Proste, ale ciekawe eksperymenty fizyczne. Ciekawe eksperymenty fizyczne dla dzieci

Wstęp

Bez wątpienia cała nasza wiedza zaczyna się od doświadczenia.
(Kant Emmanuel. Niemiecki filozof 1724-1804)

Eksperymenty fizyczne w zabawny sposób zapoznają studentów z różnymi zastosowaniami praw fizyki. Eksperymenty można wykorzystać w klasie, aby zwrócić uwagę uczniów na badane zjawisko, powtarzając i utrwalając materiał edukacyjny podczas wieczorów fizycznych. Zabawne doświadczenia pogłębiają i poszerzają wiedzę uczniów, przyczyniają się do rozwoju logicznego myślenia, wzbudzają zainteresowanie tematem.

W pracy opisano 10 zabawnych eksperymentów, 5 eksperymentów pokazowych z użyciem sprzętu szkolnego. Autorami prac są uczniowie X klasy gimnazjum nr 1 we wsi Zabajkalsk, Kraj Zabajkalski - Chuguevsky Artem, Lawrentyev Arkady, Chipizubov Dmitrij. Chłopaki samodzielnie wykonali te eksperymenty, podsumowali wyniki i przedstawili je w formie tej pracy

Rola eksperymentu w fizyce naukowej

Że fizyka to młoda nauka
Aby powiedzieć na pewno, tutaj jest to niemożliwe
A w czasach starożytnych, znając naukę,
Zawsze staraliśmy się to zrozumieć.

Cel nauczania fizyki jest specyficzny,
Umiejętność zastosowania całej wiedzy w praktyce.
I trzeba pamiętać – rola eksperymentu
Powinien stać na pierwszym miejscu.

Umieć zaplanować i przeprowadzić eksperyment.
Analizuj i ożywiaj.
Zbuduj model, postaw hipotezę,
Staraj się osiągać nowe wyżyny

Prawa fizyki opierają się na empirycznie ustalonych faktach. Co więcej, interpretacja tych samych faktów często zmienia się w toku historycznego rozwoju fizyki. Fakty gromadzą się dzięki obserwacji. Ale jednocześnie nie można ograniczać się tylko do nich. To dopiero pierwszy krok w kierunku wiedzy. Następnie przychodzi eksperyment, rozwój koncepcji, które pozwalają na cechy jakościowe. Aby wyciągnąć ogólne wnioski z obserwacji, ustalić przyczyny zjawisk, konieczne jest ustalenie relacji ilościowych między wielkościami. Jeśli taka zależność zostanie uzyskana, to zostanie znalezione prawo fizyczne. Jeśli zostanie znalezione prawo fizyczne, to nie ma potrzeby przeprowadzać eksperymentu w każdym indywidualnym przypadku, wystarczy wykonać odpowiednie obliczenia. Po przestudiowaniu eksperymentalnie relacji ilościowych między wielkościami możliwe jest zidentyfikowanie wzorców. Na podstawie tych prawidłowości rozwijana jest ogólna teoria zjawisk.

Dlatego nie ma racjonalnego nauczania fizyki bez eksperymentu. Badanie fizyki zakłada szerokie zastosowanie doświadczenia, omówienie cech jego sformułowania i obserwowanych wyników.

Zabawne eksperymenty z fizyki

Opis eksperymentów przeprowadzono za pomocą następującego algorytmu:

1. Nazwa doświadczenia
2. Urządzenia i materiały potrzebne do doświadczenia
3. Etapy eksperymentu
4. Wyjaśnienie doświadczenia

Doświadczenie nr 1 Cztery piętra

Sprzęt i materiały: szkło, papier, nożyczki, woda, sól, czerwone wino, olej słonecznikowy, kolorowy alkohol.

Etapy eksperymentu

Spróbujmy wlać do szklanki cztery różne płyny, żeby się nie zmieszały i nie stały pięć pięter nad sobą. Jednak wygodniej będzie nam wziąć nie szklankę, ale wąską szklankę, która rozszerza się do góry.

1. Wlej osoloną zabarwioną wodę na dno szklanki.
2. Wyciągnij „Funtik” z papieru i zagnij jego koniec pod kątem prostym; odciąć końcówkę. Otwór w Funtiku powinien mieć rozmiar główki od szpilki. Wlej czerwone wino do tego rogu; cienki strumień powinien wypływać z niego poziomo, rozbijać się o ścianki szkła i spływać do słonej wody.
   Gdy wysokość warstwy czerwonego wina jest równa wysokości warstwy kolorowej wody, przestań nalewać wino.
3. W ten sam sposób do szklanki wlej olej słonecznikowy z drugiego rogu.
4. Wlej warstwę kolorowego alkoholu z trzeciego rogu.

Obrazek 1

Więc mamy cztery piętra płynów w jednej szklance. Wszystkie mają różne kolory i różne gęstości.

Wyjaśnienie doświadczenia

Płyny w sklepie są ułożone w następującej kolejności: woda barwiona, czerwone wino, olej słonecznikowy, barwiony alkohol. Najcięższe są na dole, najlżejsze na górze. Słona woda ma największą gęstość, zabarwiony alkohol ma najmniejszą gęstość.

Doświadczenie nr 2 Niesamowity świecznik

Sprzęt i materiały: świeca, gwóźdź, szkło, zapałki, woda.

Etapy eksperymentu

Czy nie jest to niesamowity świecznik - szklanka wody? A ten świecznik wcale nie jest zły.

Zdjęcie 2

1. Zważ koniec świecy gwoździem.
2. Oblicz wielkość gwoździa tak, aby świeca była całkowicie zanurzona w wodzie, jedynie knot i sam czubek parafiny powinien wystawać ponad wodę.
3. Zapalić lont.

Wyjaśnienie doświadczenia

Niech ci powiedzą, bo za minutę świeca wypali się do wody i zgaśnie!

Faktem jest, że odpowiesz, że świeca jest krótsza z minuty na minutę. A jeśli jest krótszy, to jest łatwiej. Jeśli tak będzie łatwiej, to uniesie się do góry.

I to prawda, świeca trochę uniesie się do góry, a schłodzona wodą parafina na krawędzi świecy topi się wolniej niż parafina otaczająca knot. Dlatego wokół knota tworzy się dość głęboki lejek. Ta pustka z kolei rozjaśnia świecę, dlatego nasza świeca wypali się do końca.

Doświadczenie numer 3 Świeca po butelce

Sprzęt i materiały: świeca, butelka, zapałki

Etapy eksperymentu

1. Umieść zapaloną świecę za butelką i stań tak, aby twarz znajdowała się 20-30 cm od butelki.
2. Warto teraz dmuchać, a świeca zgaśnie, jakby między tobą a świecą nie było żadnej bariery.

Rysunek 3

Wyjaśnienie doświadczenia

Świeca gaśnie, ponieważ butelka „opływa” powietrze: strumień powietrza jest rozbijany przez butelkę na dwa strumienie; jeden opływa go po prawej, a drugi po lewej; i można je znaleźć mniej więcej tam, gdzie jest płomień świecy.

Przeżyj numer 4 Wirujący wąż

Sprzęt i materiały: gruby papier, świeca, nożyczki.

Etapy eksperymentu

1. Z grubego papieru wytnij spiralę, lekko ją rozciągnij i umieść na końcu zakrzywionego drutu.
2. Trzymając tę ​​spiralę nad świecą w strumieniu powietrza w górę, wąż będzie się obracał.

Wyjaśnienie doświadczenia

Wąż się obraca, ponieważ następuje rozprężanie powietrza pod wpływem ciepła i przemiana ciepła w ruch.

Rysunek 4

Doświadczenie numer 5 Erupcja Wezuwiusza

Urządzenia i materiały: naczynie szklane, fiolka, korek, tusz alkoholowy, woda.

Etapy eksperymentu

1. Butelkę alkoholowego tuszu do rzęs włóż do szerokiego szklanego naczynia wypełnionego wodą.
2. W korku bąbelkowym powinien być mały otwór.

Rysunek 5

Wyjaśnienie doświadczenia

Woda ma większą gęstość niż alkohol; stopniowo wejdzie do bańki, wypierając stamtąd tusz do rzęs. Czerwona, niebieska lub czarna ciecz unosi się w górę z bańki w cienkim strumieniu.

Przeżyj numer 6 Piętnaście meczów na jednym

Aparatura i materiały: 15 zapałek.

