Методична розробка (7 клас) - Дослід по утворенню високого тиску Для експерименту знадобляться:

•           керн;

•           монета (5-ть копійок);

•           плоскогубці;

•           молоток, масою 0,6 кг;

•           металева шайба;   •      важкий тягар.

  В побуті досить часто утворюється високий тиск, проте ми не задумуємся  над цим – так при користуванні ножиком, чи ножицями утворюється високий тиск, близько десятків тисяч атмосфер. Це пов’язано з тим, що лезо ножа має малу площу, що і приводить до високого тиску. Високий тиск утворюється при користуванні сокирою і т. д.. Так на кінці гвіздка, при забиванні, згідно (1) утворюється тиск близько 100000 атмосфер, якщо площа вістря буде рівне 0,0001 см² і на гвіздок подіяти з силою – в 98 Н.

  Проведемо простий дослід з утворенням високого тиску. Візьмемо монету – 5-ть копійок, 1992…2018 року випуску. Монета з нержавіючої сталі товщиною 1,5 мм. Набір необхідних речей для досліду показано на фото 1.

                                               Фото 1

   Поставимо на важкий тягар шайбу, а зверху монету і взявши плоскогубцями керн ставимо його на монету. Як показує експеримент, досить одного удару молотком з масою 0,6 кг, щоб керн пробив монету. Це стало можливим завдяки великому тиску на кінці керна при ударі молотком. Який саме тиск важко розрахувати, але він становить декілька десятків тисяч атмосфер . На фото 2 зафіксовано момент, коли молоток вдаряє по «головці» керна.

                                                                        Фото 2

 На фото 3 показана монета з отвором, пробитим керном одним ударом молотка.

                                 Фото 3

   Замість керна можливо використати швейну голку і забити її в корок так щоб кінчик голки вийшов з протилежної сторони корка; лишок швейної голки відломити на рівні корка. Якщо таку «конструкцію» поставити на монету і вдарити по голці молотком, то вістря голки проб’є монету. Вістря голки має площу  меншу ніж в керна, тому тиск на кінці голки буде ще більшим ніж в керна.

Література: 

1. Л. Д. Ландау, А. И. Китайгородский, Физика для всех, книга 1, Физические      тела, М.  «Наука», 1984 г.

Методична розробка (7 клас) - Демонстрація тиску рідини в посудині 

Для проведення цього експерименту   знадобляться:

•       поліетеленова пляшка на 1,5 л

•       шило            скотч

•       вода 1,5 л

•       тазик 

•       коробка- підставка під пляшку

 Перед проведенням досліду необхідно за допомогою шила зробити 4 отвори діаметром 2..3 мм по вертикалі так, щоб отвір від отвору знаходився на відстані 4…5 см. Заклеїти отвори смужкою скотча і залити пляшку водою. Поставити пляшку в тазик і зняти смужку скотча. Вода почне витікати з пляшки через зроблені отвори, але по різному; з експерименту видно, що вода в нижній частині пляшки має більший тиск і струмінь води витікає найдальше і швидкість витікання води найбільша, а з самого верхнього отвору витікає на меншу відстань і з малою швидкістю. За фото показано воду зафарбовану- це зроблено тільки для того щоб краще було видно струмінь води на фото. З верхніх отворів вода вже витекла. На фото чітко видно, що з нижнього отвору струмінь води на більшу відстань проливається. 

                                                    Фото

Література:   Цікаві досліди з фізики, Інтернет 

       Методична розробка (7 клас) - Дослід для підтвердження ефекта         Магнуса 

Нові розробки з застосуванням ефекту Магнуса появляються і в наш час. На зміну лопатевим вірогенераторам приходять роторні установки. Перша така установка з потужністю 100 кВт (виробник фірма «Аеролла» встановлений поблизу Мінська в 2015 році.

     Ефектом Мангуса пояснюється багато дивовижних речей в природі. Всім відомо, що «кручений» м’яч (у футболі, тенісі т більярді) веде себе зовсім не передбачливо. Термін «folhaseca» належить бразильцеві Валдір Перейрі. Що в пекладі з португальської означає «сухий лист». Загальноприйнятою вважається версія, що першим цей удар виконав, а точніше - показав всьому світу, бразилець Діді, на ЧС-1958 в Швеції. Є думка, що цей удар раніше виконував Григорій Федотов. «Сухий лист» — в футболі так називають завдання м'ячу обертання навколо похилої осі. Основною ознакою удару «сухий лист» є траєкторія польоту м'яча. Спочатку м'яч летить по складній дузі, а потім різко опускається вниз. Надати таку траєкторію м'ячу можна ударом носка, але класичним прийнято вважати удар зовнішньою стороною стопи. 

Провести дослід підтверджуючий ефект Магнуса досить просто.

