6 класс
Атор: О.В. Плотникова, учитель физики.
ДАВЛЕНИЕ ВОЗДУХА.
Опыт №1. Сухим из воды.
Необходимое оборудование: пустой сухой стакан, монета или металлическая пуговица, блюдце, листочек бумаги, спички, немного воды.
Положим на дно тарелки монетку или пуговицу, а затем нальём воды. Монета очутится под водой. Вынуть её теперь голыми руками, не замочив пальцев и не выливая воду, нельзя. Но так кажется только на первый взгляд, потому что это вполне возможно
монета не очутилась под стаканом. Бумага в стакане погаснет. Воздух в перевёрнутом стакане начнёт остывать. По мере его остывания вода будет как бы втягиваться стаканом и вскоре вся соберётся там, освободив дно тарелки, а заодно и монету на ней от воды. Подождём немного, чтобы монета обсохла, и возьмём её сухую.
Объясним данный опыт. Когда воздух в стакане нагрелся, он расширился, как и все нагретые тела. Избыток нового объёма вышел из стакана. Когда же воздух в перевёрнутом стакане начал остывать. Его уже стало недостаточно, чтобы в холодном состоянии оказывать прежнее давление, уравновешивая давление атмосферы. Вода под стаканом теперь испытывает на каждый сантиметр своей поверхности меньшее давление, чем в открытой части тарелки: неудивительно, что она вгоняется под стакан, втискиваемая туда избытком давления наружного воздуха.
Этот же опыт можно сделать, не готовясь к нему специально. Выпив горячий чай из стакана, можно опрокинуть его в блюдце с охлаждённым чаем. Эффект будет тот же. Через одну-две минуты чай из блюдца соберётся под стаканом.
ОПЫТ № 2 Бездонный бокал.
Необходимое оборудование: рюмка с водой на высокой ножке (хотя можно взять и другой любой сосуд, но эффект лучше виден именно при таком сосуде), много маленьких иголочек, гвоздиков, болтиков, мелких монеток, булавочек и др.
Нальём бокал полным до краёв. Как вы думаете, найдется ли место для одной-двух монеток или булавок? Попробуем. Начнём бросать мелкие детальки и считать их. Одна, две, три детальки упали на дно – уровень воды остался неизменным. Десять, двадцать, тридцать – жидкость не выливаеся. Восемьдесят, девяносто, сто – вода не выливается, но теперь уже видно, как поверхность воды вздулась. Возвышаясь немного над краями бокала. В этом вздутии вся разгадка явления.
Бросать детали в воду надо осмотрительно: бережно погружать остреё в воду, а затем осторожно выпускать детальку из руки, без толчка или давления, чтобы сотрясением не расплескать воды. У меня этот опыт получился очень хорошо.
Объясним наблюдаемое явление. Вода мало смачивает стекло, если оно хотя бы немного загрязнено жиром; края бокала неизбежно покрывается жиром от прикосновения пальцев. Не смачивая краёв, вода, вытесняемая детальками из бокала образует выпуклость. Вздутие не значительно на глаз и чем шире посуда, тем не заметнее.
ОПЫТЫ НА РАЗНЫЕ ТЕМЫ С ЯЙЦОМ.
ОПЫТ № 3. Варёное яйцо или сырое?
Как быть, если нужно, не разбивая скорлупы, определить варёное яйцо или сырое? Многие хозяйки, не задумываясь о законах физики, ответят: «Их нужно раскрутить, если яйцо хорошо вертится, то оно варёное, а если нет – сырое». Проверим это на опыте.
Необходимое оборудование: варёное и сырое яйцо, плоская тарелка.
Испытуемое яйцо кладём на плоскую тарелку и двумя пальцами раскручиваем его. Сварённое яйцо вращается при этом заметно
быстрее и дольше сырого. Последнее трудно даже заставить вращаться, а варёное вращается так быстро, что его очертания сливаются для глаз в белый эллипсоид, и оно может само встать на острый конец.
Причина этих явлений кроется в том, что круто сваренное яйцо вращается как сплошное целое; в сыром же яйце жидкое его содержимое, не сразу получая вращательное движение, задерживает вследствие своей инерции движение твёрдой оболочки; оно играет роль тормоза.
ОПЫТ № 4 Яйцо в стакане.
Клоуны в ц
ирках изумляют иногда публику тем, что сдергивают скатерть с накрытого стола, но вся посуда при этом остаётся невредимой и на своих местах. Волшебства здесь нет. Это дело ловкости, которая вырабатывается продолжительным упражнением.
Такого проворства рук и не достичь, но проделать подобный опыт не составит труда.
Необходимое оборудование: стакан с водой, варёное яйцо, широкое кольцо, почтовая открытка.
Приготовим на столе стакан, до половины налитый водой, и почтовую карточку. Далее широкое кольцо установим на нём сваренное вкрутую яйцо. Расположим эти четыре предмета так: стакан с водой покрывается карточкой; на неё кладёте кольцо, на которое стоймя упирается яйцо. Можно ли выдернуть карточку так, чтобы яйцо не покатилось на пол?
На первый взгляд это сделать будет трудно, но вы проделаете эту замысловатую вещь одним удачным щелчком по карточке. Карточка вышибается в другой конец комнаты, а яйцо…. Яйцо вместе с кольцом оказываются невредимым в стакане с водой. Вода смягчает удар и не даёт треснуть скорлупе. После можно попробовать проделать этот же опыт с сырым яйцом.
После нескольких тренировок, опыт получается очень хорошо.
Объяснение этого маленького чуда в том, что вследствие кратковременного удара яйцо не успевает получить от вышибаемой карточки сколько-нибудь заметной скорости; обладая заметной инертностью, между тем сама карточка, непосредственно получив удар, успевает выскользнуть. Оставшись без опоры, яйцо падает отвесно в подставленный стакан.
Опыт 5. Удивительный подсвечник
Приборы и материалы: свеча, гвоздь, стакан, спички, вода.
Этапы проведения опыта
Не правда ли, удивительный подсвечник – стакан воды? А этот подсвечник совсем не плох.
1. Утяжелить конец свечи гвоздём.
2. Рассчитать величину гвоздя так, чтобы свеча вся погрузилась в воду, только фитиль и самый кончик парафина должны выступать над водой.
Зажечь фитиль.
Объяснение опыта
– 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.
Опыт 6. 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.
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 № 7 «Волшебная вода»
Оборудование: стакан с водой, лист плотной бумаги.
Проведение: Этот опыт называется «Волшебная вода». Наполним до краев стакан с водой и прикроем листом бумаги. Перевернем стакан. Почему вода не выливается из перевернутого стакана?
Объяснение: Вода удерживается атмосферным давлением, т. е. атмосферное давление больше давления, производимого водой.
Замечания: Опыт лучше получается с толстостенным сосудом.
При переворачивании стакана лист бумаги нужно придерживать рукой.
Опыт № 9 «Волшебная бутылка»
Прижать бутылку к деревянной поверхности, образующей угол. Интенсивно потереть бутылкой по этой поверхности. В результате бутылка приклеится к этой поверхности.
