Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Учебник по физике для 5-6 классов
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Физика

Учебник по физике для 5-6 классов

библиотека
материалов

72

Книга для чтения по физике



Дорогие ребята!

Весь окружающий нас мир, природа и техника наполнены разнообразными физическими явлениями, которыми управляют физические законы. Необходимо научиться распознавать физические явления, понимать, как и почему они происходят, какие условия на них влияют.

Учитесь наблюдать. В городе, на берегу моря, в лесу или в поле – везде у вас может возникнуть много интересных и разнообразных вопросов. Все замечайте, запоминайте, записывайте. Ищите ответы на возникшие вопросы, они пригодятся вам в учебе и в дальнейшей жизни. Не смущайтесь, если на первых порах вам будет трудно различить и понять то или иное явление, встречающееся в окружающем мире в различной обстановке. Ищите физические явления внимательно, со временем вы научитесь видеть их везде, всегда, во всем.

Книга, предлагает вам, поможет разглядеть и понять целый ряд явлений, которые постоянно совершаются у всех на виду и поэтому часто не привлекают внимания.

Цель книги – показать разнообразие физических явлений в природе и технике. Она покажет, как важно их распознавать, наблюдать и изучать, для того чтобы понять законы природы и сознательно применять их в своей последующей деятельности. Физика – великая наука. Открывая и помогая освоить силы природы, она показывает, как можно направить их на благо человека. Книга подскажет вам, чем заняться в свободную минуту, на что взглянуть, что запомнить и какие из явлений, встречающиеся в обыденно жизни, следует проверить на опыте. Чтобы уметь пользоваться природными богатствами, вы должны очень бережно относиться к природе и постоянно охранять её.

Условные обозначения:

hello_html_m7755567.jpg

  • Попробуй запомнить!



hello_html_5962376e.jpg

  • Это интересно

hello_html_m30a26825.jpg

  • Попробуй сам!



hello_html_1758ad97.jpg

  • Лабораторные работы, исследования.





hello_html_m3a69deab.jpg

  • Интересный рассказ





hello_html_m78e08f0d.png

  • Подумай и ответь




Оглавление


Введение………………………………………………………………стр 4

Глава 1 Такая удивительная жидкость………………………….стр 5

1.1 Почему вода – вода?……………………………………………....стр 5

1.2 Зачем воду пьют?.............................................................................стр7

1.3Почему идет дождь………………………………………………...стр8

1.4Наблюдаем за водой……………………………………………….стр 9

1.5.Быль о мертвой воде ……………………………………………..стр 10

1.6 Бывают ли твердые жидкости…………………………………….стр10

1.7.опыт «вода не выливается из бутылки………………………… ..стр12

Глава 2 Твердая вода………………………………………………...стр13

2.1Какой бывает лед…………………………………………………...стр13

2.2Как скользят коньки ……………………………………………….стр14

2.3Почему идет снег………………………………………………….. стр15

2.4 Жидкие камни……………………………………………………...стр17

2.5 Опыт «Лёд требует пространства»……………………………….стр19

Глава 3 Воздух………………………………………………………...стр19

3.1 Откуда берется ветер?......................................................................стр19

3.2Почему взлетает воздушный шар………………………………....стр21

3.3Сколько весит воздух в комнате…………………………………..стр22

3.4 Почему печка, гудит, когда топится?.............................................стр23

3.5 Почему шины надувают воздухом?................................................стр24

3.6 Опыт «Прилипчивый стакан»…………………………………….стр26

Глава 4 Давление……………………………………………………..стр27

4.1Что такое давление………………………………………………....стр26

4.2 Атмосферное давление………………………………………….....стр27

4.3Как было открыто атмосферное давление?. ..................................стр28

4.4 Роль атмосферного давления в жизни человека и животных….стр30

4.5 Опыт «Тепловой фонтан»………………………………………..стр32

4.6Опыт «Не трясти!»…………………………………………………стр32

Глава 5 Зачем нужны измерения?....................................................стр34

5.1 Система измерений. Человек — мера всех вещей………………стр34

5.2 Что мы знаем о часах?.....................................................................стр36

5.3 Немного интересного……………………………………………..стр37

5.4 Опыт..................................................................................................стр37

Глава 6 Сила Архимеда…………………………………………….стр37

6.1 Архимед и его законы……………………………………………..стр37

6.2Что выталкивает нас из воды?..........................................................стр38

6.3Почему в море плавать легче?......................................................... стр38

6.4 Опыт с яйцом………………………………………………………стр39

Глава 7 Трение………………………………………………………..стр40

7.1 Вопрос – ответ……………………………………………………..стр40

7.2 Сказка 1" В мире трения ". ……………………………………….стр43

7.3 Сказка 2" В мире без трения. "……………………………………стр44

7.4 Нужно ли избавляться от трения?...................................................стр44

7.5 Опыт с трением покоя…………......................................................стр45

Глава 8 Теплота………………………………………………………стр45

8.1Где тепло, а где – температура… …………………………………стр45

8.2 Как удержать или «сбросить» тепло … …………………………стр 46

8.3 Как заставить работать пар……………………………………......стр48

Глава 9 Мир электричества…………………………………………стр49

9.1 Отчего водолазки «трещат»?.......................................................... стр49

9.2 Как зарядиться давлением ………………………………………..стр 50

9.3Как бродят полюса …………………………………………………стр51

9.4Опыты по электростатике………………………………………….стр52

9.5 Как устроен магнитный компас…………………………………..стр54

Глава 10 Это интересно……………………………………………..стр56

10.1 Почему стекло бьётся? Что такое «хрупкий»?...........................стр56

10.2 Почему магнит не притягивает органические вещества?..........стр58

10.3 История приготовления мороженного………………………….стр59

10.4 Изготовление мыла…………………………………………….. стр63

10.5 Огнетушители……………………………………………………стр66

Используемая литература…………………………………………… стр69


























Введение


С давних-давних пор людьми двигала великая сила – любознательность. И не обладай они ею – многое из того, что окружает вас, создано бы не было. Нам, среди прочего, свойственно стремление узнать, испытать, открыть, изобрести. А кое-кому страсть как хочется в полученных знаниях навести порядок.

Так появляется наука – не свалка сведений и фактов, домыслов и фантазий, а достоверные и упорядоченные знания. Так развивается техника – удивительные механизмы и сооружения. Так рождаются ученые и инженеры – те, кто добывают и применяет эти знания.

С незапамятных времен человек пытался объяснить все, что происходит вокруг него и с ним самим. До появление науки ему «помогали» в этом мифы и религия. Проверить, убедиться в правильности своих представлений человеку зачастую не было дано. Скажем, древние греки пытались по наблюдениям, а часто только умом - и это им удавалось - объяснить очень многие явления в природе. Но до такого способа контроля своих мыслей, как опыт, эксперимент, они не додумались. Только в начале ХVII века знаменитый итальянец Галилео Галилей ввел в практику опытный метод, с помощью которого можно было проверить различные догадки, например, о том, как движутся окружающие нас тела.

Наука проникла во все области нашей жизни и трудно найти сейчас хоть что-либо новое, изобретенное человеком, где бы не было ее вклада.

hello_html_m76aafa6e.jpg

hello_html_40044eaa.jpg






hello_html_2cfe9ca7.jpg







hello_html_47779bbf.jpg

hello_html_7618b48c.jpg






Глава1 Такая удивительная жидкость


Вода! Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха,

тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое!

Нельзя сказать, что ты необходима для жизни; ты – сама жизнь.

Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснить нашими чувствами... Ты самое большое богатство на свете...

Антуан де Сент-Экзюпери


Кажется, что проще воды!

hello_html_m399468c9.jpghello_html_m767747e9.jpg Жизнь на нашей планете зародилась давным-давно, когда на Земле сложились для этого благоприятные условия. И зародилась она в океане, то есть в воде. Сам этот процесс был длительный, протекающий миллиарды лет. Они ушли на то, чтобы из подходящих химических соединений, растворенных в океане, возникли органические вещества, положившие начало простейшим живым существам. Много ее и в атмосфере: над каждым квадратным километром поверхности Земли «висит» в среднем около двадцати тысяч тонн – в виде пара. Если же посмотреть на нашу планету сверху, из космоса, то вернее было бы ее назвать не Землей, а Водой, потому что суша занимает на ее поверхности значительно меньшую площадь, чем океаны и моря.

Велик необъятен Мировой океан, в нем сосредоточено девяносто семь процентов всех запасов воды на планете. Вода – вечный путешественник. Она находится в состояние бесконечного круговорота.

hello_html_5962376e.jpg

1.1. Почему вода – вода?


hello_html_m7cf861ae.jpgЭтот вопрос совсем не так неразумен, как это может показаться. В самом деле, разве вода – это только та бесцветная жидкость, что налита в стакан?

Океан, покрывающий почти всю нашу планету, всю нашу чудесную Землю, в котором миллионы лет назад зародилась жизнь, - это вода. Тучи, облака, туманы, несущие влагу всему живому на земной поверхности, - это ведь тоже вода. Бескрайние ледяные пустыни полярных областей, снеговые покровы, застилающие почти половину планеты, - и это вода.

hello_html_m25acac57.jpgПрекрасно, невоспроизводимо бесконечное многообразие красок солнечного заката, его золотых и багряных переливов; торжественны и нежны краски небосвода при восходе солнца. Это обычная и всегда необыкновенная симфония цвета обязана рассеянию и поглощению солнечного спектра водяными парами и атмосфере. Этот великий художник природы – вода.

hello_html_m3a55b436.jpgГорные цепи сложены гигантскими толщами сотен различных горных пород, большинство из них созданы величайшем строителем природы – водой. Непрерывно изменяется облик Земли. На месте, где возвышались высочайшие горы, расстилаются бескрайние равнины, их создает великий преобразователь – вода.

Безгранично многообразие жизни. Она всюду на нашей планете. Но жизнь есть только там, где есть вода. Нет живого существа, если нет воды.

hello_html_272f591c.jpgПочему же одно из бесчисленных химических соединений с простотой и ничем не примечательной формулой , состоящей из двух обычных для мироздания элементов, молекула которого состоит всего из трех атомов, - простая окись водорода, самая обычная вода, занимает столь особое место в жизни природы? Чем объясняется такая исключительная роль воды?

Среди необозримого множества веществ вода с ее физико-химическими свойствами занимает совершенно особое, исключительное место. И это надо понимать буквально. Почти все физико - химические сhello_html_47fbb55f.pngвойства воды – исключение в природе. Она действительно самое удивительное вещество на свете. Она удивительна не только многообразием изотопных форм молекулы и не только надеждами, которые связаны с ней как с неиссякаемым источником энергии будущего. Она удивительна своими самыми обычными свойствами. Простое химическое соединение с простейшей формулой H2O заняло особое место на нашей чудесной планете благодаря изумительному сочетанию необычайных свойств.