Etapy eksperymentu

1. Połóż jedną zapałkę na stole, a 14 zapałek na nim tak, aby ich głowy wystawały do ​​góry, a końce dotykały stołu.
2. Jak podnieść pierwszy mecz, trzymając go za jeden koniec, a wraz z nim wszystkie inne mecze?

Wyjaśnienie doświadczenia

Aby to zrobić, wystarczy nałożyć jeszcze jeden, piętnasty zapałek na wszystkie zapałki, w zagłębieniu między nimi

Rysunek 6

Eksperyment nr 7 Garnek do gotowania

Sprzęt i materiały: talerz, 3 widelce, pierścień na serwetki, rondel.

Etapy eksperymentu

1. Umieść trzy widelce w pierścieniu.
2. Połóż talerz na tej konstrukcji.
3. Umieść garnek z wodą na stojaku.

Rysunek 7

Cyfra 8

Wyjaśnienie doświadczenia

To doświadczenie tłumaczy się zasadą dźwigni i stabilnej równowagi.

Rysunek 9

Doświadczenie numer 8 Silnik parafinowy

Sprzęt i materiały: świeca, druty, 2 szklanki, 2 talerze, zapałki.

Etapy eksperymentu

Do wyprodukowania tego silnika nie potrzebujemy prądu ani gazu. Do tego potrzebujemy tylko… świecy.

1. Podgrzej igłę dziewiarską i wbij ją głowami do świecy. To będzie oś naszego silnika.
2. Umieść świeczkę z igłą na brzegach dwóch szklanek i zrównoważ.
3. Zapal świeczkę na obu końcach.

Wyjaśnienie doświadczenia

Kropla parafiny wpadnie na jeden z talerzyków umieszczonych pod końcami świecy. Równowaga zostanie naruszona, drugi koniec świecy będzie się przeciągał i upuszczał; w tym samym czasie spłynie z niego kilka kropel parafiny i stanie się lżejszy niż pierwszy koniec; unosi się do góry, pierwszy koniec opadnie, spadnie kropla, stanie się lżejszy, a nasz silnik zacznie pracować z mocą i siłą; stopniowo wahania świecy będą wzrastać coraz bardziej.

Rysunek 10

Doświadczenie nr 9 Bezpłatna wymiana płynów

Sprzęt i materiały: pomarańcza, szkło, czerwone wino lub mleko, woda, 2 wykałaczki.

Etapy eksperymentu

1. Pomarańcze ostrożnie przekroić na pół, obrać tak, aby skórka złuszczyła się całą filiżanką.
2. Zrób dwa otwory obok w dnie tego kubka i włóż go do szklanki. Średnica kubka powinna być nieco większa niż średnica środkowej części kieliszka, wtedy kielich utrzyma się na ściankach bez opadania na dno.
3. Zanurz pomarańczowy kubek w naczyniu na jedną trzecią jego wysokości.
4. Do skórki pomarańczowej wlej czerwone wino lub zabarwiony alkohol. Przejdzie przez otwór, aż poziom wina osiągnie dno kubka.
5. Następnie wlej wodę prawie po brzegi. Możesz zobaczyć, jak strumień wina unosi się przez jeden z otworów do poziomu wody, podczas gdy cięższa woda przepłynie przez drugi otwór i zacznie opadać na dno kieliszka. Za kilka chwil wino będzie na górze, a woda na dole.

Doświadczenie numer 10 Śpiewające szkło

Sprzęt i materiały: cienkie szkło, woda.

Etapy eksperymentu

1. Napełnij szklankę wodą i wytrzyj krawędzie szklanki.
2. Przetrzyj okulary zwilżonym palcem w dowolnym miejscu, będzie śpiewać.

Rysunek 11

Eksperymenty demonstracyjne

1. Dyfuzja cieczy i gazów

Dyfuzja (od łac. Diflusio - rozprzestrzenianie, rozprzestrzenianie, rozpraszanie), przenoszenie cząstek o różnej naturze, ze względu na chaotyczny ruch termiczny cząsteczek (atomów). Rozróżnij dyfuzję w cieczach, gazach i ciałach stałych

Eksperyment demonstracyjny „Obserwacja dyfuzji”

Urządzenia i materiały: wata, amoniak, fenoloftaleina, instalacja do obserwacji dyfuzji.

Etapy eksperymentu

1. Weź dwa kawałki waty.
2. Nasącz jeden kawałek waty fenoloftaleiną, drugi amoniakiem.
3. Połączmy gałęzie.
4. Występuje różowe zabarwienie runa spowodowane zjawiskiem dyfuzji.

Rysunek 12

Rysunek 13

Rysunek 14

Zjawisko dyfuzji można zaobserwować za pomocą specjalnej instalacji

1. Wlej amoniak do jednego z rożków.
2. Nasącz kawałek waty z fenoloftaleiną i ułóż go w rożek na wierzchu.
3. Po chwili obserwujemy wybarwienie runa. Eksperyment ten pokazuje zjawisko dyfuzji na odległość.

Rysunek 15

Udowodnijmy, że zjawisko dyfuzji zależy od temperatury. Im wyższa temperatura, tym szybciej postępuje dyfuzja.

Rysunek 16

Aby zademonstrować to doświadczenie, weźmy dwa identyczne okulary. Do jednej szklanki wlej zimną wodę, do drugiej gorącą. Dodając do szkieł siarczan miedzi obserwujemy, że siarczan miedzi szybciej rozpuszcza się w gorącej wodzie, co świadczy o zależności dyfuzji od temperatury.

Rysunek 17

Rysunek 18

2. Statki komunikujące się

Aby zademonstrować naczynia połączone, weźmy kilka naczyń o różnych kształtach, połączonych u dołu rurkami.

Rysunek 19

Rysunek 20

Do jednego z nich wlejemy płyn: od razu stwierdzimy, że płyn przepłynie rurkami do pozostałych naczyń i osiądzie we wszystkich naczyniach na tym samym poziomie.

Wyjaśnienie tego doświadczenia jest następujące. Ciśnienie na swobodnych powierzchniach cieczy w naczyniach jest takie samo; jest równy ciśnieniu atmosferycznemu. Zatem wszystkie wolne powierzchnie należą do tej samej płaskiej powierzchni i dlatego muszą znajdować się w tej samej płaszczyźnie poziomej, a górna krawędź samego naczynia musi znajdować się w tej samej płaszczyźnie poziomej: w przeciwnym razie czajnik nie może być wylany do góry.

Rysunek 21

3 piłka Pascala

Kula Pascala jest urządzeniem przeznaczonym do demonstracji równomiernego przenoszenia ciśnienia wytwarzanego na ciecz lub gaz w zamkniętym naczyniu, a także wznoszenia się cieczy za tłok pod wpływem ciśnienia atmosferycznego.

Aby zademonstrować równomierne przenoszenie ciśnienia wytwarzanego na ciecz w zamkniętym naczyniu, należy za pomocą tłoka zassać wodę do naczynia i ciasno założyć kulkę na rurę odgałęzioną. Wciskając tłok do naczynia zademonstrować wypływ cieczy z otworów w kuli, zwracając uwagę na równomierny wypływ cieczy we wszystkich kierunkach.

Ministerstwo Edukacji i Nauki Obwodu Czelabińskiego

Oddział technologiczny Plastovskiy

GBPOU SPO „Kopieysk Polytechnic College im S. W. Chochriakowa ”

KLASA MISTRZOWSKA

„DOŚWIADCZENIA I EKSPERYMENTY”

DLA DZIECI"

Praca edukacyjno – naukowa

„Rozrywkowe doświadczenia fizyczne

ze złomu”

Lider: Yu.V. Timofeeva, nauczycielka fizyki

Wykonawcy: studenci grupy OPI - 15

adnotacja

Eksperymenty fizyczne zwiększają zainteresowanie badaniem fizyki, rozwijają myślenie, uczą stosowania wiedzy teoretycznej do wyjaśniania różnych zjawisk fizycznych zachodzących w otaczającym świecie.

Niestety, ze względu na zagęszczenie materiału edukacyjnego na lekcjach fizyki, zbyt mało uwagi poświęca się zabawnym eksperymentom.

Za pomocą eksperymentów, obserwacji i pomiarów można badać relacje między różnymi wielkościami fizycznymi.

