Оригінальні фокуси- досліди з фізики

 Нікопольський професійний ліцей « Оригінальні фокуси- досліди» викладач фізики Корж О. Ф.   2020

Спостереження, вимірювання і експеримент є основними методами наукового пізнання у фізиці. Внаслідок таких спостережень нагромаджується багато цікавих і, на перший погляд, дивовижних дослідів, які мають цілком наукове пояснення.

МЕТА: Активізувати пізнавальну діяльність учнів, шляхом демонстрації оригінальних дослідів-фокусів;Зацікавити учнів фізикою, прищепити певні експериментальні вміння та навички.

Учасники проекту

Для проведення досліду вам будуть потрібні:- два дзеркала- транспортир- чашка- свічка- сірники. Розташувати дзеркала на транспортирі так, як показано на фото, щоб вони утворювали кут в 180 градусів. Ви можете спостерігати одне відображення чашки в дзеркалах. Дослід 1. Багаторазове відображення. Оптичні ілюзії.

Зменшить кут між дзеркалами. Зі зменшенням кута між дзеркалами, збільшується кількість відображень в них.

Можна поставити дзеркала одне проти одного, а між ними запалити свічку. У кожному з дзеркал буде відображатися сама свічка, і її відображення, і відображення відображення... Такий ефект використовували в ворожіннях на Різдво). Свічки вишикуються нескінченною низкою, що йде в обидві сторони. Найближчі до середини будуть горіти яскраво, а чим далі, тим все слабше, слабше... Це тому, що якась частина світла поглинається дзеркалами.

Пояснення досліду Кількість видимих ​​зображень предмета для випадку двох перпендикулярно розташованих дзеркал дорівнює трьом. Можна сказати, що така система дзеркал учетверяется предмет (або «коефіцієнт множення» дорівнює чотирьом). В системі з двох перпендикулярних дзеркал будь-який промінь може випробувати не більш двох відображень, після чого вийде з системи. Якщо зменшити кут між дзеркалами, то світло буде, відбиваючись, «бігати» між ними більшу кількість разів, формуючи більше зображень. Так, для випадку коли кут між дзеркалами 60 градусів, кількість отриманих зображень дорівнює п'яти (шести). Чим менше кут, тим «важче» променям покинути простір між дзеркалами, тим довше він буде відображатися, тим більше вийде зображень. Нехай два дзеркала розташовані паралельно один одному, тобто кут між ними дорівнює нулю. З малюнка видно, що кількість зображень буде нескінченним. В реальності ми не побачимо нескінченної кількості відображень, тому що дзеркала не ідеальні і деяку частину падаючого на них світла поглинають або розсіюють. Крім того, в результаті явища перспективи, зображення будуть зменшуватися, поки ми перестанемо їх розрізняти. Також можна помітити, що далекі зображення змінюють колір (зеленіють), тому що дзеркало не однаково відображає і поглинає світло різної довжини хвилі.

Дослід 2. Дивовижний свічник. Прилади й матеріали: свічка, цвях, стакан, сірники, вода. Етапи проведення досліду: Обтяжити кінець свічки цвяхом для рівноваги. Розрахувати величину цвяха так, щоб свічка вся поринула в воду, тільки гніт і самий кінчик парафіну повинні виступати над водою. Запалити гніт.

Пояснення досліду- Дозволь, - скажуть тобі, - адже через хвилину свічка догорить до води і згасне!- У тому-то й справа, - відповіси ти, - що свічка з кожною хвилиною коротше. А раз коротше, значить і легше. Раз легше, значить, вона спливе.І, справді, свічка буде потрошку спливати, причому охолоджений водою парафін у краю свічки буде танути повільніше, ніж парафін, навколо гніту. Там утворюється досить глибока воронка. Ця порожнеча, в свою чергу, полегшує свічку, тому-то наша свічка і догорить до кінця.

Дослід3. Підставка для каструліПрилади й матеріали: тарілка, 3 виделки, кільце для серветки, каструля. Етапи проведення досліду: Поставити три виделки в кільце. Поставити на дану конструкцію тарілку. На підставку поставити каструлю з водою. Пояснення досліду. Даний дослід пояснюється правилом важеля і стійкою рівновагою.

Дослід 4. Парафіновий двигун. Прилади й матеріали: свічка, спиця, 2 склянки, 2 тарілки, сірники. Етапи проведення досвіду: Щоб зробити цей двигун, нам не потрібні ані електрика, ані бензин. Нам потрібно для цього тільки ... свічка. Розжарити спицю і увіткнути її наскрізь в свічку. Це буде вісь нашого двигуна. Покласти свічку спицею на краю двох склянок і врівноважити. Запалити свічку з обох кінців.

Пояснення досліду. Крапля парафіну впаде в одну з тарілок, підставлених під кінці свічки. Рівновага порушиться, інший кінець свічки перетягне і опуститься; при цьому з нього стече кілька крапель парафіну, і він стане легше першого кінця, піднімиться до верху, перший кінець опуститься, упустить краплю, стане легше, і наш двигун почне працювати на повну силу; поступово коливання свічки будуть збільшуватися все більше і більше.