1hello_html_m3a69deab.jpg.2. Зачем воду пьют?

Вот опять простой вопрос. Такой простой, что, кажется, и спрашивать незачем. А спросишь, и оказывается, что из десяти человек только один знает, зачем пьют воду. Вы скажете: воду пьют потому, что хочется. А почему хочется? Потому, что без воды жить нельзя. А жить нельзя потому, что мы воду все время расходуем и нам надо запас ее пополнять.

hello_html_m15ed0642.jpghello_html_mcfa417.pngДохните-ка на холодное стекло. Стекло запотеет, покроется капельками воды. Откуда взялась вода? Из вашего тела. Или вот, скажем, вы в жаркий день вспотели. Откуда взялся пот? Опять-таки оттуда же – из тела, А раз вы воду расходуете, теряете, вам нужно ею время от времени запасаться. В сутки человек теряет целых двенадцать стаканов воды. Значит, столько же ему надо выпить или съесть. А разве воду едят? В том-то и дело, что едят. В мясе, в овощах, в хлебе во всякой еде воды гораздо больше, чем твердого материала, В мясе воды втрое больше, чем твердого вещества, а огурец, так тот почти целиком состоит из воды. Да и в вас самих воды почти столько же, сколько в зеленом огурце. Если вы весите 40 килограммов, то в вас 35 килограммов воды и только 5 килограммов твердого материала. Тело взрослого человека содержит воды меньше: около трех четвертей веса.

Вы спросите: Почему же люди не растекаются по полу, как кисель? Вся штука в том, что не так важно, из чего построена вещь. Самое главное – как она построена. Если мы рассмотрим под микроскопом кусочек мяса или огурца, мы увидим множество клеточек, наполненных соком. Сок этот не выливается из клеточек потому, что они со вhello_html_m3a8558c1.gifсех сторон закрыты. Вот в чем секрет. Значит, вода главный материал, из которого построено наше тело. Не удивительно поэтому, что человек может долго прожить без еды, а без воды не мhello_html_5962376e.jpgожет прожить и нескольких дней.

1.3. Почему идет дождь?

Оhello_html_m64c45336.jpghello_html_m2a468426.jpgтвет совсем не так прост. На плите стоял чайник и кипел. Пар с силой вырывался из носика чайника, и от этого оконное стекло запотело. Иришке было скучно, и она нарисовала пальцем мордочку на стекле.
Вдруг заплакала мордочка!
Что ж, если пар остынет, он водой делается?
И правда, Иришка стерла мордочку со стекла, и рука сразу стала мокрой...

hello_html_md5db41b.jpgТы ведь знаешь, — сказала Таня, — что вода испаряется: лужи высыхают, мокрая после дождя земля опять сухой становится. В воздухе всегда есть водяной пар, только мы этого не замечаем, потому что он невидимый.

hello_html_m7b18ce37.jpghello_html_m4dbb87f1.jpghello_html_m55c4749c.jpgПоднимается пар вверх, остывает и становится видимым — получаются облака. Они состоят из крошечных капелек воды. Эти капельки такие маленькие и легкие, что вниз не падают, а летают, как пушинки. Если остынет такое облако посильнее, капельки вместе соберутся, станут большими, тяжелыми и на землю падают - идет дождь. А теперь подумай, Иришка, откуда в ручейках, речках и морях вода берется. Может быть, вода постепенно вся испарится из речек и они высохнут?





1.4. Наблюдаем за водой

Вhello_html_m7755567.jpgода из воздуха

hello_html_412148c7.jpgВодяной пар не все время остается в воздухе. Часть его снова превращается в воду. Это называется конденсацией и происходит, когда воздух охлаждается. Холодный воздух не может содержать столько же водяного пара, сколько теплый воздух, поэтому какое-то количество водяного пара конденсируется в крошечные капли воды. Белый след в небе, тянущийся за высоко летящим самолетом, образуется в результате конденсации.

Зhello_html_m30a26825.jpgаставляем воду появиться

Пhello_html_m3d65caae.jpgоставь стакан с водой в холодильник примерно на час, чтобы он хорошенько охладился. Когда ты его вынешь, то увидишь, как на стенках стакана начнут появляться капли воды. Холодный стакан охлаждает воздух вокруг себя, и водяной пар из воздуха, конденсируясь, образует капли воды на стенках стакана. По этой же причине ты видишь, как водяные капли стекают по внутренней поверхности запотевшего оконного стекла в холодные дни.

Чhello_html_7d199a42.jpghello_html_5962376e.jpgто такое пар?

Кипящий чайник «выпускает» пар, когда образующийся внутри него из горячей воды водяной пар встречается с холодным воздухом снаружи и конденсируется. Крошечные капли жидкости сливаются вместе до тех пор, пока не станут достаточно большими, чтобы мы смогли их увидеть как облачко пара. Если ты подержишь холодную ложку в струе пара, с нее начнет капать вода. Внимание! Будь осторожен; пар очень горячий и может обжечь. Надень кухонную рукавицу.





1hello_html_5962376e.jpg.5. Быль о мертвой воде

О живой и мертвой воде мы наслышаны с детства. Во всяком случае те из нас, кто любил слушать сказки, а потом и сам читал их. Став взрослым, мы узнали, что сказки – это духовное творчество народа в котором в иллюзорной форме отражалась его жизнь, чаяния и надежды. Сказочное, иллюзорное мы оставили сказкам, но сказочные образы и метафоры сплошь да рядом стали переносить на явления и предметы вполне реальные. Вода, которая спасает в засушливый год урожай , конечно же , живая! Она, безусловно, живая и для населения пустынных и полупустынных районов, где и жизнь, и земледелие возможны только при наличии воды. И наоборот, вода, в которой не может жить ни одно существо, мертвая: Мертвое море в Западной Азии (впрочем, в нем все-таки живут отдельные виды бактерий), мhello_html_c381d41.jpgертвыми стали некоторые реки и водоемы, отравленные отходами промышленности …

hello_html_5b565f14.jpgВнимательный наблюдатель Нансен отмечает, что «мертвая» вода появляется, кажется, только там, где поверх соленой морской воды находится слой пресной воды, и заключается, по-видимому, в том, что слой пресной воды увлекается и скользит по более тяжелой соленой воде, как по твердой прокладке.



1hello_html_m7755567.jpg. 6. Бывают ли твердые жидкости?

1.6.1. При какой температуре вода замерзает?

hello_html_m12f39ed0.jpgНе правда ли, вопрос не менее странен, чем предыдущий? Ну кто же не знает, что вода замерзает при нуле градусов? Это вторая опорная точка термометра. Это самое обычное свойство воды. Но ведь и в этом случае можно спросить, при какой температуре вода должна замерзать в соответствии со своей химической природой. Оказывается, гидрид кислорода на основании его положения в таблице Менделеева должен был бы затвердевать при ста градусах ниже нуля.

hello_html_c7c7e3d.jpghello_html_31270b3d.jpghello_html_5962376e.jpgВода на самом деле очень удивительное вещество. Ее, пожалуй, даже можно назвать непослушным веществом. Она не подчиняется многим физико-химическим закономерностям, справедливым для других соединений, потому что взаимодействие ее молекул необычайно велико и требуется особенно тепловое движение молекул, чтобы преодолеть дополнительное притяжение. Это и приводит к такому неожиданному и резкому повышению температур ее кипения и плавления. Попробуйте и на этот раз пофантазировать: вдруг исчезает ассоциация молекул воды … немедленно на всей нашей планете исчезает снега и льда. Нельзя кататься на коньках , негде бегать на лыжах; впрочем, и некому тогда было бы кататься и бегать.

1.6.2. Твердые жидкости

hello_html_m555b802e.jpghello_html_m6b15ec2c.jpghello_html_748358ef.jpgКогда делают обыкновенное бутылочное стекло, песок кладут в горшок, прибавляют соды и мела и ставят в особую печь. Горшок должен быть из огнеупорной глины, то есть из такой, которая не плавится от сильного жара.  От накаливания все три материала – песок, сода и мел – свариваются вместе. Получается в конце концов расплавленное, жидкое, как вода, стекло.  Но стекло только с виду похоже на воду. Когда оно остывает, оно ведет себя совсем не так, как вода.  Если воду охлаждать, она будет оставаться жидкой, пока температура не упадет до нуля. А как только ртуть в термометре опустится до нуля, вода замерзнет – превратится в твердый лед. 

Совсем не то происходит с жидким, расплавленным стеклом. Охлаждаясь, оно густеет очень медленно. При 1200° оно похоже на сироп, при 1000° начинает тянуться в нити, при 800° становится еще более тягучим. Постепенно тягучая, как смола, жидкость превращается в мягкое тесто, которое затвердевает в то стекло, которое мы привыкли видеть.  Попробуйте после этого сказать, когда именно, при кhello_html_m7f8daac4.jpgаком жаре стекло плавится и когда оно замерзает. Это нhello_html_5460882f.jpgевозможно. 

Вот почему очень часто стекло называют "твердой жидкостью", хотя с первого взгляда это выражение кажется такой же чепухой, как белая сажа или горячий лед.  Если бы стекло не было "твердой жидкостью", если бы его нельзя было сделать тягучим, как тесто, мы не могли бы готовить из него изделия всевозможной формы – все эти пузатые графины, фигурные рюмки, вычурные вазы.

hello_html_1758ad97.jpg

1.7. Вода не выливается из бутылки



Если нальем воду в бутылку с широким горлышком, скажем, в молочную, и бутылку перевернуть вверх дном, что произойдет

Тут и опыта никакого не надо! Ясно, что вода выльется и очень быстро! А нельзя все-таки перевернуть бутылку так, чтобы вода, из открытого горлышка, не вылилась Давайте подумаем.

Для нашего опыта нужно много места. Ведь мы не просто будем переворачивать бутылку в сетке, бутылка делает полный оборот,1, 2, 3… И каждый раз она переворачивается горлышком вниз. Но ни одна капля при этом не выливается, потому что не выливается из-за вращения.

Теперь вместо бутылки возьмем жестяную банку от консервов. В ней легко пробивать дырки гвоздем. И если у тебя нет подходящей сетки, нужно пробить две дырки верхнего края банки, пропустим в них концы веревки и завяжем толстым узлом, чтобы не вырвалась. А за середину веревки вертеть. Вода и здесь не будет выливаться при вращении. Ну, а теперь пробьем в дне банки маленькую дырочку. Наливаем воду и раскручиваем. Оборот… 2, 3, из дырочки в дне бьет струя воды. Вода в банке стремится двигаться по инерции, прямо. Но банка не пускает, заворачивает по кругу. Вода сопротивляется, давит на дно. И если в дне дырочка, из нее бьет фонтан.