Wszystkie zjawiska obserwowane podczas zabawnych eksperymentów mają naukowe wyjaśnienie, do tego wykorzystano podstawowe prawa fizyki i właściwości otaczającej nas materii.

SPIS TREŚCI

	Wstęp
	Główna zawartość
	Organizacja prac badawczych
	Metodologia przeprowadzania różnych eksperymentów
	Winiki wyszukiwania
	Wniosek
	Lista wykorzystanej literatury
	Aplikacje

WPROWADZANIE

Bez wątpienia cała nasza wiedza zaczyna się od doświadczenia.

(Kant Emmanuel - niemiecki filozof 1724-1804)

Fizyka to nie tylko książki naukowe i skomplikowane prawa, nie tylko ogromne laboratoria. Fizyka to także ciekawe eksperymenty i zabawne eksperymenty. Fizyka to magiczne sztuczki pokazywane w gronie przyjaciół, zabawne historie i zabawne domowe zabawki.

Co najważniejsze, każdy dostępny materiał może być użyty do eksperymentów fizycznych.

Eksperymenty fizyczne można przeprowadzać z piłkami, szklankami, strzykawkami, ołówkami, słomkami, monetami, igłami itp.

Eksperymenty zwiększają zainteresowanie nauką fizyki, rozwijają myślenie, uczą stosowania wiedzy teoretycznej do wyjaśniania różnych zjawisk fizycznych zachodzących w otaczającym świecie.

Podczas przeprowadzania eksperymentów konieczne jest nie tylko sporządzenie planu jego realizacji, ale także określenie metod pozyskiwania niektórych danych, samodzielnego montażu instalacji, a nawet zaprojektowania niezbędnych urządzeń do odtwarzania tego lub innego zjawiska.

Niestety, ze względu na przeciążenie materiału dydaktycznego na lekcjach fizyki, zbyt mało uwagi poświęca się zabawnym eksperymentom, dużo uwagi poświęca się teorii i rozwiązywaniu problemów.

Dlatego postanowiono przeprowadzić prace badawcze na temat „Rozrywkowe eksperymenty w fizyce ze złomu”.

Cele pracy badawczej są następujące:

1. Opanowanie metod badań fizycznych, opanowanie umiejętności prawidłowej obserwacji i techniki eksperymentu fizycznego.

   Organizacja samodzielnej pracy z różnorodną literaturą i innymi źródłami informacji, gromadzenie, analiza i uogólnianie materiału na temat pracy badawczej.

   Naucz studentów, stosuj wiedzę naukową do wyjaśniania zjawisk fizycznych.

   Zaszczepić w uczniach miłość do fizyki, wzmocnić ich koncentrację na zrozumieniu praw natury, a nie na mechanicznym zapamiętywaniu.

Wybierając temat badawczy kierowaliśmy się następującymi zasadami:

Podmiotowość - wybrany temat leży w naszym interesie.

Obiektywizm – wybrany przez nas temat jest istotny i ważny pod względem naukowym i praktycznym.

Umiejętność – zadania i cele jakie stawiamy sobie w naszej pracy są realne i osiągalne.

1. GŁÓWNA TREŚĆ.

Prace badawcze prowadzono według następującego schematu:

Sformułowanie problemu.

Badanie informacji z różnych źródeł na ten temat.

Dobór metod badawczych i praktyczne ich opanowanie.

Zbieranie własnego materiału - zbieranie materiałów pod ręką, przeprowadzanie eksperymentów.

Analiza i uogólnienie.

Formułowanie wniosków.

W toku prac badawczych wykorzystano następujące fizyczne metody badawcze:

1. Doświadczenie fizyczne

Eksperyment składał się z następujących etapów:

Wyjaśnienie warunków eksperymentu.

Ten etap przewiduje zapoznanie się z warunkami eksperymentu, ustalenie listy niezbędnych improwizowanych urządzeń i materiałów oraz bezpiecznych warunków podczas eksperymentu.

Opracowanie sekwencji działań.

Na tym etapie nakreślono procedurę przeprowadzenia eksperymentu, w razie potrzeby dodano nowe materiały.

Przeprowadzenie eksperymentu.

2. Obserwacja

Obserwując zjawiska zachodzące w eksperymencie zwracaliśmy szczególną uwagę na zmianę właściwości fizycznych, jednocześnie potrafiliśmy wykryć regularne powiązania między różnymi wielkościami fizycznymi.

3. Symulacja.

Symulacja jest podstawą wszelkich badań fizycznych. Podczas eksperymentów symulowaliśmy różne eksperymenty sytuacyjne.

W sumie wymodelowaliśmy, przeprowadziliśmy i naukowo wyjaśniliśmy kilka zabawnych eksperymentów fizycznych.

2. Organizacja prac badawczych:

2.1 Technika przeprowadzania różnych eksperymentów:

Doświadczenie nr 1 Świeca po butelce

Urządzenia i materiały: świeca, butelka, zapałki

Etapy eksperymentu

Umieść zapaloną świecę za butelką i stań tak, aby twarz znajdowała się 20-30 cm od butelki.

Warto teraz dmuchać, a świeca zgaśnie, jakby między tobą a świecą nie było żadnej bariery.

Przeżyj numer 2 Wirujący wąż

Sprzęt i materiały: gruby papier, świeca, nożyczki.

Etapy eksperymentu

Z grubego papieru wytnij spiralę, lekko ją rozciągnij i umieść na końcu zakrzywionego drutu.

Trzymając tę ​​spiralę nad świecą w strumieniu powietrza w górę, wąż będzie się obracał.

Urządzenia i materiały: 15 meczów.

Etapy eksperymentu

Połóż jedną zapałkę na stole, a 14 zapałek na nim tak, aby ich głowy wystawały do ​​góry, a końce dotykały stołu.

Jak podnieść pierwszy mecz, trzymając go za jeden koniec, a wraz z nim wszystkie inne mecze?

Doświadczenie numer 4 Silnik parafinowy

Urządzenia i materiały:świeca, druty, 2 szklanki, 2 talerze, zapałki.

Etapy eksperymentu

Do wykonania tego silnika nie potrzebujemy prądu ani gazu. Do tego potrzebujemy tylko… świecy.

Podgrzej igłę i wbij ją głowami do świecy. To będzie oś naszego silnika.

Umieść świeczkę z igłą na brzegach dwóch szklanek i zrównoważ.

Zapal świeczkę na obu końcach.

Eksperyment nr 5 Gęste powietrze

Żyjemy powietrzem, którym oddychamy. Jeśli to nie wydaje ci się wystarczająco magiczne, wykonaj ten eksperyment, aby dowiedzieć się, do jakiej innej magii zdolne jest powietrze.

Rekwizyty

Okulary ochronne

Deska sosnowa 0,3x2,5x60 cm (do kupienia w każdym sklepie drzewnym)

Arkusz gazety

Linijka

Przygotowanie

Zacznijmy magię naukową!

Nosić okulary ochronne. Ogłoś słuchaczom: „Na świecie są dwa rodzaje powietrza. Jeden z nich jest chudy, a drugi gruby. Teraz będę wykonywał magię za pomocą tłustego powietrza.”

Umieść deskę na stole tak, aby około 6 cali (15 cm) wystawało poza krawędź stołu.

Powiedz: „Gęste powietrze, usiądź na desce”. Uderz w koniec deski wystającej poza krawędź stołu. Deska wyskoczy w powietrze.

Powiedz publiczności, że na desce musiało usiąść powietrze. Odłóż deskę z powrotem na stół, jak w kroku 2.

Umieść kawałek papieru gazetowego na tablicy, jak pokazano na rysunku, z tablicą pośrodku arkusza. Wygładź gazetę, aby między nią a stołem nie było powietrza.

Powiedz jeszcze raz: „Gęste powietrze, usiądź na desce”.

Uderz wystający koniec krawędzią dłoni.

Doświadczenie nr 6 Wodoodporny papier

Rekwizyty

Ręcznik papierowy

filiżanka

Plastikowa miska lub wiadro, które może pomieścić wystarczającą ilość wody, aby całkowicie zakryć szklankę

Przygotowanie

Rozłóż wszystko, czego potrzebujesz na stole

Zacznijmy magię naukową!

Ogłoś słuchaczom: „Z pomocą moich magicznych umiejętności mogę wysuszyć kartkę papieru”.

Zgnij ręcznik papierowy i umieść go na dnie szklanki.

Odwróć szklankę i upewnij się, że zwitek papieru pozostaje na swoim miejscu.

