться опыт? Результат Шарик зависнет в воздухе над феном. Объяснение На самом деле этот трюк не противоречит силе тяжести. В нём демонстрируется важная способность воздуха, называемая принципом Бернулли. Принцип Бернулли – закон природы, согласно которому любое давление любого текучего вещества, в том числе воздуха, уменьшается с ростом скорости его движения. Иначе говоря при низкой скорости потока воздуха он имеет высокое давление. Воздух, выходящий из фена, движется очень быстро и следовательно его давление невелико. Мячик со всех сторон становится окружён областью низкого давления, которая образует конус у отверстия фена. Воздух вокруг этого конуса обладает более высоким давлением, и не даёт мячику выпасть из зоны низкого давления. Сила тяжести тянет его вниз, а сила воздуха тянет его вверх. Благодаря совместному действию этих сил, шарик и зависает в воздухе над феном.


Волшебный мотор В этом эксперименте ты сможешь заставить лист бумаги работать, как мотор – конечно, с помощью воздуха. Реквизит Клей Квадратный кусок дерева 2,5 х 2,5 см Швейная иголка Бумажный квадрат 7, 5 х 7,5 см Подготовка Нанеси каплю клея в центре деревяшки. Установи в клей иголку острым концом вверх, под прямым углом (перпендикулярно) к деревяшке. Держи её в таком положении, пока клей не застынет настолько, что иголка будет стоять самостоятельно. Сложи бумажный квадрат по диагонали (угол к углу). Разверни, и сложи по другой диагонали. Снова разверни бумагу. Там, где пересекаются линии сгиба, находится центр листа. Лист бумаги должен выглядеть как низкая, уплощённая пирамида. Начинаем научное волшебство! Объяви зрителям: « Теперь у меня есть волшебная сила, которая поможет мне запустить маленький бумажный моторчик ». Поставь на стол деревяшку с иголкой. Положи на иголку бумагу, так, чтобы её центр оказался на острие иголки. 4 стороны пирамиды должны свисать вниз. Произнеси волшебные слова, например: « Волшебная энергия, заведи мой мотор! » Потри ладони 5-10 раз, потом сложи их вокруг пирамиды на расстоянии около 2,5 см от краёв бумаги. Посмотри, что получиться. Результат Бумага сначала будет качаться, а затем начнёт вращаться по кругу. Объяснение Веришь или нет, но бумагу заставит двигаться тепло от твоих рук. Когда ты трёшь ладони друг о друга, между ними возникает трение – сила, которая тормозит движение соприкасающихся предметов. Из-за трения предметы разогреваются, значит, и трение твоих ладоней производит тепло. Тёплый воздух всегда движется от тёплого места к холодному. Воздух, соприкасающийся с твоими ладонями, нагревается. Тёплый воздух поднимается вверх, так как расширяется и становится мене плотным, следовательно, более лёгким. Двигаясь, воздух соприкасается с бумажной пирамидой, заставляя двигаться и её. Такое перемещение тёплого и холодного воздуха называется конвекцией. Конвекция – это такой процесс, при котором в жидкости или газе возникают потоки тепла.