Глава 2 Твердая вода

2hello_html_5962376e.jpg.1. Какой бывает лед

hello_html_m48b3fe34.pnghello_html_m6c51b797.jpghello_html_m7a6d0c03.jpghello_html_m76aafa6e.jpgВ течение зимы понаблюдай, какие формы и узоры создает замерзшая вода. Снежинки образуются, когда замерзает водяной пар. Сосульки растут, когда вода капает в очень холодном воздухе. Ледяные кристаллы образуют узоры на холодном оконном стекле, когда водяной пар замерзает медленно. Корка льда образуется на поверхности воды в лужах, ведрах, кадках, прудах. Поймай снежинки на кусок черной ткани или картона (предварительно охлади его в холодильнике, чтобы снежинки сразу не растаяли). С помощью увеличительного стекла рассмотри их.
Все они разной формы, но все - шестиконечные!

hello_html_m1e506731.jpgПлавающий лед

hello_html_659cefbc.jpghello_html_70e9857.jpgКогда вода превращается в лед, она занимает больше пространства, чем когда она была в жидком состоянии. Это делает лед легче воды, из которой он получился, поэтому лед плавает, хотя и сильно погружается. Поскольку вода, замерзнув, занимает только на одну девятую больше пространства, то всего лишь одна девятая часть айсберга видна над водой. А то, что под водой, в девять раз больше!





2hello_html_5962376e.jpg.2. Как скользят коньки?


Умеешь ли ты кататься на коньках? Это гораздо труднее, чем кататься на лыжах. Лыжи - длинные и довольно широкие, а лезвия коньков - довольно короткие и очень узкие. Человек на коньках давит всем своим весом на совсем маленький кусочек льда, и поэтому это давление очень большое. Так что лыжи придуманы, чтобы уменьшить давление, а коньки сделаны так, чтобы как можно больше увеличить давление. А зачем? А чhello_html_m2726c6d1.jpgтобы легче скользить!

hello_html_5a8b1ef9.jpghello_html_ffffb50.jpgВ чем тут секрет? Секрет здесь - в свойствах воды и льда. Вода - самое обычное вещество на земле, а вот свойства у неё очень, очень необычные. Дело в том, что металлы и воздух расширяются при нагревании. Это значит, что при охлаждении они, наоборот, сжимаются. А вот вода ведёт себя не совсем так. Если её охлаждать, то она, действительно, будет сжиматься, пока температура выше 4 градусов тепла. А как только температура станет ниже 4 градусов, вода начинает расширяться, и при нуле градусов расширяется ещё сильнее и превращается в лёд. В жидкой воде молекулы расположены довольно близко, но безо всякого порядка. Чем сильнее охлаждение, тем медленнее движутся молекулы, и при достаточно сильном холоде молекулы начинают друг с другом сцепляться. Во льду молекулы воды образуют ажурные, кружевные постройки. Что это за ажурные постройки, ты, наверное, знаешь, если когда-либо рассматривал снежинки. Во льду молекулы воды расположены так, что между ними очень много пустого места, точно так же, как между лучами снежинки. Потому-то лёд легче воды и плавает поверх неё, потому-то из небольшого количества воды можно получить много льда. И при этом сила расширения у льда такая, что если замерзает вода в железной трубе, то разорвёт и трубу.

А что же будет, если лёд начать сжимать? Если на него очень сильно надавить (даже при большом морозе), то может рухнуть ажурное строение льда, и молекулы воды сблизятся. А раз нет внутри ажурных построек, то это будет уже не лёд, а вода. Именно это и происходит, когда человек едет на коньках. От сильного давления лёд под коньком превращается в жидкую воду, которая работает как смазка для конька. По этой смазке он и скользит. Воды образуется, конечно, тонюсенький слой, и она мгновенно снова замерзает, как только конёк с неё съезжает. Но её вполне хватает для лёгкого и красивого скольжения.

Видишь, как странно: кажется, что человек на коньках скользит по льду. А на самом-то деле он скользит по воде!



2hello_html_m3a69deab.jpg.3. Почему идет снег

Кhello_html_m612a6863.jpgатались Таня и Иришка в лесу на лыжах. Снег хлопьями валит. Красота кругом такая - глаз не оторвать!

- Иришка, не отставай! - кричит Таня, а Иришка стоит как зачарованная, вытянула вперед руку в варежке и смотрит на нее. Таня вернулась, подошла к ней и тоже остановилась. Стоят они вместе и рассматривают снежинки на красной варежке. Красиво!

- Смотри, каждая снежинка сделана из крошечных ледяных кристалликов - говорит Таня.

Аhello_html_3ea8c021.jpg Иришка и сама видит это - глаз оторвать не может.

Следующий день выдался морозным. Таня и Иришка шли по аллее, запорошенной снегом. Светило солнце, красиво блестел снег.

Интересно, откуда зимой берутся облака - спросила Иришка, ведь вода зимой не испаряется.

- Вода испаряется всегда - и зимой, и летом. Только зимой она испаряется медленнее.

Иhello_html_cedecfc.jpgришка привыкла к тому, что Таня никогда не обманывает, но поверить, что вода испаряется в мороз, не могла.

- Смотри, белье сохнет на морозе, — сказала Теня. Они зашли во двор, где было развешено белье, и Иришка потрогала его рукой.

- Да оно замерзло! Видишь, корочка льда!

  • Значит, испаряется лед- ответила Таня, ведь к вечеру белье все равно высохнет. Не останется ни льда, ни воды.

  • Что же, и снег испаряется раз он сделан из мелких ледяных кристалликов?

  • Испаряется, только медленно. Но ведь земля огромная, смотри, сколько снега лежит. Вот и наберется на тучу. Кроме того, тучи к нам из жарких стран приходят. Замерзнет пар в туче, и получается снег. Таня достала ключ от квартиры и начала на него дуть. Ключ стал покрываться инеем.

Чем дольше Таня дула на него, тем слой инея становился все толще, а сам иней – все пушистее.

Тhello_html_7e1e70be.jpgаня провела варежкой по ключу, и иней посыпался вниз. Только уже нельзя было понять, что это сыплется иней или снег. Значит, снег и иней -это одно и то же?

- Да, снежинки — это пар, который замерз в облаках, а иней - это пар, который замерз на стекле, железе, ветках деревьев и других предметах.

Когда Таня с Иришкой вернулись домой, Иришка спросила:

- А почему снежинки имеют такую красивую форму? Таня подумала и сказала:

- Видишь ли, лед сделан из крошечных частичек, которые нельзя увидеть даже в микроскоп. Эти частички имеют форм маленьких шестиугольников.

Таня взяла ножницы и быстро вырезана из бумаги несколько шестиугольников.

- Когда эти крошечные частички начинают слипаться вместе они никак не могут слепиться в круг или в квадрат. Вот и полу чаются шестиконечные звездочки.

Иришка попробовала сложить из бумажных шестиугольников какую-нибудь другую фигуру, но у нее ничего не вышло. Получились разные звездочки, но ни разу так и не вышло квадрата или круга.

Иришка долго любовалась этими звездочками, а потом сказала:

Странно, эти частички не видны без микроскопа, а как же люди о них узнали? Таня помолчала и ответила:

- Они об этом догадались.

Иришка посмотрела на Таню и увидела, что она не шутит. Значит, то, что она сказала, правда.

hello_html_5962376e.jpg

Дhello_html_m752375aa.jpgома изо льда

Эскимосы в Канаде строили дома изо льда, чтобы жить в них во время дальних охотничьих путешествий. Эти дома, называемые иглу, строились из плотных снежных блоков, уложенных друг на друга и образующих куполообразную хижину. Щели между блоками заполнялись снегом, а наверху оставлялось отверстие, чтобы оhello_html_m2931ebad.jpgбеспечить доступ воздуха. От тепла печки стены начинали подтаивать. При открывании двери вода замерзала, образуя слой льда, который не давал теплу улетучиваться. Сейчас только очень немногие эскимосы отправляются на дальнюю охоту во льды и строят там традиционные иглу.



2hello_html_m3a69deab.jpg. 4. Жидкие камни



Однажды пришла посылка с Камчатки. То-то было радости! Еще бы, ведь посылка была от лапы с мамой! Открыли посылку, достали записку и начали читать:

«Дорогие наши Таня, Иришка и Ленечка! Очень рады, что вы не теряете времени без толку, изучаете физику. Посылаем вам интересный фильм, который сняли здесь для вас, но сначала отгадайте загадку, которая завернута в бумагу. Целуем, мама и папа». Взяла Таня сверток и говорит:

- Какая тяжелая загадка!

Когда сверток развернули, все увидели камень, из которого торчал ржавый, обгорелый нож.

  • Кто это его воткнул в камень? Спросил Леня,
    широко раскрыв глаза.

  • Неважно кто, важно как, уточнила Иришка. - Ведь камень ножом не разрежешь!

Видно, это и есть - загадка папы и мамы, сказала Таня.

Прошло несколько дней, но загадку так и не отгадали.

Оhello_html_m5509c0ca.jpgднажды в гости к нашим друзьям зашел их сосед дядя Вася. Повертел он камень в руках, покачал головой и говорит:

Придется помочь вам. Завтра утром собирайтесь пораньше пойдете со мной на завод.

На заводе стоял такой шум, что нужно было кричать, чтобы услышать друг друга. Дети не знали, куда им смотреть, так интересно было вокруг. Вдруг как полыхнет красный огонь! Весь цех озарило светом, а дети присели от неожиданности. Сияющий огненный ручей вытекал прямо из кирпичной стены.

- Что это? — прокричал Леня.

Плавильная печь, — ответил ему дядя Вася.

  • Да нет, что это течет яркое и красное?

  • Олово!

  • Оhello_html_7600adda.jpgлово?

  • Металл такой!

- Металл, а течет, как вода!

То-то и оно, кричал на ухо Лене и Иришке дядя Вася, раскаленный. Вот у вас температура 36, а здесь 1000°. А иначе нельзя, потому что олово опять твердым станет. Смотрите!

Дядя Вася зачерпнул железным ковшиком на длинной деревянной ручке немного олова и вылил его на каменный пол. Лужица вскоре потускнела и превратилась в листочек белого металла. Леня хотел схватить его, да дядя Вася вовремя остановил:

- Горячий!

Наконец олово остыло, и дядя Вася разрешил его взять. Дома Леня сказал:

- Выходит, камень тоже сначала был горячий и расплавленный?

Вhello_html_m647516f4.jpgыходит, так, сказала Таня. Давайте посмотрим фильм, тогда все окончательно поймем.

Таня включила проектор, и на экране появилась красивая и страшная картина. Из вершины высокой горы поднимался столб пламени и черного дыма. Когда дети присмотрелись, они увидели, что из горы вылетают раскаленные камни. Они с грохотом поднимались вверх и медленно обрушивались вниз. Падая на склон горы, они расплющивались красными лепешками и медленно гасли.