Wypowiedz kilka magicznych słów nad szkłem, na przykład: „magiczne moce, chroń papier przed wodą”. Następnie powoli opuść odwróconą szklankę do miski z wodą. Staraj się trzymać szklankę tak poziomo, jak to możliwe, dopóki nie zostanie całkowicie ukryta pod wodą.

Wyjmij szklankę z wody i strząśnij wodę. Odwróć szklankę do góry nogami i wyjmij papier. Niech publiczność to poczuje i zadbaj o to, by pozostała sucha.

Doświadczenie numer 7 Latająca piłka

Czy widziałeś mężczyznę unoszącego się w powietrze podczas występu maga? Wypróbuj podobny eksperyment.

Uwaga: ten eksperyment będzie wymagał suszarki do włosów i pomocy osoby dorosłej.

Rekwizyty

Suszarka do włosów (musi być używana tylko przez dorosłego pomocnika)

2 grube książki lub inne ciężkie przedmioty

piłeczka do ping-ponga

Linijka

Asystent dla dorosłych

Przygotowanie

Połóż suszarkę na stole otworem nadmuchu gorącego powietrza do góry.

Użyj książek, aby ustawić go w tej pozycji. Upewnij się, że nie zakrywają otworu z boku, przez który powietrze jest wciągane do suszarki.

Podłącz suszarkę do włosów.

Zacznijmy magię naukową!

Poproś dorosłego członka widowni, aby był twoim asystentem.

Ogłoś publiczności: „Teraz sprawię, że zwykła piłka do ping-ponga przeleci w powietrzu”.

Weź piłkę do ręki i puść ją tak, aby spadła na stół. Powiedz publiczności: „Ups! Zapomniałem wypowiedzieć magiczne słowa!”

Wypowiedz magiczne słowa nad piłką. Poproś swojego asystenta o włączenie suszarki do włosów na pełną moc.

Delikatnie umieść balon nad suszarką w strumieniu powietrza, około 45 cm od otworu wydmuchowego.

Wskazówki dla wyuczonego czarodzieja

W zależności od siły nadmuchu może być konieczne umieszczenie balonu nieco wyżej lub niżej niż wskazano.

Co jeszcze można zrobić

Spróbuj zrobić to samo z piłkami o różnych rozmiarach i wadze. Czy doświadczenie będzie równie dobre?

2.2 WYNIKI BADANIA:

1) Doświadczenie nr 1 Świeca po butelce

Wyjaśnienie:

Świeca będzie stopniowo unosić się na wodzie, a chłodzona wodą parafina na krawędzi świecy topi się wolniej niż parafina otaczająca knot. Dlatego wokół knota tworzy się dość głęboki lejek. Ta pustka z kolei rozjaśnia świecę, dlatego nasza świeca wypali się do końca..

2) Przeżyj numer 2 Wirujący wąż

Wyjaśnienie:

Wąż się obraca, ponieważ następuje rozprężanie powietrza pod wpływem ciepła i przemiana ciepła w ruch.

3) Przeżyj numer 3 Piętnaście meczów na jednym

Wyjaśnienie:

Aby przebić wszystkie zapałki, wystarczy umieścić kolejny, piętnasty zapał na szczycie wszystkich zapałek, w zagłębieniu między nimi.

4) Eksperyment nr 4 Silnik parafinowy

Wyjaśnienie:

Kropla parafiny wpadnie na jeden z talerzyków umieszczonych pod końcami świecy. Równowaga zostanie naruszona, drugi koniec świecy będzie się przeciągał i upuszczał; w tym samym czasie spłynie z niego kilka kropel parafiny i stanie się lżejszy niż pierwszy koniec; unosi się do góry, pierwszy koniec opadnie, spadnie kropla, stanie się lżejszy, a nasz silnik zacznie pracować z mocą i siłą; stopniowo wahania świecy będą wzrastać coraz bardziej.

5) Doświadczenie numer 5 Gęste powietrze

Kiedy uderzasz w deskę po raz pierwszy, odbija się ona. Ale jeśli uderzysz w tablicę z gazetą, tablica pęka.

Wyjaśnienie:

Kiedy wygładzasz gazetę, usuwasz spod niej prawie całe powietrze. Jednocześnie duża ilość powietrza na wierzchu gazety naciska na nią z wielką siłą. Kiedy uderzysz w deskę, pęknie, ponieważ ciśnienie powietrza na gazecie uniemożliwia jej uniesienie się w odpowiedzi na przyłożoną siłę.

6) Doświadczenie numer 6 Wodoodporny papier

Wyjaśnienie:

Powietrze zajmuje pewną objętość. W szkle jest powietrze, niezależnie od tego, w jakiej pozycji się znajduje. Kiedy odwrócisz szklankę do góry nogami i powoli zanurzysz ją w wodzie, powietrze pozostaje w szklance. Woda nie może dostać się do szkła z powodu powietrza. Ciśnienie powietrza okazuje się większe niż ciśnienie wody, która ma tendencję do wnikania w szkło. Ręcznik na dnie szkła pozostaje suchy. Jeśli szkło zostanie obrócone na bok pod wodą, wydostanie się z niego powietrze w postaci bąbelków. Wtedy może dostać się do szklanki.

8) Doświadczenie numer 7 Latająca piłka

Wyjaśnienie:

W rzeczywistości ta sztuczka nie jest sprzeczna z siłą grawitacji. Pokazuje ważną zdolność powietrza zwaną zasadą Bernoulliego. Zasada Bernoulliego to prawo natury, zgodnie z którym ciśnienie dowolnej substancji płynnej, w tym powietrza, zmniejsza się wraz ze wzrostem prędkości jej ruchu. Innymi słowy, przy niskim natężeniu przepływu powietrza ma wysokie ciśnienie.

Powietrze wydobywające się z suszarki porusza się bardzo szybko, dlatego jego ciśnienie jest niskie. Kula otoczona jest ze wszystkich stron obszarem niskiego ciśnienia, który tworzy stożek przy otworze suszarki. Powietrze wokół tego stożka ma wyższe ciśnienie i nie pozwala piłce wypadać ze strefy niskiego ciśnienia. Siła grawitacji ciągnie ją w dół, a siła powietrza ciągnie ją w górę. Dzięki połączonemu działaniu tych sił kulka wisi w powietrzu nad suszarką do włosów.

WNIOSEK

Analizując wyniki zabawnych eksperymentów, byliśmy przekonani, że wiedza zdobyta na lekcjach fizyki ma duże zastosowanie w rozwiązywaniu praktycznych problemów.

Za pomocą eksperymentów, obserwacji i pomiarów zbadano zależności między różnymi wielkościami fizycznymi.

Wszystkie zjawiska obserwowane podczas zabawnych eksperymentów mają naukowe wyjaśnienie, do tego posłużyliśmy się podstawowymi prawami fizyki i właściwościami otaczającej nas materii.

Prawa fizyki opierają się na empirycznie ustalonych faktach. Co więcej, interpretacja tych samych faktów często zmienia się w toku historycznego rozwoju fizyki. Fakty gromadzą się dzięki obserwacji. Ale jednocześnie nie można ograniczać się tylko do nich. To dopiero pierwszy krok w kierunku wiedzy. Następnie przychodzi eksperyment, rozwój koncepcji, które pozwalają na cechy jakościowe. Aby wyciągnąć ogólne wnioski z obserwacji, ustalić przyczyny zjawisk, konieczne jest ustalenie relacji ilościowych między wielkościami. Jeśli taka zależność zostanie uzyskana, to zostanie znalezione prawo fizyczne. Jeśli zostanie znalezione prawo fizyczne, to nie ma potrzeby przeprowadzać eksperymentu w każdym indywidualnym przypadku, wystarczy wykonać odpowiednie obliczenia. Po przestudiowaniu eksperymentalnie relacji ilościowych między wielkościami możliwe jest zidentyfikowanie wzorców. Na podstawie tych prawidłowości rozwijana jest ogólna teoria zjawisk.

Dlatego nie ma racjonalnego nauczania fizyki bez eksperymentu. Badanie fizyki i innych dyscyplin technicznych wiąże się z powszechnym wykorzystaniem eksperymentu, omówieniem cech jego sformułowania i obserwowanych wyników.

Zgodnie z postawionym zadaniem, wszystkie eksperymenty zostały przeprowadzone przy użyciu tylko tanich, małogabarytowych materiałów dostępnych pod ręką.