Для експерименту знадобляться:

•              картонна трубка, довжиною 220 мм, діаметром 30 мм (маса  20 гр);

•              деревв’яна пластина розміром 40 × 70 мм;

•              лінійка;

   Ефект Магнуса можна легко виявити за допомогою досліду, зображеного на рис. 1. Легкий картонний циліндр, скочуючись з похилою дошки, відхиляється при падінні від траєкторії (лінія червоного кольору), яка була би без обертання циліндра і в дійсності рухається по більш крутій лінії (лінія зеленого кольору). Зустрічний потік повітря спрямований щодо циліндра вгору, а циліндр обертається за годинниковою стрілкою і при цьому виникає підйомна сила спрямована справа наліво. Якщо дерев’янну пластину підняти вище, то картонний циліндр «приземлиться» лівіше. Замість картонної трубки можливо використати пластмасову трубку.

       Методична розробка (7 клас) - Дослід: «Демонстрація ефекта        Коанда»

Для експерименту знадобляться:

•              чайник з водою, або чашка з водою; •       Тазик. 

Ефект Коанда

Ефект Коанда, (іноді називають ефектом чайника) це - фізичне явище, назване на честь румунського вченого Анрі Коанде (назву запропонував його французький колега Альбер Метраль). Коанде в 1932 році виявив, що струмінь рідини, що випливає з сопла, прагне відхилитися у напрямку до стінки і при певних умовах прилипає до неї. Це пояснюється тим, що бокова стінка перешкоджає вільному надходженню повітря з одного боку струменя, створюючи вихор в зоні зниженого тиску. Аналогічно ведуть і гази і рідини.

 Цей ефект застосовують в кондиціонерах для створення ефекту прилипання до стелі струмені повітря для кращого циркулювання повітря в приміщенні.

    Ефект Коанда враховується в літакобудуванні для збільшення підйомної сили крила літака.

    В побуті з цим явищем стикаємось щоденно. Якщо Вам приходилось наливати з чайника, чашки, відра рідину і вона пролилась і за це Ви отримали «наганяй», то Ви можете «дипломатично» пояснити, що це не Ваша вина, а сталось це по законам фізики, тобто це і є ефект чайника і зробити демонстрацію ефекта Коанда, виливаючи воду з чайника в тазик в присутності батьків. З експерименту видно, що при виливанні води вона прилипає до носика чайника, чашки і міняє свій напрям руху. 

                                          Фото 1 

Методична    розробка    (7    клас)    -    Демонстрація      досліду:

«Засмоктування яйця в пляшку»

Для експерименту знадобляться:

•              пляшка від молока, ряжанки

•              варене яйце

•              вата

•              спирт 96%

•              сірники

•              пінцет

•              олія

 Для проведення досліду необхідно взяти пляшку від молока (ряжанки) з внутрішним діаметром 38 мм. Курячі яйця, очищені від шкаралупи, мають в перерізі діаметр 42…45 мм і удержуються на горловині пляшки, як це показано на фото 1. Яйце необхідно варити 6…7 хвилин, опускаючи для варки в киплячу воду. Більш детально:

1.  Використовуйте яйце дво- або тритижневої «витримки».

2.  Опускайте яйце не в холодну, а в киплячу воду або готуйте його на пару.

3.  Через 30 секунд зменшіть вогонь і варіть яйце протягом 6…7  хвилин.

4.  Готове яйце помістіть в крижану воду мінімум на 15 хвилин.

5.  Повністю остигле яйце потрібно чистите від шкаралупи під холодною проточною водою.

Дотримуючись цих правил, ви отримаєте гарне варене яйце.

Будемо вважати, що з варкою яйця проблем не було. 

Далі все ще простіше – змащуємо горловину пляшки олією, беремо пінцетом кусочок вати, змочуємо її спиртом, запалюємо і опускаємо в пляшку; ставимо яйце на горловину пляшки і спостерігаємо за тим, що яйце всмоктується в пляшку. І в результаті яйце на дні пляшки на фото 2.

  Фізична суть цього досліду в тому, що при згоранні вати, змоченої спиртом повітря в пляшці нагрівається і тиск всередині пляшки буде менший ніж зовні – тому яйце всмоктується в пляшку. Досвід з яйцем і пляшкою можна проводити і в зворотному порядку — спробуйте дістати яйце назад.

Переверніть посудину шийкою вниз і почніть нагрівати дно. Поступово яйце в пляшці почне рухатися у зворотному напрямку. Цей експеримент можна проводити і з сирим яйцем. Для цього необхідно буде розм'якшити шкаралупу в оцтовій кислоті (9%), протягом доби.

Фото 1                                                               Фото 2

Література: Інтернет «Цікаві досліди з фізики»

Автор: Бабин Дмитро Святославович