Нhello_html_652b4202.jpgа вершине горы дети разглядели огромную яму. Таня сказала, что эта яма называется кратер и что кратер внизу переходит в широкий и очень глубокий колодец, который идет вглубь, туда, где земля такая раскаленная, что все камни расплавленные и поэтому жидкие. Этот колодец называется жерло. Жерло, как огромная пушка, стреляло раскаленными камнями, и Таня сказала, что эти жидкие камни называются вулканическими бомбами.

Вhello_html_m5a268c44.jpgдруг дети увидели, что с одного края кратера вытекает огненная река. Когда присмотрелись, то поняли, что это тек расплавленные камни. Они были жидкие, как сметана, красные, как спелый арбуз, кипели и пузырились, как манная каша на печке, и, так как над ними дрожали струйки воздуха, над костром, дети поняли, что камни эти очень горячие. На экране снова падали сверху вулканические бомбы. Вдруг какой-то человек подошел к одной бомбе и с силой бросил нее перочинный ножик. Нож воткнулся и вспыхнул, как будто деревянный. Когда человек в специальном костюме серебристого цвета с лицом, закрытым такой же маской, отошел сторону, дети соскочили с мест и закричали:

- Папа! Папа!

Да, это был их папа, хотя его лица и нельзя было рассмотреть из-за маски. Дети узнали его по походке.

Значит, этот камень — вулканическая бомба? — спросил Леня, когда фильм кончился.

  • Да, — сказала Таня.

  • Иhello_html_m4abe895b.jpg он был жидкий от жары?
    -Да.

  • И он был раньше под землей?!
    -Да.

  • Вот какой у нас необыкновенный камень! —сказала Иришка.

Особенно легко проследить изменение агрегатного состояния воды (твердое вещество - лед, жидкое — вода, газообразное - пар).


hello_html_1758ad97.jpg


2.5. Лед требует пространства



Как ты думаешь, что произойдет, когда лед растает?
Переполнится ли стакан?

Помести кусочек льда в бокал и налей туда до краев воды.

Когда кубик льда растает, уровень воды останется практически прежним. Это происходит потому, что вода, образовавшаяся изо льда, занимает меньше пhello_html_3b8e6861.jpgространства, чем лед.

Оборудование: маленькая аптечная бутылочка из стекла или толстого пластика.

Что происходит

Лед занимает больший объем, чем вода, из которой он получается.

Именно по этой причине зимой могут лопаться водопроводные трубы.

Вода внутри них расширяется при замерзании и

разрывает места соединения или сами трубы.


hello_html_5962376e.jpg

Глава 3 Воздух

3.1.Откуда берется ветер?

Ветер (или вихрь) очень часто бывает сказочным героем. Вспомни "Сказку о мёртвой царевне и о семи богатырях" ("Ветер, Ветер, ты могуч...") или "Вихревы подарки". Может быть, ты сам вспомнишь какие-то сказки, где участвует ветер? Я думаю, ветер в сказки попал потому, что он кажется явлением несколько таинственным. Совершенно безветренные дни вhello_html_m37590fea.jpgстречаются очень-очень редко, сам по себе ветер - обычное дело. А вот откуда он берётся? Непонятно!

hello_html_m3a735d49.jpgНаша планета Земля укутана толстым слоем воздуха. Его называют атмосферой. А Земля наша очень большая, и поэтому очень разная. На экваторе всегда стоит жара, воздух там очень сильно разогревается. А на Северном и Южном полюсах лёд не тает ни зимой, ни летом. Там воздух всегда остывает. Над океанами воздух пропитывается влагой, а над громадными пустынями он сильно высыхает. Там, где растут непроходимые джунгли (например, в Южной Америке на реке Амазонке) в воздух попадает много кислорода. А там, где много городов и дымящих заводов, воздух пачкается дымом, гарью и копотью.

А воздух - это ведь газ, в нём молекулы летают свободно, в нём нет никаких стенок или границ. Наоборот, воздух стремится стать везде одинаковым. И это движение воздуха, его стремление перемешаться и стать везде одинаковым и есть ветер. Если бы солнце, земля и океаны оставили воздух в покое, то через некоторое время у него всюду стала бы одинаковая температура и влажность, а ветры бы затихли навсегда.

hello_html_m44af4542.pngНо воздуху стать одинаковым никак не получается. Слишком уж неодинаковая везде земля и вода, слишком по-разному везде греет солнце. Именно из-за солнца ветра на нашей планете не могут утихнуть.

Конечно, определить, куда будет дуть ветер и с какой силой, не так-то просто, на это влияет много причин. Мне хотелось рассказать только про самую главную причину всех ветров.


3hello_html_m3a69deab.jpg.2. Почему взлетает воздушный шар?

Летом Леня уехал на Камчатку к папе с мамой, а Таня с Иришкой отправились в туристский поход на Алтай.

Однажды Иришка с Таней собирали камни для коллекции. Они ушли далеко от лагеря. Вдруг Иришка оступилась и подвернула ногу не может дальше идти. Несет ее Таня на себе. Вот Иришка и говорит:

  • Брось меня здесь! Доберешься до лагеря вернешься с ребятами за мной.

  • Нhello_html_m2d8d0526.pngе болтай глупости, Ирина! отвечает Таня. Давай лучше отдохнем и подумаем, что делать дальше. Остановились они у горной речки, развели костер, отдыхают. А кругом тишина, горы насупились, смотрят на Иришку с Таней...

Эх, была бы радиостанция! говорит Иришка.

  • Или почтовый голубь хотя бы, — отвечает Таня.

  • Или красная ракета.

Смотрит Таня на дым, который стелется вдоль берега, и говорит:

- Ветер дует в сторону лагеря... А что, если мы запустим воздушный шар и привяжем к нему записку!

Иришка покачала головой и вздохнула:

- А где взять шар?

Шhello_html_235424b1.jpgар мы склеим из папиросной бумаги, ответила Таня и достала из рюкзака клей и пачку папиросной бумаги, которую они взяли с собой, чтобы заворачивать красивые камни для своей коллекции.

Но ведь нам нужен газ легче воздуха, не унималась Иришка, ведь без этого шар не поднимется вверх?

Обычно шары надувают водородом или гелием, эти два газа легче воздуха, вот и тянут шар кверху. Но у нас есть другой легкий газ это горячий воздух. Как по-твоему, почему дым поднимается кверху?

Иришка вспомнила опыт с термометром из бутылки и говорит:

- Во-первых, все предметы при нагревании расширяются... и воздух, наверное, тоже.

- А как докажешь?

Иришка порылась в рюкзаке и достала небольшую железную трубку. Один конец трубки она обмакнула в воду так, что в нем получилась водяная пленка, а второй конец закрыл пальцем. После этого она взяла из костра горящую веточку стала нагревать трубку. Скоро пленочка на конце трубки надулась пузырьком и лопнула.

Иришка и говорит Тане:

- От нагревания воздух стал расширяться и выходить из трубки.

- Значит, от нагревания воздух расширяется, говорит Таня, в трубке его становится меньше, и он делается...

- Легче, догадалась Иришка.

- Ну, а теперь за дело! - сказала Таня и принялась расправлять на траве лист папиросной бумаги.

Таня с Иришкой вырезали двенадцать полосок, похожих на листья пальмы, и стали их склеивать между собой.

Медленно движется работа, Иришка и говорит: Мы так полдня просидим...

Нhello_html_mb48425c.jpgичего, рано или поздно сделаем, только нужно аккуратно клеить, чтобы дырочек не было.

Доклеив шар, положила Таня его подсушить, а Иришка написала записку: «Подвернула ногу в Долине Горных Духов. Ждем помощи! Ирина».

Привязали Таня с Иришкой записку к шару и подняли его над костром. Шар стал быстро наполняться горячим воздухом, и Иришка почувствовала, что он начинает рваться вверх. Это горячий воздух, который легче холодного, поднимает шар. Таня и Иришка разом отпустили шар, и он стал быстро подниматься вверх.

- Всплывает, как воздушный пузырек в воде, воскликнула Иришка.

Между прочим, сказала Таня, полеты на воздушных шарах называют воздухоплаванием.


3hello_html_5962376e.jpg.3.Сколько весит воздух в комнате?

Можете ли вы, хоть примерно, сказать, какой груз представляет воздух, наполняющий небольшую комнату? Несколько граммов или несколько килограммов? В силах ли вы поднять такой груз одним пальцем или же с трудом могли бы удержать на плечах?

Теперь, пожалуй, не найдется уже людей, которые считают, что воздух вовсе ничего не весит, как думали в старину. Но сказать, сколько именно он весит, многие и сейчас не могут.

Запомните же, что литровая кружка теплого летнего воздуха близ земли (не в горах) весит 1 1/5 г. В кубометре ровно 1000 л; поэтому кубометр воздуха весит в 1000 раз больше, чем 1 1/5 г; это составит 1 1/5 кг.

Теперь вам нетрудно уже будет сосчитать, сколько весит воздух в той или иной комнате. Для этого надо лишь знать, сколько в комнате кубометров. Если площадь комнаты 15 кв. м, а высота 3 м, то воздуха в ней 15x3 = 45 куб. м. Весит же этот воздух 45 кг, да еще 1/5 от 45, то есть еще 9 кг, всего, следовательно, 54 кг. Такого груза одним пальцем не поднимешь да и на плечах унесешь не без труда.

3.4. Пhello_html_5962376e.jpgочему печка, гудит, когда топится?



В зимний день, как только затопят печку, начинается в комнате музыка. Печка гудит и поет, как большая труба в оркестре, а печные дверцы звенят и гремят, словно медные тарелки. Откуда этот гул и звон? Чтобы труба загудела, нужно в нее подуть.

Аhello_html_m2eac4c7e.jpg кто дует в печку?

Дело тут вот в чем. Когда мы растапливаем печку, воздух в ней нагревается. А теплый воздух легче холодного. Он подымается вверх, а на освободившееся место входит из комнаты холодный воздух. Получается тяга воздушный поток, проходящий через печку снизу вверх.

hello_html_m2cde36bc.jpgЭто легко проверить. Положите на открытку несколько маленьких кусочков бумаги, да так, чтобы они были у самого края. Поднесите открытку к дырочке в печной дверце. Клочки бумаги один за другим улетят в печку.

Что их туда понесло? 

Струя воздуха, которая течет из комнаты в печку. Воздушный ручей унес клочки бумаги, как река уносит брошенную в нее щепку. Значит, в печку никто не дует, а воздух сам входит туда. 

Но правда ли, что, когда воздух нагреешь, он подымается вверх?

Это вы можете увидеть собственными глазами. Поставьте в солнечный день на окно горящую свечу или лампу. Вы увидите на подоконнике тень пламени, а над ней струящуюся тень подымающегося вверх воздуха. Оттого-то пламя и тянется всегда вверх: воздух поднимается и увлекает за собой пламя.