Na podstawie wyników prac edukacyjnych i badawczych można wyciągnąć następujące wnioski:

1. W różnych źródłach informacji można znaleźć i wymyślić wiele zabawnych eksperymentów fizycznych wykonywanych za pomocą improwizowanego sprzętu.

   Zabawne eksperymenty i domowe urządzenia fizyczne zwiększają zakres demonstracji zjawisk fizycznych.

   Zabawne eksperymenty pozwalają przetestować prawa fizyki i hipotezy teoretyczne.

BIBLIOGRAFIA

M. Di Spezio "Doświadczenia rozrywkowe", LLC "Astrel", 2004.

F.V. Rabiza „Funny Physics”, Moskwa, 2000.

L. Halperstein „Witaj, Fizyka”, Moskwa, 1967.

A. Tomilin „Chcę wiedzieć wszystko”, Moskwa, 1981.

MI. Bludov „Rozmowy o fizyce”, Moskwa, 1974.

JA I. Perelman „Zadania rozrywkowe i eksperymenty”, Moskwa, 1972.

ZAŁĄCZNIKI

Dysk:

1. Prezentacja „Zabawne eksperymenty fizyczne ze złomu”

2. Wideo „Rozrywkowe eksperymenty fizyczne ze złomu”

Dzień dobry, goście strony internetowej Instytutu Badawczego Eureka! Czy zgadzasz się, że wiedza poparta praktyką jest o wiele skuteczniejsza niż teoria? Zabawne eksperymenty z fizyki nie tylko doskonale bawią, ale także rozbudzają u dziecka zainteresowanie nauką, a także pozostaną w pamięci znacznie dłużej niż akapit w podręczniku.

Czego doświadczenia nauczą dzieci?

Zwracamy uwagę na 7 eksperymentów z wyjaśnieniem, które z pewnością podniosą pytanie dziecka „Dlaczego?” Dzięki temu dziecko dowiaduje się, że:

• Mieszając 3 podstawowe kolory: czerwony, żółty i niebieski, możesz uzyskać dodatkowe: zielony, pomarańczowy i fioletowy. Czy myślałeś o farbach? Proponujemy Ci inny, niecodzienny sposób, aby się o to upewnić.
• Światło odbija się od białej powierzchni i zamienia się w ciepło, gdy uderza w czarny przedmiot. Do czego to może prowadzić? Rozwiążmy to.
• Wszystkie przedmioty podlegają grawitacji, to znaczy mają tendencję do stanu spoczynku. W praktyce wygląda to fantastycznie.
• Przedmioty mają środek masy. Więc co? Dowiedzmy się, jak z tego skorzystać.
• Magnes to niewidzialna, ale potężna siła niektórych metali, zdolna obdarzyć cię zdolnościami maga.
• Elektryczność statyczna może nie tylko przyciągnąć twoje włosy, ale może także oddzielić małe cząsteczki.

Sprawmy więc, aby nasze dzieci były biegłe!

1. Utwórz nowy kolor

Ten eksperyment przyda się przedszkolakom i młodszym uczniom. Do eksperymentu będziemy potrzebować:

• Latarnia;
• celofan czerwony, niebieski i żółty;
• wstążka;
• Biała ściana.

Eksperyment przeprowadzamy w pobliżu białej ściany:

• Bierzemy latarnię, przykrywamy ją najpierw czerwonym, a potem żółtym celofanem, po czym zapalamy światło. Patrzymy na ścianę i widzimy pomarańczowe odbicie.
• Teraz usuwamy żółty celofan i nakładamy niebieską torbę na czerwoną. Nasza ściana świeci na fioletowo.
• A jeśli latarnię pokryje się niebieskim, a potem żółtym celofanem, to na ścianie zobaczymy zieloną plamkę.
• Ten eksperyment można kontynuować z innymi kolorami.

2. Czarny kolor i promień słońca: wybuchowa kombinacja

Do przeprowadzenia eksperymentu potrzebne będą:

• 1 przezroczysty i 1 czarny balon;
• lupa;
• Promień słońca.

To doświadczenie wymaga trochę talentu, ale możesz to zrobić.

• Najpierw musisz nadmuchać przezroczysty balon. Trzymaj mocno, ale nie wiąż końcówki.
• Teraz tępym końcem ołówka wepchnij do połowy czarny balonik w przezroczysty.
• Napompuj czarny balonik wewnątrz przezroczystego, aż osiągnie około połowę jego objętości.
• Zawiąż czubek czarnej kuli i wepchnij go na środek przezroczystej kuli.
• Napompuj jeszcze trochę przezroczysty balon i zawiąż koniec.
• Ustaw lupę tak, aby promień słońca padł na czarną kulę.
• Za kilka minut czarna kula wybuchnie wewnątrz przezroczystej.

Powiedz maluchowi, że przezroczyste materiały przepuszczają światło słoneczne, abyśmy mogli widzieć ulicę przez okno. Z drugiej strony czarna powierzchnia pochłania promienie świetlne i zamienia je w ciepło. Dlatego zaleca się noszenie jasnych ubrań w upale, aby uniknąć przegrzania. Gdy czarna kula się nagrzała, zaczęła tracić elastyczność i pękać pod naporem wewnętrznego powietrza.

3. Leniwy bal

Następne doświadczenie to prawdziwy pokaz, ale jego przeprowadzenie wymaga trochę praktyki. Szkoła wyjaśnia to zjawisko już w 7 klasie, ale w praktyce można to zrobić nawet w wieku przedszkolnym. Przygotuj następujące elementy:

• plastikowy kubek;
• metalowe naczynie;
• rękaw tekturowy z papieru toaletowego;
• piłka tenisowa;
• metr;
• miotła.

Jak przeprowadzasz ten eksperyment?

• Tak więc postaw filiżankę na krawędzi stołu.
• Umieść naczynie na szkle tak, aby jego krawędź znajdowała się z jednej strony nad podłogą.
• Umieścić podstawę rolki papieru toaletowego na środku naczynia, bezpośrednio nad szkłem.
• Umieść piłkę na górze.
• Stań pół metra od konstrukcji z miotłą w dłoni tak, aby jej pręty były zgięte w kierunku twoich stóp. Stań na nich.
• Teraz odciągnij miotłę i puść ją gwałtownie.
• Uchwyt uderzy w naczynie, a on wraz z tekturowym rękawem odleci na bok, a kulka wpadnie do szklanki.

Dlaczego nie odleciał z resztą przedmiotów?

Ponieważ zgodnie z prawem bezwładności obiekt, na który nie działają inne siły, ma tendencję do pozostawania w spoczynku. W naszym przypadku na kulkę działała tylko siła grawitacji Ziemi, więc spadła.

4. Surowe czy gotowane?

Wprowadźmy dziecko w środek masy. Aby to zrobić, weź:

· Jajko na twardo schłodzone;

2 surowe jajka

Poproś grupę dzieci, aby odróżniły jajko gotowane od surowego. Jednocześnie nie możesz rozbić jajek. Powiedz im, że możesz to zrobić bez błędu.

1. Rozwiń oba jajka na stole.
2. Gotuje się jajko, które obraca się szybciej i ze stałą prędkością.
3. Aby udowodnić swoją rację, wbij kolejne jajko do miski.
4. Weź drugie surowe jajko i papierowy ręcznik.
5. Poproś kogoś z publiczności, aby postawił jajko na tępym końcu. Nikt nie może tego zrobić oprócz ciebie, ponieważ tylko ty znasz sekret.
6. Wystarczy energicznie potrząsać jajkiem w górę iw dół przez pół minuty, a następnie bez problemu położyć je na serwetce.

Dlaczego jajka zachowują się inaczej?

Jak każdy inny obiekt, mają środek masy. Oznacza to, że różne części przedmiotu mogą nie ważyć tyle samo, ale istnieje punkt, który dzieli jego masę na równe części. W jajku gotowanym, dzięki bardziej jednolitej gęstości, środek masy pozostaje w tym samym miejscu podczas rotacji, natomiast w jajku surowym przesuwa się wraz z żółtkiem, co utrudnia ruch. W surowym jajku, które zostało wstrząśnięte, żółtko opada na tępy koniec i znajduje się tam środek masy, więc można je umieścić.

5. „Złoty” oznacza

Poproś dzieci, aby znalazły środek kija bez linijki, ale tylko na oko. Oceń wynik linijką i powiedz, że nie jest do końca poprawny. Teraz zrób to sam. Najlepiej działa kij do mopa.

