Прості досліди з фізики в домашніх умовах: «Дослід – «Демонстрація ефекту пам’яті форми з папером»

А. Ейнштейн сказав: «Істина — це те, що витримує перевірку дослідом».

  Досліди з фізики допоможуть ввійти до чудесного світу знань. Для учнів 1-11 класів вони будуть нескладними. Зрозумівши основні фізичні принципи і закони, учні відчувають себе більш впевнено. 

   Щоб вивчення законів фізики в домашніх умовах було безпечним, необхідно дотримуватися запобіжних заходів:

 1. Абсолютно всі експерименти необхідно проводити за участю дорослих.  2. Необхідно бути особливо уважними, якщо використовуються гострі, колючо - ріжучі предмети, відкритий вогонь. При цих дослідах присутність дорослих обов'язкова. 3. Використання отруйних речовин заборонено. 

        Дослід – «Демонстрація ефекту пам’яті форми з папером»

     Пам'ять форми – унікальне явище серед матеріалів. Воно притаманне різним діелектрикам - деяким видам губок і полімерам, і металам, що мають мартенситову структуру 

Ефект пам’яті форми в сплавів полягає в тому, що попередньо деформований метал мимовільно відновлюється в результаті нагрівання чи просто після зняття навантаження. Ці незвичайні властивості були помічені вченими ще в 50-х роках XX ст

.  Такі полімерні матеріали почали використовувати також  космічній галузі. В космічних кораблях їх використовували  для оббивки крісел, щоб космонавти легше витримували перенавантаження під час запуску космічного корабля.  Матеріал з ефектом «пам'яті» реагує на тепло і тиск, що надається на нього. При зіткненні з тілом людини він буквально обволікає його,  приймаючи його форму.

    Секрет у структурі матеріалу. Це спеціальна піна, що складається з мільярдів відкритих осередків і має хороші показники м'якості та пружності. Завдяки поєднанню цих характеристик вона прогинається тільки на потрібну відстань і не намагається набути своєї форми. В результаті повністю виключається зворотний тиск на тіло, і людина почувається максимально комфортно — начебто вона знаходиться в невагомості.

    Ефект «пам'яті» стає все більш популярним у постільних речах. Їм володіють матраци, подушки для сну.

Ефект «пам'яті» - це здатність з максимальною точністю набувати форми об'єкта.  Це явище і є властивістю того чи іншого матеріалу. У нашому випадку - це особлива в'язко-пружна піна, яка під впливом тепла і тиску тіла людини, що спить, буквально обволікає його. Як цей вплив припиняється, матеріал за короткий проміжок часу повертається у вихідну форму. Таким чином, виготовлений із нього виріб відновлює свій зовнішній вигляд.

    Пориста структура матеріалу з ефектом «пам'яті» добре пропускає повітря, підтримуючи постійну вентиляцію та забезпечуючи тепло- та вологообмін.

    Пінополіуретан. З нього роблять матраци з меморі-ефектом: під впливом ваги і температури виріб набуває форму вашого тіла, забезпечуючи таким чином максимальний комфорт.

  Дуже просто зробити демонстрацію «пам’яті» форми з папером.     Папі́р складається переважно з рослинних волокон, зв'язаних між собою силами поверхневого зчеплення, у якому можуть бути проклеювальні речовини, мінеральні наповнювачі, хімічні та природні волокна, пігменти й барвники. На відміну від сучасного західного паперу, що виробляється з деревної пульпи з довжиною волокон 2-3 міліметра, японський папір виготовляється з волокон довжиною до 10 міліметрів. Ці довгі волокна переплітаються досить щільно і забезпечують міцність паперу більше за рахунок фізичних факторів, ніж хімічних, як у західному папері.

    Для досліду беремо аркуш паперу – малюємо на ньому декілька невеликих «ромашок», як це показано на фото 1. Нижня частина пелюстків «ромашки» на малюнку повинна мати довжину 4-6 мм. За допомогою ножиць вирізаємо «ромашки» і перегинаємо пелюстки в

«ромашок», як це показано на фото 2.

                             Фото 1                                                Фото 2

     Опускаємо закриті «ромашки» в воду, налиту в ванночку, або в миску – у воді «ромашки» розкриваються, тобто папір випрямляється і набуває                                                           Фото 3

форми площини. Після того, як паперову квітку складено, вона може продовжувати зберігати складений стан, але коли її покласти на воду, паперова квітка повільно розгортається вздовж лінії згину. Це відбувається тому, що папір містить багато рослинних волокон. Коли вода проникає у волокна паперу, волокна розширюються, змушуючи папір розкриватися вздовж згинів, таким чином створюючи ефект розкривання квітки.

Розкриті «ромашки» показано на фото 3.

Автор: Бабин Дмитро Святославович