Теперь понятно ли вам, для чего в печной дверце делают дырочки? Для воздуха. Но для чего нужен воздух? Для того, чтобы дрова в печке горели. Без воздуха например, в закрытой наглухо печке дрова гореть не станут. Чем лучше тяга, тем и дрова горят лучше. Вы и сами, вероятно, замечали: когда тяга сильная, дрова горят хорошо, а когда тяга плохая, дрова горят еле-еле. 

Ученые исследовали воздух в лаборатории. Они нашли, что воздух это смесь газов. Больше всего в нем азота и кислорода. Кислород это и есть тот газ, который нужен для горения. Когда дрова в печке горят, происходит вот что. Из угля, который есть в дровах, и из кислорода, который приходит с воздухом, получается углекислый газ. А из водорода и кислорода получается вода. Значит, во время своего путешествия по маршруту "печка дымовая труба" воздух совсем меняется. Кислорода в нем остается меньше, но зато взамен он берет в печке и уносит в трубу воду и углекислый газ.




hello_html_5962376e.jpg

3.5. Почему шины надувают воздухом?


Чhello_html_m77122a16.jpgем отличаются друг от друга воздух, вода и камень? Простой вопрос, правда? Любой скажет, не задумываясь, что они во всём отличаются, совсем не похожи. Но дело в том, что всё их отличие связано только с одним свойством: с разным расстоянием между молекулами. В камне молекулы находятся близко одна к другой, поэтому сильно друг за дружку цепляются, в воде молекулы слабее сцеплены, а в воздухе они друг от друга далеко, движутся сами по себе, только изредка сталкиваясь.

hello_html_m49e82399.jpgМолекулы в камне похожи на солдат в строю, когда им скомандуют «вольно». Они могут поворачиваться, качаться, подпрыгивать, но с места далеко уйти не могут: каждую молекулу крепко держат её соседи.

В воде молекулы как люди в автобусе, не очень полно набитом. Они могут и качаться, и подпрыгивать, а могут и протискиваться в другое место.

В воздухе молекулы вообще соседей не замечают, так они друг от друга далеко, как несколько человек на большом стадионе. Они только иногда сталкиваются.

Именно поэтому через воздух идти легко, расталкивая молекулы в разные стороны. В воде идти гораздо труднее, а чтобы через камень пройти, надо специальное бурильное оборудование или взрывчатку.

Поэтому скульптору приходится долго обтёсывать камень, разрывая связи между молекулами, чтобы сделать нужную фигуру, а вода сама принимает форму плошки, в которую её налили. У воздуха же вообще формы нет.

hello_html_m58cc206a.jpgПоэтому шины надувают воздухом, а не водой заливают или песком заполняют. Между молекулами воздуха много пустого места, и воздух легко сжать. А сжать камень может только великан в сказке. Воду сжать тоже только великану под силу. Ведь в камне или в воде молекулы-то уже очень близко друг к другу находятся. Их трудно оторвать друг от друга, но очень трудно и сделать их поближе друг другу. Не любят атомы и молекулы, когда их мнут и притесняют. Если их попытаться сблизить, чтобы атом на атом налез, то они будут очень этому противиться. На очень маленьком расстоянии атомы отталкиваются с огромной силой!

hello_html_m43f64de5.jpgШины смягчают поездку по неровной дороге, потому что все толчки достаются воздуху внутри неё: немного сблизятся молекулы воздуха в шине, затем снова разбегутся, и всё в порядке: сама машина почти не шелохнётся, и пассажиры чувствуют себя отлично.


hello_html_m30a26825.jpg

Загадка про печку


Разгадайте-ка загадку. 

Топится печка, а огня нет. Куда воздух входит, оттуда и дым выходит.

Что это такое?

Это человек.

Ведь когда мы дышим, мы вдыхаем воздух, а выдыхаем воду и углекислый газ. Совсем как печка.

Вы это легко можете проверить. Дохните на ложку, она запотеет. Вот вам вода. Теперь подуйте через соломинку в известковую воду. Вода замутится. Вот вам углекислый газ. Нос нам служит и дверцей, куда входит воздух, и дымовой трубой. А горит в нашей печке то, что мы едим. От этого у нас тело всегда теплое.


3hello_html_1758ad97.jpg.6.Прилипчивый стакан

Из этого эксперимента ты узнаешь, как благодаря воздуху пhello_html_33d27d5f.jpgредметы могут прилипать друг к другу.

Реквизит

  • 2 больших воздушных шарика

  • 2 пластиковых стакана по 250 мл

  • Помощник

Подготовка

Разложи всё необходимое на столе

Начинаем научное волшебство!

  1. Вызови кого-нибудь из зрителей в качестве ассистента.

  2. Дай ему шарик и стаканчик, а другой шарик и стаканчик оставь себе.

  3. Пусть твой ассистент надует твой шарик примерно наполовину, и завяжет его.

  4. Теперь попроси его попытаться прилепить к шарику стаканчик. Когда он не сможет выполнить это, наступает твоя очередь.

  5. Надуй свой шарик примерно на треть. Приложи стаканчик к шарику сбоку.

  6. Удерживая стаканчик на месте, продолжай надувать шарик, пока он не будет надут по крайней мере на 2/3. Теперь отпусти стаканчик.

Советы учёному волшебнику

Докажи зрителям, что твой стаканчик не намазан клеем. Выпусти из шарика некоторое количество воздуха, и стаканчик отваливается.

Что ещё можно сделать

Попробуй одновременно прикрепить к шарику одновременно 2 стаканчика. Это потребует некоторой тренировки и помощи ассистента. Попроси его приложить к шарику два стаканчика, а потом надуй шарик, как было описано.

Результат

Когда ты надуешь шарик, стаканчик «прилипнет» к нему.

Объяснение

Когда ты прикладываешь стаканчик к шарику и надуваешь его, вокруг края стаканчика стенка шарика становится плоской. При этом объём воздуха внутри стаканчика слегка увеличивается, однако количество молекул воздуха остаётся прежним, поэтому давление воздуха внутри стаканчика уменьшается. Следовательно, атмосферное давление внутри стаканчика становится слегка меньшим, чем снаружи. Благодаря этой разницы в давлении стаканчик и удерживается на месте.



Гhello_html_m7755567.jpgлава 4 Давление


4.1. Что такое давление

hello_html_1432c658.jpgСила, давящая на определенную площадь, называется давлением. Сила давления зависит от нескольких условий. Например, человек в ботинках будет проваливаться в сугробы, пока не наденет снегоходы и лыжи, чтобы увеличить площадь опоры под собой. Благодаря этому давление его тела на поверхность снега уменьшится. Так, подмечено, что лапы слона или верблюда создают меньшее давление , чем каблучки туфель. Игла свободно проходит сквозь ткань, а карандашом гораздо сложнее сделать то же самое. Концы иглы и карандаша разные и создают разное давление.

hello_html_m23dccdbc.jpgВес воздуха, находящегося в верхних слоях атмосферы, давит на нижние слои. Это называется атмосферным давлением. Чем ближе к поверхности Земли вы находитесь, тем выше атмосферное давление. С высотой давление понижается, так как воздух становится все менее плотным, разреженным. При подъеме в горы давление падает на 1мм на каждые 10 м. Но тела под воздействием огромного атмосферного давления не разрушается. Это объясняется тем, что они внутри наполнены воздухом. Воздух изнутри и снаружи давит одинаково.

Наше тело устроено так, что мы вообще почти не ощущаем атмосферного давления. Изменение давления мы чувствуем, например, в полете на самолете. При наборе им высоты или снижении у нас закладывает уши. Нужно зевнуть или сделать глоток, и внутреннее и внешнее давления сравняются, давление на пройдет. На земле самочувствие многих людей, особенно пожилых и не совсем здоровых, ухудшается при изменение атмосферного давления ( повышения или понижения).

Давление в жидкостях действует по тому же принципу.

4hello_html_m30a26825.jpghello_html_m4ca7a67a.jpg.2. Атмосферное давление

Все мы постоянно пребываем на дне воздушного океана под прессом тяжести его многокилометровой толщи. Но тяжесть эту мы не замечаем, как не задумываемся и о необходимости время от времени вдыхать и выдыхать этот воздух.

Для показа действия атмосферного давления нужна горячая вода, но не крутой кипяток, чтобы бутылка не деформировалась. Сто-двести граммов такой воды наливают в бутылку и несколько раз интенсивно встряхивают, прогревая тем самым находящийся в бутылке воздух. Затем воду выливают, а бутылку сразу же плотно закрывают крышкой и ставят на стол для обозрения.

В момент закупоривания бутылки давление воздуха в ней было одинаково с наружным атмосферным давлением. Со временем воздух в бутылке остывает и давление внутри нее падает. Возникшая разница давлений по обе стороны стенок бутылки приводит к ее сдавливанию, сопровождающемуся характерным хрустом.

4hello_html_5962376e.jpg.3.Как было открыто атмосферное давление?

hello_html_697a9172.jpg

Воздух обладает весом...

Вhello_html_1d611813.jpg этом можно убедиться на опыте. Выкачав часть воздуха из шара, мы увидим, что он стал легче. Впервые весомость воздуха привела людей в замешательство в 1638 году, когда не удалась затея герцога Тосканского украсить сады Флоренции фонтанами - вода не поднималась выше 10,3м.

Эванджелиста Торричели

(1608-1647)-итальянский физик и математик, ученик Галилея. Формулировал свои взгляды только на основе опыта. Открыл атмосферное давление. Сконструировал первый ртутный барометр, определил высоту столба ртути в закрытых трубках. Занимался баллистикой, опубликовал первую работу по гидродинамике, сформулировал закон вытекания жидкости из отверстия в сосуде. Превосходно делал микроскопы и шлифовал линзы телескопов.

Поиски причин упрямства воды и опыты с более тяжелой жидкостью - ртутью, предпринятые в 1643г. Торричелли, привели к открытию атмосферного давления.

Торричелли обнаружил, что высота столба ртути в его опыте не зависит ни от формы трубки, ни от ее наклона. На уровне моря высота ртутного столба всегда была около 760мм.

Нормальное атмосферное давление на уровне моря в среднем составляет 760 мм рт.ст.= 1310 гПа.
С высотой давление и плотность воздуха уменьшаются.
Если бы атмосфера Земли не вращалась вместе с Землей вокруг ее оси, то на поверхности Земли возникли бы сильнейшие ураганы.

4.3.1.Что произошло бы на Земле, если бы воздушная атмосфера вдруг исчезла?