Дослід 5. Вода в решетіПрилади й матеріали: стакан, шматочок марлі, вода. Етапи проведення досліду: Наливаємо воду в стакан. Обертаємо бинтом стакан. Перевертаємо стакан - вода не виливається!Завдяки такій властивості води, як поверхневий натяг, молекули води хочуть весь час перебувати разом і їх не так просто розлучити (ось такі вони чудові подружки!). І якщо розмір отворів невеликий (як в нашому випадку), то плівка не рветься навіть під вагою води!Пояснення досліду

Для проведення досліду вам будуть потрібні:- пробірка- соняшникова олія- вода колба- склянка. Невидима пробірка Наливаємо олію у склянку. Занурюємо туди пробірку. Скляну пробірку прекрасно видно. Але як тільки наллємо в пробірку олію, вона зникне. Чому?

Пояснення: Скляну колбу, опущену в стакан з водою, також прекрасно видно, так як показники заломлення скла і води відрізняються один від одного. А що буде, якщо знайти таку рідину, показник заломлення якої збігається з показником заломлення скла? Чи стане пробірка, в такої рідини невидимою? Ми знайшли таку рідину. Це звичайна соняшникова олія. Її показник заломлення збігається з показником заломлення скла. Опустимо пробірку в олію і ... вона все одно є видимою. Напевно, вся справа в повітрі, яким заповнена пробірка. Від нього можна позбутися, заповнивши її олією: і як тільки ми це робимо - пробірка зникає!       Секрет невидимої пробірки розкритий!

  При ударах вершиною лампочки по цвяху, він повільно, але вірно забивається в брусок. При цьому скло не розбивається. Але коли ми вдаримо бічною стороною лампочки, вона розіб'ється вщент. Чому?   Пояснення: У чому причина міцності лампочки?! Головним чином в її геометричній формі. Просторово вигнуте скло завдяки безперервності і плавності форми має властивість рівномірного розподілу сили по всій площі лампочки. Іншими словами, тиск сприймається не окремо будь-якою ділянкою скла, а розподіляється по всій її поверхні. Тому удари лампочки по цвяху не руйнують її. Звичайна лампочка замість молотка. Для проведення досліду вам будуть потрібні:- лампочку потужністю 100 Вт- сталевий цвях- дерев'яний брусок

Для проведення досліду вам будуть потрібні:- чотири виделки- дві монети- пляшка ніж Парадоксальна рівновага Складаємо виделки таким чином, щоб зубці однієї лягли на зубці іншої. У проріз між середніми зубцями ребром вставимо потрібну за розміром монету - виделки повинні добре на ній закріпитися. Потім урівноважуємо отримане «коромисло», встановивши ребро монети на кришку пляшки або на вістрі ножа. Конструкція тримається! Чому?

Пояснення: Тіло тим стійкіше, чим нижче розташовано центр його ваги відносно опори. Канатохідці тримають шест в руках, витягнутих настільки низько, наскільки це можливо. В даному досліді основна маса конструкції з вилок і монети припадає на ручки виделок - через їх форми центр ваги зміщений нижче точки опори (краю монети). Внаслідок цього конструкція знаходиться в стійкій рівновазі. Саме тому, чим масивніше і важче ручки виделок, тим легше врівноважити конструкцію.

Для проведення досліду вам будуть потрібні:- ножиці- акваріум з водою- скло 2-3 мм Вирезаем з скла ножицями Ви не знаєте, як різали скло в недалекому минулому, коли не було склорізів? Ви здивуєтесь, - звичайними кравецькими ножицями! Так, не усміхайтесь, ножицями різали величезне віконне скло розміром в кілька метрів і шириною до двох сантиметрів. Не вірите? Спробуйте самі. Одна умова, різати можна тільки у воді. Якість різки залишає бажати кращого порівняно зі склорізом, але цілком прийнятно.

Пояснення: Під водою тиск вищий, ніж атмосферний. Механічний тиск всередині скла практично врівноважується з абсорбцією, тому не лопається і не сиплеться на шматки. Ножиці роблять мікротріщини (за рахунок того, що у воді менше діє гравітація), капілярний ефект доповнює процес, відламуючи кусочки скла. Розколювання відбувається за рахунок розклинювальної дії капілярної води (ефект Дерягіна). Скло ломається по найбільш слабким точкам кристалізації. А якщо стекло «відпустити», то результати будуть набагато краще. Щоб «відпустити» скло, його потрібно помістити в холодну воду і потім кип'яти, «варити», кілька годин. Потім не виймаючи скло, дати остинути до кімнатної температури. Ціль цієї операції - зняти внутрішню напругу. Скло буде "м'яким" і легко різати в усіх напрямках.

Для проведення досліду вам будуть потрібні: лазер пробірка - мильний розчин Повне внутрішнє відображення світла В пробірку налита вода. Лазерний промінь, падаючий перпендикулярно до поверхні виглядає як пряма лінія. Але якщо ми будемо світити на внутрішню поверхню стінок лазерним променем, то зауважимо, що світло відбивається від внутрішньої поверхні і не виходить зовнішньо.

Пояснення: Таке явище в фізиці називається повним внутрішнім відображенням світла. Повне внутрішнє відображення спостерігається при переході світла з середовища оптично більш щільного в оптично менш щільне середовище (наприклад, з води в повітря) і під певним кутом падіння променів. Ефектом повного відображення світла ви користуєтесь прямо зараз, читаючи дані строки в інтернет ресурсі. Тому що цей ефект використовується в телефонних та Інтернет-лініях. Сьогодні вони зроблені з оптоволоконного кабелю.

Список використаних джерел http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/http://www.nik-show.ru/http://bigpicture.ru/?p=604965http://botinok.co.il/node/52382 http://www.casemods.ru/section9/item197/part4/https://www.nkj.ru/archive/articles/3784/http://virtuallab.by/publ/video_opyty/40