• Podnieś kij do poziomu talii.
• Umieść go na 2 palcach wskazujących, trzymając je w odległości 60 cm.
• Zbliż palce do siebie i upewnij się, że kij nie traci równowagi.
• Kiedy twoje palce zbiegają się, a kij jest równoległy do ​​podłogi, osiągnąłeś swój cel.
• Umieść patyczek na stole, trzymając palec na żądanym znaku. Za pomocą linijki upewnij się, że wykonałeś zadanie dokładnie.

Powiedz dziecku, że znalazłeś nie tylko środek kija, ale także jego środek masy. Jeśli obiekt jest symetryczny, zbiegnie się ze swoim środkiem.

6. Nieważkość w banku

Niech igły zawisną w powietrzu. Aby to zrobić, weź:

• 2 nitki po 30 cm;
• 2 igły;
• przezroczysta taśma;
• litrowy słoik i pokrywka;
• linijka;
• mały magnes.

Jak przeprowadzić eksperyment?

• Nawlecz igły i zawiąż końce dwoma węzłami.
• Przymocuj węzły taśmą do dna słoika tak, aby było około 2,5 cm od krawędzi słoika.
• Od wewnętrznej strony wieczka przyklej taśmę w pętelkę, lepką stroną na zewnątrz.
• Połóż pokrywę na stole i przyklej magnes do zawiasu. Odwróć słoik i ponownie zakręć pokrywkę. Igły zwisają i ciągną się w kierunku magnesu.
• Gdy odwrócisz słoik do góry nogami, igły nadal będą sięgać po magnes. Może być konieczne wydłużenie nici, jeśli magnes nie trzyma igieł w pozycji pionowej.
• Teraz odkręć pokrywkę i połóż ją na stole. Jesteś gotowy do przeprowadzenia tego doświadczenia przed publicznością. Jak tylko przykręcisz pokrywkę z powrotem, igły z dna puszki wystrzelą w górę.

Powiedz dziecku, że magnes przyciąga żelazo, kobalt i nikiel, więc żelazne igły są na niego podatne.

7. „+” i „-”: użyteczna atrakcja

Twoje dziecko prawdopodobnie zauważyło, jak włosy są magnetycznie przyczepiane do niektórych tkanin lub grzebieni. Powiedziałeś mu, że winna jest elektryczność statyczna. Zróbmy eksperyment z tej samej serii i pokażmy, do czego jeszcze może prowadzić „przyjaźń” ładunków ujemnych i dodatnich. Będziemy potrzebować:

• ręcznik papierowy;
• 1 łyżeczka sól i 1 łyżeczka. pieprz;
• łyżka;
• balon;
• wełniana rzecz.

Etapy eksperymentu:

• Połóż ręcznik papierowy na podłodze i posyp go mieszanką soli i pieprzu.
• Zapytaj swoje dziecko: jak teraz oddzielić sól od pieprzu?
• Potrzyj napompowaną piłkę o wełnianą rzecz.
• Doprowadź do soli i pieprzu.
• Sól pozostanie na swoim miejscu, a pieprz zostanie namagnesowany na kulkę.

Kulka po otarciu się o wełnę uzyskuje ładunek ujemny, który przyciąga dodatnie jony pieprzu. Elektrony soli nie są tak ruchliwe, więc nie reagują na zbliżanie się kuli.

Doświadczenia w domu są cennymi doświadczeniami życiowymi

Przyznaj, że sam byłeś zainteresowany obserwowaniem tego, co się dzieje, a tym bardziej dla dziecka. Wykonując niesamowite sztuczki z najprostszymi substancjami, nauczysz swoje dziecko:

• ufam Ci;
• zobacz niesamowite w życiu codziennym;
• fascynujące poznawanie praw otaczającego świata;
• rozwijać wszechstronny;
• ucz się z zainteresowaniem i chęcią.

Przypominamy raz jeszcze, że rozwój dziecka jest łatwy i nie trzeba na to mieć dużo pieniędzy i czasu. Do zobaczenia wkrótce!

W ciągu tysiącletniej historii nauki przeprowadzono dziesiątki i setki tysięcy eksperymentów fizycznych. Nie jest łatwo wybrać kilku „najlepszych”, aby o nich opowiedzieć. Jakie powinny być kryteria wyboru?

Cztery lata temu The New York Times opublikował artykuł Roberta Crease'a i Stony Booke. Opisał wyniki ankiety przeprowadzonej wśród fizyków. Każdy rozmówca musiał wymienić dziesięć najpiękniejszych eksperymentów w historii fizyki. Naszym zdaniem kryterium piękna w niczym nie ustępuje innym kryteriom. Dlatego opowiemy o eksperymentach, które znalazły się w pierwszej dziesiątce według wyników ankiety Krieza i Buka.

1. Eksperyment Eratostenesa z Cyreny

Jeden z najstarszych znanych eksperymentów fizycznych, w wyniku którego zmierzono promień Ziemi, przeprowadził w III wieku p.n.e. bibliotekarz słynnej Biblioteki Aleksandryjskiej Erastofenes z Cyreny.

Projekt eksperymentalny jest prosty. W południe, w dniu przesilenia letniego, w mieście Siena (obecnie Asuan) Słońce znajdowało się w zenicie, a przedmioty nie rzucały cienia. Tego samego dnia io tej samej porze w mieście Aleksandria, położonym 800 kilometrów od Sieny, Słońce odchyliło się od zenitu o około 7°. Jest to około 1/50 pełnego koła (360 °), co daje obwód Ziemi 40 000 kilometrów i promień 6 300 kilometrów.

Wydaje się wręcz niewiarygodne, że promień Ziemi zmierzony tak prostą metodą okazał się tylko o 5% mniejszy od wartości uzyskiwanej najdokładniejszymi nowoczesnymi metodami.

2. Eksperyment Galileo Galilei

W XVII wieku dominował pogląd Arystotelesa, który nauczał, że szybkość upadku ciała zależy od jego masy. Im cięższe ciało, tym szybciej spada. Obserwacje, które każdy z nas może robić w życiu codziennym, zdają się to potwierdzać.

Spróbuj jednocześnie wypuścić lekką wykałaczkę i ciężki kamień. Kamień szybciej dotknie ziemi. Takie obserwacje doprowadziły Arystotelesa do wniosku o fundamentalnej własności siły, z jaką Ziemia przyciąga inne ciała. W rzeczywistości na prędkość spadania wpływa nie tylko siła grawitacji, ale także siła oporu powietrza. Stosunek tych sił dla obiektów lekkich i dla obiektów ciężkich jest różny, co prowadzi do obserwowanego efektu. Włoski Galileo Galilei zakwestionował poprawność wniosków Arystotelesa i znalazł sposób na ich sprawdzenie. Aby to zrobić, w tym samym momencie zrzucił kulę armatnią i znacznie lżejszy pocisk z muszkietu z Krzywej Wieży w Pizie. Oba ciała miały w przybliżeniu ten sam opływowy kształt, więc zarówno dla jądra, jak i dla pocisku, siły oporu powietrza były pomijalne w porównaniu z siłami przyciągania.

Galileusz dowiedział się, że oba obiekty docierają do ziemi w tym samym momencie, czyli prędkość ich upadku jest taka sama. Wyniki uzyskane przez Galileo. - konsekwencja prawa powszechnego ciążenia i prawa, zgodnie z którym przyspieszenie doświadczane przez ciało jest wprost proporcjonalne do działającej na nie siły i odwrotnie proporcjonalne do masy.

3. Kolejny eksperyment Galileo Galilei

Galileusz zmierzył odległość, jaką kulki, tocząc się po pochyłej desce, pokonywały w równych odstępach czasu, zmierzoną przez autora doświadczenia na zegarze wodnym. Naukowiec odkrył, że jeśli czas zostanie podwojony, kulki potoczą się cztery razy dalej. Ta kwadratowa zależność oznaczała, że ​​kule pod wpływem grawitacji poruszają się z przyspieszoną prędkością, co przeczy twierdzeniu Arystotelesa przez 2000 lat, że ciała, na które działa siła, poruszają się ze stałą prędkością, natomiast jeśli siła nie jest przyłożona do ciała, wtedy jest w spoczynku.