- на Земле установилась бы температура приблизительно -170 °С, замерзли бы все водные пространства, а суша покрылась бы ледяной корой.
- наступила бы
полная тишина, так как звук в пустоте не распространяется; небо стало бы черным, поскольку окраска небесного свода зависит от воздуха; не стало бы сумерек, зорь, белых ночей.
- прекратилось бы мерцание звезд, а сами звезды были бы видны не только ночью,
но и днем (днем мы их не видим из-за рассеивания частичками воздуха солнечного света).
-
погибли бы животные и растения.

4.3.2.Как переносит человек различную высоту над уровнем моря?

hello_html_30d42582.jpg















hello_html_5962376e.jpg

4.3.3.Что произойдет с человеком,

если его выбросить без скафандра в открытый космос?

.hello_html_m2d89e819.png.. В американском фильме ``Вспомнить все'' (с Арнольдом Шварцнегером в главной роли) у главных героев, когда они оказываются выброшенными на поверхность Марса, начинают вылезать из орбит глаза, а их тела раздуваются. Что же произойдет с человеком, попавшим без скафандра в безвоздушное пространство (вернее, что произойдет с его телом -- ведь дышать он не может). Давление газов внутри тела будет стремиться ``уравновесится'' с внешним (нулевым) давлением. Очень простая иллюстрация: банки, которые ставят больному. Воздух в них прогревают, отчего плотность газа уменьшается. Банку быстро прикладывают к поверхности, и Вы видите, как по мере остывания банки и воздуха в ней тело человека в этом месте затягивается в банку. А представьте такую банку вокруг человека... Но это не единственный ``неприятный'' процесс. Как известно, человек состоит из воды как минимум на 75 %. Температура кипения воды при атмосферном давлении равна 100 С. Температура кипения сильно зависит от давления: чем ниже давление, тем ниже температура кипения. ...Уже при давлении 0,4 атм. температура кипения воды равна 28,64 С, что значительно ниже температуры тела человека. Поэтому, на первый взгляд, при попадании в открытый космос человек лопнет и ``вскипит'' ... но взрыва тела не происходит. Дело в том, что если воздух из легких (и остальных полостей тела) беспрепятственно вышел, то в организме только жидкость, которая выделяет пузырьки газа, но сама сразу не вскипает. Между прочим, когда происходит разгерметизация (скажем, на большой высоте), то человек умирает, но на куски его не разрывает. Вспомним наших погибших космонавтов: 20км -это примерно 1/10 атмосферы - практически вакуум с интересующей нас точки зрения.
Хотя... Около 15 лет назад в одном из институтов Академгородка возникла идея попробовать вакуумную сушку мяса. Большой кусок мяса поместили в вакуумную камеру и начали резкую откачку. Кусок просто взорвался. После этого эксперимента было довольно сложно отскребать его результаты от стенок вакуумной камеры.

4hello_html_m2f574c4d.jpg.4. Роль атмосферного давления в жизни человека и животных

Тело человека приспособлено к атмосферному давлению и плохо переносит его понижение. При подъеме на высокие горы многие люди чувствуют себя плохо, появляются приступы «горной болезни», становится трудно Организм людей, живущих на больших высотах, приспосабливается к пониженному давлению. Например, в Андах Южной Америки, в Тибете и в некоторых других местах встречаются постоянные людские поселения на высотах около 5000 м. Экспедиция англичан на Эверест в 1924 году обнаружила на высоте 5200 м жилье тибетского отшельника. В Тибете на высоте 5000 м существовали копи, где люди добывали золото. Однако человек и большинство животных не живут на больших высотах, т.к. все-таки они плохо переносят низкое давление. Только некоторые птицы могут залетать туда. Так птица кондор водится в Андах на высотах до 7000м, а может подниматься на высоту до 9000м. Во время экспедиции на Эверест в 1924 г за людьми следовали горные галки до высшего пункта подъема 8200м. Гриф и ястреб свободно поднимаются до высоты 6000-7000м. Орел поднимается до высоты 5000м, остальные птицы держатся на высоте не более 4000м.дышать, как бы не хватает воздуха, из ушей и носа нередко идет кровь, можно даже потерять сознание.

hello_html_m73dfb007.jpg

Мhello_html_2691838c.jpgногие живые организмы, например, спруты, пиявки имеют присоски, при помощи которых они могут прилипнуть к любому предмету. Присоски увеличиваются в объеме, внутри них образуется разреженное пространство, и наружное давление воздуха прижимает их к поверхности какого-либо предмета. Так осьминоги хватают добычу, а пиявки передвигаются.


Дhello_html_dbb98f5.jpghello_html_7aca94da.jpgля защиты космонавта от влияния пониженного давления, которое существует на тех высотах, где летают современные космические корабли, и недостатка кислорода кабины кораблей делаются герметическими, и в них создаются и поддерживаются нормальное барометрическое давление и влажность, а также обеспечиваются приток свежего воздуха и необходимые температурные условия. Например, в кабине корабля «Восход-2» во время полета давление равнялось 1 атм, а температура была 180С. Прежде, чем выйти в открытый космос, космонавт должен облачиться в специальный скафандр, который полностью должен обезопасить космонавта от воздействия низкого давления, кислородного голодания, смягчить влияние резких температурных колебаний.


Как человек пьет? Втягивание ртом жидкости вызывает расширение грудной клетки и разрежение воздуха как в легких, так и во рту. Повышенное по сравнению с внутренним наружное атмосферное давление «вгоняет» туда часть жидкости. Так организм человека использует атмосферное давление.


hello_html_m78e08f0d.png

hello_html_724338a3.png1hello_html_m3c2b4268.png. Может ли космонавт набрать жидкость в шприц во время полета на космическом корабле, если в кабине поддерживается нормальное атмосферное давление?

2. Почему опасно сдавать в багаж при полете на самолете плотно закупоренные стеклянные банки?

3hello_html_713d5779.png. Почему вода из опрокинутой бутылки выливается рывками, с бульканьем? а из резиновой медицинской грелки вытекает ровной сплошной струёй?


hello_html_5c564e7b.png

4. Равно ли давление воздуха внутри туго надутого резинового мяча давлению наружного воздуха?

hello_html_m30a26825.jpg4.5.Тепловой фонтан

В этом опыте демонстрируют водяную струю, вылетающую из бутылки под действием избыточного давления в ней. Основной деталью конструкции фонтана является жиклер, установленный в бутылочной крышке. Жиклер представляет собой винт, вдоль продольной оhello_html_78dddc95.pngси которого имеется сквозное отверстие малого диаметра. В опытной установке удобно использовать жиклер от выработанной газовой зажигалки.

Мягкая пластиковая трубка плотно надета одним концом на жиклер, а другой ее открытый конец располагается близ дна бутылки. Примерно треть объема бутылки занимает прохладная вода. Крышка на бутылке должна быть герметично закручена.

Для получения фонтана бутылку обливают из кувшина теплой водой. Заключенный в бутылке воздух быстро прогревается, его давление повышается, и вода выталкивается наружу в виде фонтанчика на высоту до 80 сантиметров.

Этот опыт можно использовать для демонстрации, во-первых, зависимости давления газа от его температуры и, во-вторых, работы по поднятию воды, совершаемой расширяющимся воздухом.

4hello_html_1758ad97.jpg.6.Не трясти!

Достаточно ли давления воздуха для того, чтобы удержать в стакане воду, если ты перевернёшь его кверху дном? Проделай этот опыт и уhello_html_m5349f211.jpgзнаешь.

Реквизит

  • Ножницы

  • Тонкий картон

  • Линейка

  • Стакан

  • Маркер

  • Стеклянная или пластмассовая миска

  • Кувшин с водой

Подготовка

  1. Вырежи ножницами из картона квадратный кусок такого размера, чтобы их можно было накрыть стакан и он выступал с каждой стороны примерно на 2,5 см.

  2. Напиши маркером на картоне «Не трясти».

  3. Расставь на столе миску, стакан, кувшин с водой и кусок картона.

Начинаем научное волшебство!

  1. Объяви зрителям, что сейчас ты с помощью тонкого куска картона сможешь удержать воду в перевёрнутом стакане.

  2. Налей в стакан до краёв воды.

  3. Накрой стакан картоном, чтобы надпись была сверху.

  4. Положи одну руку на картон и переверни стакан над миской, продолжая удерживать картон.

  5. Произнеси волшебные слова, а затем медленно убери руку, которой держишь картон.

Советы учёному волшебнику

Рука, которой ты придерживаешь картон, должна быть сухой, чтобы он не прилип к ладони.

Что ещё можно сделать

Попробуй провести такой же эксперимент с разным количеством воды в стакане, с картоном разного качества, или вообще попытайся удержать воду с помощью других материалов. Удастся ли тебе это, если стакан будет полон наполовину или на три четверти, или с куском пластика вместо картона?

Результат

Когда ты уберёшь руку с картона, вода останется в стакане и не будет выливаться.

Объяснение

Этот фокус удаётся выполнить благодаря поверхностному натяжению, то есть склонности молекул на поверхности жидкости связываться вместе, формируя тонкую плёнку. Поверхностное натяжение воды создаёт прочную связь между водой и картоном, и он оказывается словно «приклеенным» к стакану. Но помимо поверхностного натяжения здесь задействованы и другие силы.

Вода не выливается из поверхностного стакана также благодаря давлению воздуха, действующего на картон. Это давление превышает давление воды внутри стакана, которое создаётся из-за силы тяжести, тянущей воду к земле.

Если ты попробуешь выполнить тот же эксперимент при других условиях (см. «Что ещё можно сделать»), ты увидишь, что такого же эффекта можно достичь, даже если в стакане будет всего половина воды. Сила атмосферного давления на картон снова будет превосходить силу давления воды внутри стакана.



Глава 5 Зачем нужны измерения?

"hello_html_m3a69deab.jpgНаука начинается там, где начинают измерять".
Д.И.Менделеев

5.1.Система измерений. Человек — мера всех вещей.


hello_html_5193c04e.png Для удовлетворения своих потребностей человек изготовляет себе вещи. Чтобы служить человеку, они должны быть ему соразмерны. В древние времена части человеческого тела служили естественной основой всех единиц измерения. Даже сегодня, чтобы наиболее ясно представить себе размеры того или иного предмета, мы говорим, что он во столько-то раз больше человеческого роста, что его длина равна стольким-то локтям, что он на столько-то футов (фут-стопа) шире или на столько-то голов выше.

hello_html_25c2d488.jpgВведение метрической системы мер положило конец этим методам измерения. Поэтому мы должны попытаться составить себе насколько возможно подробное и точное представление также и об этом новом масштабе. Именно так поступают архитекторы, обмеряя помещение собственного жилища, чтобы яснее представить себе размеры проектируемых ими зданий. Каждый изучающий архитектуру должен прежде всего научиться правильно оценивать размеры помещений и их обстановки с тем, чтобы при изображении и назначении размеров любого предмета, помещения или здания зрительно представлять их истинную величину.