Wyniki tego eksperymentu Galileusza, podobnie jak wyniki jego eksperymentu z Krzywą Wieżą w Pizie, posłużyły później jako podstawa do sformułowania praw mechaniki klasycznej.

4. Eksperyment Henry'ego Cavendisha

Po sformułowaniu przez Izaaka Newtona prawa powszechnego ciążenia: siła przyciągania między dwoma ciałami o masach Meatha, położonymi w odległości r od siebie, jest równa F = G (mM/r2), pozostało do wyznaczenia wartości stała grawitacyjna G. Aby to zrobić, konieczne było zmierzenie siły przyciągania między dwoma ciałami o znanych masach. Nie jest to takie proste, ponieważ siła grawitacji jest bardzo mała.

Czujemy przyciąganie grawitacyjne Ziemi. Ale nie da się odczuć atrakcyjności nawet bardzo dużej pobliskiej góry, ponieważ jest bardzo słaba. Potrzebna była bardzo subtelna i wrażliwa metoda. Został wynaleziony i zastosowany w 1798 roku przez rodaka Newtona, Henry'ego Cavendisha. Posługiwał się balansem skrętnym - bujakiem z dwiema kulkami zawieszonymi na bardzo cienkiej strunie. Cavendish zmierzył przemieszczenie wahacza (obrót) podczas zbliżania się do kulek równowagi innych kulek o większej masie.

Aby zwiększyć czułość, przemieszczenie określano na podstawie wiązek światła odbitych od luster zamontowanych na kulkach wahacza. W wyniku tego eksperymentu Cavendish był w stanie dość dokładnie określić wartość stałej grawitacyjnej i po raz pierwszy obliczyć masę Ziemi.

5. Eksperyment Jeana Bernarda Foucaulta

Francuski fizyk Jean Bernard Leon Foucault w 1851 roku eksperymentalnie udowodnił obrót Ziemi wokół własnej osi za pomocą 67-metrowego wahadła zawieszonego na szczycie kopuły paryskiego Panteonu. Kołysząca się płaszczyzna wahadła pozostaje niezmieniona w stosunku do gwiazd. Obserwator, który jest na Ziemi i obraca się wraz z nią, widzi, że płaszczyzna obrotu powoli obraca się w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu Ziemi.

6. Eksperyment Izaaka Newtona

W 1672 r. Isaac Newton przeprowadził prosty eksperyment opisany we wszystkich podręcznikach szkolnych. Po zamknięciu okiennic zrobił w nich mały otwór, przez który przechodził promień słońca. Na ścieżce wiązki umieszczono pryzmat, a za pryzmatem umieszczono ekran.

Na ekranie Newton zaobserwował „tęczę”: biały promień słońca, przechodzący przez pryzmat, zamienił się w kilka kolorowych promieni - od fioletu do czerwieni. Zjawisko to nazywa się rozpraszaniem światła. Sir Isaac nie był pierwszym, który zaobserwował to zjawisko. Już na początku naszej ery było wiadomo, że duże monokryształy pochodzenia naturalnego mają właściwość rozkładania światła na kolory. Pierwsze badania dyspersji światła w eksperymentach ze szklanym trójkątnym pryzmatem jeszcze przed Newtonem przeprowadzili Anglik Chariot i czeski przyrodnik Marci.

Jednak przed Newtonem takie obserwacje nie zostały poddane poważnej analizie, a wyciągnięte na ich podstawie wnioski nie zostały zweryfikowane dodatkowymi eksperymentami. Zarówno Chariot, jak i Marzi pozostali zwolennikami Arystotelesa, który twierdził, że różnica w kolorze jest determinowana przez różnicę w ilości ciemności „zmieszanej” z białym światłem. Fiolet, według Arystotelesa, pojawia się z największym dodatkiem ciemności do światła, a czerwony z najmniejszym. Z drugiej strony Newton przeprowadził dodatkowe eksperymenty ze skrzyżowanymi pryzmatami, kiedy światło przechodzące przez jeden pryzmat przechodzi następnie przez inny. Na podstawie całości przeprowadzonych eksperymentów doszedł do wniosku, że „żaden kolor nie powstaje z zmieszanych razem bieli i czerni, z wyjątkiem pośrednich ciemnych; ilość światła nie zmienia rodzaju koloru”. Pokazał, że światło białe należy traktować jako kompozyt. Główne kolory to od fioletu do czerwieni. Ten eksperyment Newtona jest wspaniałym przykładem tego, jak różni ludzie, obserwując to samo zjawisko, interpretują je na różne sposoby i tylko ci, którzy kwestionują ich interpretację i przygotowują dodatkowe eksperymenty, dochodzą do właściwych wniosków.

7. Eksperyment Thomasa Younga

Do początku XIX wieku przeważały idee o korpuskularnej naturze światła. Uważano, że światło składa się z pojedynczych cząstek - ciałek. Chociaż zjawiska dyfrakcji i interferencji światła były obserwowane przez Newtona („pierścienie Newtona”), ogólnie przyjęty punkt widzenia pozostał korpuskularny. Biorąc pod uwagę fale na powierzchni wody z dwóch rzuconych kamieni, można zobaczyć, jak nakładając się na siebie, fale mogą przeszkadzać, to znaczy wzajemnie się tłumić lub wzajemnie wzmacniać. Na tej podstawie angielski fizyk i lekarz Thomas Jung przeprowadził w 1801 roku eksperymenty z wiązką światła, która przechodziła przez dwa otwory w nieprzezroczystym ekranie, tworząc w ten sposób dwa niezależne źródła światła, podobne do dwóch kamieni wrzuconych do wody. W rezultacie zaobserwował wzór interferencyjny składający się z naprzemiennych ciemnych i białych pasów, które nie mogłyby powstać, gdyby światło składało się z ciałek. Ciemne paski odpowiadały obszarom, w których fale świetlne z dwóch szczelin wzajemnie się gaszą. W miejscach, gdzie fale świetlne wzajemnie się wzmacniały, pojawiły się smugi świetlne. W ten sposób udowodniono falową naturę światła.

8. Eksperyment Klausa Jonssona

Niemiecki fizyk Klaus Jonsson przeprowadził eksperyment podobny do eksperymentu Thomasa Junga z interferencją światła w 1961 roku. Różnica polegała na tym, że zamiast wiązek światła Jonsson używał wiązek elektronów. Uzyskał wzór interferencji podobny do tego, który Jung zaobserwował dla fal świetlnych. Potwierdziło to poprawność zapisów mechaniki kwantowej o mieszanej naturze falowo-cząstkowej cząstek elementarnych.

9. Eksperyment Roberta Millikana

Pomysł, że ładunek elektryczny dowolnego ciała jest dyskretny (to znaczy składa się z większego lub mniejszego zestawu ładunków elementarnych, które nie podlegają już fragmentacji) powstał na początku XIX wieku i był popierany przez tak znanych fizyków, jak: M. Faradaya i G. Helmholtza. Do teorii wprowadzono termin „elektron”, oznaczający pewną cząstkę - nośnik elementarnego ładunku elektrycznego. Termin ten był jednak w tamtym czasie czysto formalny, ponieważ ani sama cząstka, ani związany z nią elementarny ładunek elektryczny nie zostały odkryte doświadczalnie.

W 1895 r. K. Roentgen podczas eksperymentów z lampą wyładowczą odkrył, że jej anoda pod działaniem promieni wylatujących z katody jest w stanie emitować własne promieniowanie rentgenowskie lub rentgenowskie. W tym samym roku francuski fizyk J. Perrin eksperymentalnie udowodnił, że promienie katodowe są strumieniem ujemnie naładowanych cząstek. Ale pomimo kolosalnego materiału doświadczalnego elektron pozostał hipotetyczną cząstką, ponieważ nie było ani jednego eksperymentu, w którym brałyby udział pojedyncze elektrony. Amerykański fizyk Robert Millikan opracował metodę, która stała się klasycznym przykładem eleganckiego eksperymentu fizycznego.