Правильное понятие об истинных размерах предмета, будь то в натуре или на рисунке, мы получаем только тогда, когда рядом с ним видим человека. Для нашего времени характерно, что на иллюстрациях в специальных журналах здания и помещения чаще всего изображаются без людей, и это обычно дает неправильное представление о действительных размерах зданий, которые в натуре значительно меньше, чем выглядят на бумаге. В этом я вижу основную причину нередкого в наше время отсутствия соразмерности между зданиями, поскольку авторы проектируют их, пользуясь различными случайными масштабами, забывая о том, что единственно правильная мера всех масштабов— человек.

hello_html_6c8c2dea.jpgПроектировщику необходимо знать, откуда возникли применяемые им основные размерности. Он должен знать, каковы соотношения отдельных частей тела нормального физически развитого человека и какое пространство ему необходимо при различных положениях и в движении.

hello_html_468f15d4.jpgОн должен знать размеры предметов домашнего обихода, одежды и других, окружающих его предметов, чтобы правильно назначать размеры необходимых для них хранилищ, емкостей и мебели. Он должен знать величину свободных проходов между мебелью в кухне, столовой, библиотеке и т.п., чтобы обеспечить удобные условия домашней работы и жизни без излишнего увеличения объема помещений.

Он должен знать, как целесообразно расставить мебель, чтобы обеспечить человеку наиболее удобные условия труда и отдыха.

hello_html_36ae1529.jpghello_html_4c221583.jpghello_html_16522e0.jpgНаконец, он должен знать наименьшие размеры средств транспорта, которыми человек пользуется ежедневно: железнодорожных и трамвайных вагонов, автомобилей и т.п., имея ясное представление о типичных для них минимальных величинах, он часто бессознательно использует их при назначении размеров других помещений.
Но человек-это не просто физическое тело, занимающее определенное пространство. Не менее важна забота о его физическом и психологическом комфорте, так как планировка помещений, их окраска, освещение, меблировка и оборудование оказывают на человека значительное влияние.

hello_html_87331d9.jpg



hello_html_m7755567.jpg

5.2 Что мы знаем о часах?

Сhello_html_1a1cbb3a.gifначала загляни сюда и посмотри , что значит время в нашей жизни.
А самый первый измерительный прибор, с которым ты впервые столкнулся в своей жизни - это обыкновенные часы.
От изобретения первых часов (солнечных ) до создания сложнейших атомных часов прошло пять с половиной тысяч лет.

Что такое время?

солнечные часы

самые, самые .... часы

летние биочасы

история наручных часов

время "шесть ступней"

солн.часы со всего мира

водяные часы

часы мастера Роджера Вуда

масляные часы

мастерская Роджера Вуда

огневые часы

любопытно, что ...

песочные часы

галерея солн.час. (Северная Америка)

механические часы

солнечные часы в России

электрические и электронные часы

дополнение

атомные часы


Кhello_html_m6bd4b34f.jpghello_html_m5e1f8205.jpgстати, ты никогда не задумывался, почему на обычных часах стрелки идут слева направо?
Оказывается, потому, что тень в солнечных часах шла в том же направлении.
Поэтому современные часы и
переняли это движение от своих предков.
Вот если бы солнечные, а затем и механические часы были изобретены в Южном полушарии, все было бы
наоборот!

«В одну и ту же реку нельзя войти дважды!»
- сказал Гераклит Эфесский (VI-V в. до н. э.) о времени.

5hello_html_m30a26825.jpg.3. Немного интересного.



Сhello_html_611502e1.jpg древних времен людям приходилось измерять длину, оhello_html_m6309e34a.jpgтсчитывать время , взвешивать различные тела. И в каждой стране были приняты свои единицы измерения. Единица измерений должна была быть удобной. Поэтому издавна употреблялись такие единицы, как "локоть" - расстояние от локтя до кончиков пальцев ( на Руси), " дюйм" - ширина большого пальца ( в Англии), "фут" - длина ступни ( в Англии) и Локоть - длина руки от сгиба, острого выступа до конца среднего пальца.
Сажень - расстояние между концами пальцев широко расставленных рук взрослого мужчины. Косая сажень - от подошвы ноги до конца пальцев вытянутой вверх руки.

"hello_html_5537d7da.jpgКосая сажень в плечах" - так говорили о широкоплечем и могучем богатыре.
А вот о малорослом человеке могли сказать так: "Аршин с шапкой". Аршин - 71 см.
О карлике была такая поговорка: "Сам с вершок, а голова с горшок". Вершок - 5 см, это часть указательного пальца

Пядь малая-расстояние между концами вытянутых большого и указательного пальцев рук.
Пядь великая -расстояние от конца вытянутого мизинца до конца большого пальца, ее длина 22-23 см.
Пядь с кувырком -длина такой пяди равна соответственно 27 см и 31см или 5 вершков.

hello_html_1758ad97.jpg

5.4.Опыт

Измерить свою комнату (длина, ширина, высота, (в см, в мм ).

Гhello_html_142f9f91.jpgлава 6 Сила Архимеда

6.1. "ЭВРИКА!"

Архимед жил около 287-212 до нашей эры – древнегреческий ученый. Занимался математикой, механикой, физикой и астрономией. Разработал научные основы статики, вывел законы рычага. Заложил фундамент гидростатики, ему принадлежат её оhello_html_m58485c39.jpgсновной закон (закон Архимеда). Исследовал условия плавания тел. Изобрел машины для орошения полей, использовал винт, рычаг и блок для подъема больших грузов и в военных метательных машинах.

6hello_html_m7755567.jpg.2. Что выталкивает нас из воды?

Лодки и корабли люди научились строить еще в древнейшие времена. Вопросы связанные с мореплаванием, волновали их все больше и больше, особенно когда речь заходила о дальних путешествиях. Неудивительно, что и древние греки уделяли много внимания проблемам плавания тел.

Вhello_html_m740c4757.jpghello_html_8b0cad0.pngыяснить, что же именно влияет на погруженное в жидкость тело, удалось знаменитому Архимеду. Чтобы понять, в чем смысл его известного закона, проведите несложный опыт. Опустите в тазик с водой или в ванну что угодно, хотя бы собственную руку. Во-первых, вы заметите, что она словно стала легче. Во-вторых, обнаружите, что вода в ванне ли тазике поднялась, вытиснилась. Вот Архимед и сформулировал по этим наблюдениям свой закон: на всякое тело, погруженное в жидкость (в газе – то же самое), действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной им жидкости.

6hello_html_5962376e.jpg.3.Почему в море плавать легче?

Замечали ли вы на речных и морских судах красную горизонтальную линию? Наверное, вы даже вспомните, как она называется – ватерлиния. Для чего ее проводят?

hello_html_480e2515.jpghello_html_7fd8250a.jpgЕсли судно погружено в воду так, что ватерлиния хорошо видна, то это значит, что его можно еще догрузить. А если вода подошла к этой линии или превысила ее, то это уже опасно – судно перегружено. То есть выталкивающей силы воды вот-вот не хватит, чтобы уравновесить судно вместе с грузом.

А вот какой интересный факт наблюдают те, кто плывет на корабле и переходит на нем из реки в море. Вчера еще, плывя по реке, можно было видеть, как ватерлиния почти касалась поверхности воды. А утром, при выходе из реки в открытое море, выяснилось, что расстояние от ватерлинии до воды заметно увеличилось.

Что же случилось? Неужели с корабля что-то выбросило? Или, может быть, ночью с него все пассажиры с багажом? Вовсе нет, вес корабля остался неизменным. Значит, и уравновешивающая его выталкивающая сила также не переменилась. Ну, так в чем же дело?

Пожалуй, вы поняли, что вся «соль» этого вопроса – в морской воде. Известно, что ее плотность речной воды за счет растворенной в ней соли. А в более плотной жидкости тело погружается меньше.

6hello_html_1758ad97.jpg.4.Опыт с яйцом

Вhello_html_m10b6b648.jpghello_html_5a1d35e9.jpghello_html_6b40b793.jpgозьмите 2 банки (одну литровую, лучше с широким горлышком). Если нет банки, то подойдет любой сосуд с прозрачными стенками. Также Вам понадобиться сырое яйцо и 2-3 столовые ложки соли. 

Налейте в банку пол литра воды и растворите 2 столовые ложки соли. Подождите немного, пока вода станет прозрачной, если вы пользовались солью грубого помола. рис1 рис2 рис3

Теперь опустите сырое яйцо в банку. Оно должно плавать у поверхности (см. рис. 1).  Во вторую банку налейте воды. Постепенно наливайте воду в банку с яйцом. Яйцо начнет погружаться и зависнет как подводная лодка  (рис. 2).Продолжайте подливать воду и Ваша подводная лодка ляжет на дно (рис. 3).

Можно усложнить фокус. Положите в банку яйцо и подливайте воду из разных банок. Яйцо будет, то опускаться, то подниматься. Это удивительно! Потому что на вид вода в  банках одинаковая, яйцо одно и тоже. Почему это происходит? Добавляя соль в воду мы делаем ее тяжелее (плотнее, увеличиваем ее плотность). Мы не находим ничего удивительного в том, что в воде тонет стальной шарик. Ведь он тяжелее воды.

В нашем же фокусе, когда яйцо лежит на дне оно тяжелее воды. Но вот мы добавили соль, и ситуация изменилась. Яйцо, стало легче раствора и всплыло. Именно поэтому плавать в соленой морской воде легче, чем, например, в речной. Вот на что способна простая соль. Если Вы показываете этот фокус людям в возрасте старше 13 лет, то объяснить секрет фокуса можно более научно. Яйцо плавает в воде (рис. 1), так как сила Архимеда (выталкивающая сила жидкости) компенсирует силу тяжести. А сила Архимеда  пропорциональна плотности жидкости. При подливании обычной воды (рис. 2) плотность соленой воды уменьшается, что ведет к уменьшению силы Архимеда, что ведет к более глубокому погружению.

Глава 7 Трение

Ода силе трения:

Каждый день куда-то ходим,

Но при этом не скользим,

Потому что наши ноги

Зацепились за дороги,

И мы ими тормозим.

Пhello_html_17acac01.pngлюс земное притяжение –

Получаем силу трения.

Если б не было бы трения

И земного притяжения,

Может быть, взлетели мы,

Выше неба, до Луны?!

Ну, допустим, притяжение!

Не хватает силы трения…

И катились бы мы вечно,

И здоровались сердечно

Мы у первого столба!

Да здравствует сила трения

В союзе с земным притяжением!

Мы можем спокойно бежать и стоять,

Лежать и сидеть, и не ускользать!



7hello_html_5962376e.jpg.1. Вопрос - ответ

1. Почему любое тело, приведенное в движение в конце концов останавливается ?
Ответ : На движущееся тело действует сила трения скольжения, которая направлена против движения и уменьшает скорость тела.