Millikanowi udało się wyizolować w przestrzeni kilka naładowanych kropel wody między płytami kondensatora. Dzięki oświetleniu promieniami rentgenowskimi udało się lekko zjonizować powietrze między płytkami i zmienić ładunek kropel. Gdy między płytami włączano pole, kropla powoli przesuwała się w górę pod wpływem przyciągania elektrycznego. Z wyłączonym polem opadał pod wpływem grawitacji. Włączając i wyłączając pole, można było badać każdą z kropel zawieszonych między płytkami przez 45 sekund, po czym odparowywały. Do roku 1909 można było ustalić, że ładunek każdej kropli jest zawsze całkowitą wielokrotnością wartości podstawowej e (ładunku elektronu). Był to przekonujący dowód na to, że elektrony są cząstkami o tym samym ładunku i masie. Zastępując krople wody kroplami oleju, Millikan zdołał wydłużyć czas obserwacji do 4,5 godziny i w 1913 r., wykluczając możliwe źródła błędów jeden po drugim, opublikował pierwszą zmierzoną wartość ładunku elektronu: e = (4,774 ± 0,009) x 10-10 jednostek elektrostatycznych.

10. Eksperyment Ernsta Rutherforda

Na początku XX wieku stało się jasne, że atomy składają się z ujemnie naładowanych elektronów i pewnego rodzaju ładunku dodatniego, dzięki czemu atom pozostaje ogólnie obojętny. Było jednak zbyt wiele założeń dotyczących tego, jak wygląda ten „pozytywno-negatywny” układ, podczas gdy wyraźnie brakowało danych eksperymentalnych, które umożliwiłyby dokonanie wyboru na korzyść takiego czy innego modelu.

Większość fizyków przyjęła model J.J. Thomsona: atom jako jednolicie naładowana dodatnia kula o średnicy około 10-8 cm z unoszącymi się wewnątrz ujemnymi elektronami. W 1909 roku Ernst Rutherford (wspierany przez Hansa Geigera i Ernsta Marsdena) przeprowadził eksperyment, aby zrozumieć rzeczywistą strukturę atomu. W tym eksperymencie ciężkie, dodatnio naładowane cząstki a poruszające się z prędkością 20 km/s przeszły przez cienką złotą folię i zostały rozproszone przez atomy złota, odchylając się od pierwotnego kierunku ruchu. Aby określić stopień odchylenia, Geiger i Marsden musieli użyć mikroskopu do obserwowania błysków na płytce scyntylacyjnej, które pojawiały się w miejscu, w którym cząsteczka a weszła na płytkę. W ciągu dwóch lat zliczono około miliona rozbłysków i udowodniono, że około jedna cząstka na 8000 w wyniku rozpraszania zmienia kierunek o więcej niż 90 ° (czyli zawraca). To nie mogło mieć miejsca w „luźnym” atomie Thomsona. Wyniki jednoznacznie potwierdziły tzw. planetarny model atomu - masywne, maleńkie jądro wielkości około 10-13 cm i elektrony krążące wokół tego jądra w odległości około 10-8 cm.

Na szkolnych lekcjach fizyki nauczyciele zawsze mówią, że zjawiska fizyczne są wszędzie w naszym życiu. Tylko my często o tym zapominamy. Tymczasem niesamowite jest blisko! Nie myśl, że potrzebujesz czegoś nadprzyrodzonego, aby zorganizować fizyczne doświadczenia w domu. A oto kilka dowodów dla Ciebie ;)

Ołówek magnetyczny

Czego potrzebujesz do gotowania?

• Bateria.
• Gruby ołówek.
• Izolowany drut miedziany o średnicy 0,2-0,3 mm i długości kilku metrów (im więcej tym lepiej).
• Szkocka.

Eksperyment

Nawiń drut blisko zakrętu na ołówku, nie sięgając jego krawędzi o 1 cm, jeden rząd się skończył - nawiń drugi od góry w przeciwnym kierunku. I tak, aż wyczerpie się cały drut. Nie zapomnij zostawić wolnych dwóch końców drutu, każdy 8-10 cm, aby zapobiec rozwijaniu się zwojów po nawinięciu, zabezpiecz je taśmą. Zdejmij luźne końce przewodu i podłącz je do styków akumulatora.

Co się stało?

Okazało się, że to magnes! Spróbuj przynieść do niego małe żelazne przedmioty - spinacz do papieru, spinkę do włosów. Są przyciągane!

Pan wody

Czego potrzebujesz do gotowania?

• Kij z pleksi (na przykład linijka ucznia lub zwykły plastikowy grzebień).
• Sucha tkanina z jedwabiu lub wełny (na przykład wełniany sweter).

Eksperyment

Otwórz kran, aby popłynął cienki strumień wody. Na przygotowaną szmatkę energicznie pocieraj różdżką lub grzebieniem. Szybko przesuń patyczek do strumienia wody, nie dotykając go.

Co się stanie?

Strumień wody zatoczy łuk, przyciągany przez kij. Wypróbuj to samo z dwoma kijami i zobacz, co się stanie.

Spinning top

Czego potrzebujesz do gotowania?

• Papier, igła i gumka.
• Przyklej i wysusz wełnianą szmatkę z poprzedniego doświadczenia.

Eksperyment

Możesz kontrolować nie tylko wodę! Wytnij pasek papieru o szerokości 1–2 cm i długości 10–15 cm i wygnij wokół krawędzi i na środku, jak pokazano. Wbij ostry koniec igły w gumkę. Zrównoważ górę na igle. Przygotuj „magiczną różdżkę”, wetrzyj ją w suchą szmatkę i przyłóż do jednego z końców paska papieru z boku lub od góry, nie dotykając jej.

Co się stanie?

Pasek będzie kołysał się w górę iw dół jak huśtawka lub kręci się jak karuzela. A jeśli potrafisz wyciąć motyla z cienkiego papieru, doświadczenie będzie jeszcze ciekawsze.

Lód i płomienie

(eksperyment przeprowadza się w słoneczny dzień)

Czego potrzebujesz do gotowania?

• Mały kubek z okrągłym dnem.
• Kawałek suchego papieru.

Eksperyment

Wlej wodę do kubka i włóż do zamrażarki. Gdy woda zamieni się w lód, wyjmij kubek i umieść go w pojemniku z gorącą wodą. Po chwili lód oddzieli się od kubka. Wyjdź teraz na balkon, połóż kawałek papieru na kamiennej podłodze balkonu. Użyj kawałka lodu, aby skupić słońce na kartce papieru.

Co się stanie?

Papier powinien być zwęglony, bo w Twoich rękach jest nie tylko lód... Zgadłeś, że zrobiłeś lupę?

Niewłaściwe lustro

Czego potrzebujesz do gotowania?

• Przezroczysty słoik z ciasno przylegającą pokrywką.
• Lustro.

Eksperyment

Wlej nadmiar wody do słoika i zamknij pokrywkę, aby do środka nie dostały się pęcherzyki powietrza. Umieść słoik do góry nogami w lustrze. Teraz możesz zajrzeć w „lustro”.

Powiększ swoją twarz i zajrzyj do środka. Pojawi się obraz miniatury. Teraz zacznij przechylać puszkę na bok, nie odrywając jej od lustra.

Co się stanie?

Odbicie twojej głowy w puszce oczywiście będzie się również przechylać, dopóki nie zostanie obrócone do góry nogami, podczas gdy nogi nie będą widoczne. Podnieś puszkę, a odbicie odwróci się ponownie.

Koktajl bąbelkowy

Czego potrzebujesz do gotowania?

• Kieliszek z mocnym roztworem chlorku sodu.
• Bateria latarki.
• Dwa kawałki drutu miedzianego o długości około 10 cm.
• Drobny papier ścierny.

Eksperyment

Przeszlifuj końce drutu drobnym płótnem ściernym. Podłącz jeden koniec przewodów do każdego bieguna akumulatora. Zanurz wolne końce drutów w szklance z roztworem.

Co się stało?

W pobliżu obniżonych końców drutu pojawią się bąbelki.

Bateria cytrynowa

Czego potrzebujesz do gotowania?

• Cytryna, dokładnie umyta i wytarta do sucha.
• Dwa kawałki izolowanego drutu miedzianego o grubości około 0,2–0,5 mm i długości 10 cm.
• Stalowy spinacz do papieru.
• Żarówka z latarki kieszonkowej.

Eksperyment

Zdejmij przeciwległe końce obu przewodów w odległości 2-3 cm Włóż spinacz do papieru do cytryny, przykręć do niego koniec jednego z przewodów. Wbij koniec drugiego drutu w cytrynę 1–1,5 cm od spinacza do papieru. Aby to zrobić, najpierw przekłuj cytrynę w tym miejscu igłą. Weź dwa wolne końce przewodów i przymocuj żarówkę do styków.

Co się stanie?

Zaświeci się światło!