2. Какими способами можно уменьшить трение ?
Ответ : Смазка уменьшает трение, и заменить скольжение тела качением. Сила трения качения меньше силы трения скольжения.

3. Как увеличить трение ?
Ответ : Сделать поверхность неровной (шероховатой) или увеличить силу давления.

4. Почему труднее санки сдвинуть с места, чем их везти ?
Ответ : Сила трения покоя при трогании с места санок больше силы трения скольжения.

5. Какую роль играет слюна при глотании пищи ?
Ответ : Роль смазки, уменьшается трение и легче глотать.

6. Почему мел оставляет след на классной доске ?
Ответ : Когда прижимают мел к доске, создают большую силу трения, которая и отрывает частички мела - возникает след на доске.

7. Для чего "разводят" пилы, т.е. соседние зубья наклоняют в противоположные стороны ?
Ответ : При разведенной пиле пропил имеет ширину, большую толщины полотна пилы. Это уменьшает трение движущейся пилы о стенки пропила.

8. У автомобиля повышенной проходимости при движении по плохим дорогам обе оси могут работать как ведущие. При движении же по хорошим дорогам у этих автомобилей, как и у обычных, в качестве ведущей применяют только заднюю ось. Почему проходимость автомобиля увеличивается, когда обе оси делают ведущими ?
Ответ : При вращении ведущей оси между колесами и грузом возникает сила трения покоя, толкающая автомобиль. Чем больше ведущих осей, тем больше сила , действующая на автомобиль.

9. Дайте физическое обоснование пословице : " Коси коса, пока роса, роса долой, и мы домой." Почему при росе легче косить?
Ответ : Роса увеличивает массу стебля. Поэтому при ударе косой он в меньшей степени изгибается, и коса срезает его. Роса создает смазку и уменьшает силу трения , когда при обратном движении косы она скользит по траве.

10. Почему осенью около трамвайных путей, проходящих в районе парков, бульваров, садов, вывешивают надписи " Осторожно листопад !"
Ответ: Потому что лист на рельсах уменьшает трение и может помешать торможению.

11. Почему колеса порожней автомашины буксуют больше, чем колеса груженой ?
Ответ : У груженой машины вес больше и больше сила давлении на дорогу, поэтому сила трения увеличивается и машина не пробуксовывает.

12. По заявлению членов экипажа " Апполон - 12 " Ч.Конрода и А.Бина, по Луне легко ходить, но они часто теряли равновесие, так как даже при легком наклоне вперед можно упасть. Объясните явление.
Ответ : Устойчивость ходьбы человека определяется силой трения между подошвой обуви и почвой. Поскольку сила тяжести на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле, то там при ходьбе возникала и малая сила трения.

Уhello_html_mc501775.jpghello_html_m1faabb07.jpgвеличение силы сопротивления движению при  росте скорости приводит к установившемуся равномерному движению тела при падении с большой высоты в жидкости или газе (например, в атмосфере).  Так парашютист до раскрытия парашюта  может приобрести скорость всего лишь до
  50 м/с, а  капли дождя, в зависимости от их размеров, достигают скоростей от 2 до 7 м/с.

Самый низкий коэффициент  трения для твёрдого тела (0,02) имеет  известный вам тефлон.  
  У каждого  современного человека есть на кухне  кастрюли и сковородки с
антипригарным
тефлоновым покрытием.



Еhello_html_368beb50.jpghello_html_6b8fb351.jpgсли у движущегося поезда одновременно открыть все окна, то обтекание его воздухом настолько ухудшится, что сила сопротивления движению возрастет примерно на четверть.

Гидрокостюмы, которые специально разрабатываются  для подводной охоты и фридайвинга, выпускаются   со  сверхгладким покрытием с внешней стороны для уменьшения потерь
на трение при скольжении в воде.



7hello_html_m3a69deab.jpg.2.Сказка 1. «В мире трения»

Сидя на уроке физики, Иванов не слушал учителя. " И зачем надо знать про это трение, оно никому не нужно, и без него можно обойтись," - думал он. И вдруг он ощутил, что ударился обо что-то твердое, он попытался встать, но снова упал. Иванов все-таки встал и еле-еле передвигаясь пошел. Все вокруг было какое-то странное, гладкое, до чего бы он не дотронулся, все было гладким. "Странно, и машин нет ?" - удивился Иванов. "А как же они будут ездить ?" - раздался голос сзади. Иванов оглянулся и увидел мальчика с короной на голове и с какими-то странными приспособлениями на ногах.
- Как же они будут ездить, если нет трения ? - сказал мальчик с короной.
- Как нет трения ?
- Так ведь ты попал в страну без трения, а я король этой страны.
- А что у тебя на ногах ?
- Это специальные приспособления для передвижения, тебе нужно их одеть, иначе ты не пройдешь и трех шагов.

Иванов одел эти приспособления и ему стало легче передвигаться. Внимательно посмотрев на короля, он увидел, что корона была прикреплена к голове, каким-то необычным приспособлением.
- Зачем ты прикрепил корону ?
- Ты забыл, что в нашей стране нет трении, попробуй надеть головной убор, он тут же упадет.

И тут, Иванов понял, что зря он говорил о том, что трение не нужно. Он стал смотреть по сторонам и его взору предстала стройная картина: все люди ходили на каких-то особых приспособлениях, на дерево было невозможно залезть, так как оно было очень гладким. Все предметы, при малейшем прикосновении, падали.
- Как плохо без трения !
- Да, но и без него у нас кое-что идет хорошо. Самолеты очень быстро летают, двигатели не изнашиваются, корабли быстро плавают. Но все-же без трения плохо. Ты видишь, что в моей стране нет ничего красивого и удивительного, нельзя рисовать, бегать, лазать по деревьям, а виноват в этом ты !
- Я !?
- Да ты, ведь это ты сказал, что трение не нужно, вот и оставайся здесь королем, а я ухожу !
- Но, я же не хотел, не хотел, я не знал !
" Иванов, что же такое трение ? "- спросил учитель.

Иванов проснулся, он сидел за партой в кабинете физики : " Трение - это сила, без которой прожить нельзя ." - ответил он и был прав

7hello_html_m3a69deab.jpg.3. Сказка 3.« В мире без трения»

Однажды мой друг поехал в другой город. Вот, что он мне рассказал : " Я приехал в город и пошел искать гостиницу. Найдя ее, я заплатил за неделю вперед и пошел в свой номер. Только я решил отдохнуть, как раздался противный гудящий звук. Вдруг кровать отъехала от стенки на середину комнаты. Пол из под моих ног уехал и я упал. Звук прекратился. Я встал, поправил костюм и сел на кровать. Казалось бы ничего и не произошло, но кровать оказалась на середине комнаты, а на моей коленке была ссадина. Но, что это было ? Я не стал мучить себя этим вопросом и все же решил отдохнуть. Вдруг снова раздался этот звук. В этот раз я решил не оставаться в комнате. Еле держась за стены я вышел в коридор. Что там было ! Дорожки ехали из-под моих ног. Шкаф отъезжал от стены, теряя по дороге дверцы, и разваливаясь на части. Еле-еле я вышел на улицу. На моем пути все разваливалось и падало. На улице прохожие делали какие-то беспорядочные движения, падали. Автобус гнал с бешеной скоростью, из кабины высунулось искаженное страхом лицо водителя и он закричал : " Не могу остановить машину, тормоза не действуют !" Наконец звук прекратился. Из гостиницы выбежал мой сосед с коробочкой в руках. "Наконец-то! Наконец- то! Сила трения. Я изобрел ее" - так он кричал. Он подбежал ко мне и крикнул " Посмотрите! " Он включил какую-то кнопку и.....Но звука не было. Машинка развалилась. Вместо нее на асфальте лежала груда винтиков, шурупов и всяких деталей. Это все, что от нее осталось. Машинка была не исключением и сила трения не действовала и в ней.

hello_html_5962376e.jpg

7.4. Нужно ли избавляться от трения?

Вообразим, что во всем мире некоему волшебнику удалось “выключить” трение. А теперь подумайте, к каким непредвиденным последствиям это привело бы. Во-первых, вы, разумеется, выяснили бы, что трение бывает отнюдь не всегда твердым, хотя именно от него в тысячах ситуаций стремятся избавиться. Например, смазывают детали механизмов и машин, чтобы уменьшить их износ и не терять впустую энергию, уходящую на бесполезный нагрев. Однако без трения мы не могли бы ходить, колёса машин без толку крутились бы на месте, бельевые прищепки не могли бы ничего удержать и. т. д.

hello_html_4d0953a6.png

Во-вторых, продолжая теперь вместе наши фантазии, мы, в конце концов, добрались бы до причин, порождающих трение. И здесь открывается самое интересное. Во время скольжения одного предмета по другому происходит словно бы зацепление микроскопических бугорков друг за друга. Но если бы этих бугорков не было, то это не значило бы, что сдвинуть предмет или тащить его стало бы легче. Возник бы так называемый эффект прилипания, который вы легко обнаружите, пытаясь, скажем, сдвинуть стопку книг в глянцевой обложке вдоль поверхности полированного стола.

Значит, не будь трения, не было бы этих крошечных попыток каждой частички вещества удержать подле себя соседок. Но тогда как вообще эти частички держались бы вместе? Иными словами внутри различных тел исчезло бы стремление “жить компанией”. То есть вещество развалилось бы до мельчайших деталек, как рассыпался бы на части от сотрясения домик из детского конструктора.

Вот к какому неожиданному выводу можно придти, если допустить отсутствие трения. С трением надо бороться, но абсолютно избавиться от него не получится, да и не надо.

Кhello_html_1758ad97.jpg этому можно прибавить, что при отсутствии трения гвозди и винты выскальзывали бы из стен, не одной вещи нельзя было бы удержать в руках, никакой вихрь никогда бы не прекращался, никакой звук не умолка, а звучал бы бесконечным эхом, неослабно отражаясь, например, от стен комнаты. Наглядный урок, убеждающий нас в огромной важности трения, дает нам каждый раз гололедица. Застигнутые ее на улице мы оказываемся беспомощны.

7.5. Опыт с трением покоя.

Положить спичку на стол так, чтобы головка выступала за край. На эту спичку положить поперёк ещё 14 спичек, попеременно головками в разные стороны. Можно ли поднять первую спичку, держа её за головку, и вместе с ней и все остальные спички?

Гhello_html_m3a69deab.jpgлава 8 Тепло

8.1 Где тепло, а где - температура?

hello_html_m265deb99.jpgЧем теплота отличается от температур? Если мы говорим, что у одного тела более высокая температура, чем у другого, то чаще понимаем это как различные затраты тепла, пошедшие на их нагрев. Поэтому нередко эти понятия путаются или их считают одним и тем же. Но это не так.

Действительно, чтобы раскалить, например, железный гвоздь, нам надо привести его в соприкосновение с более горячим телом. Скажем, поместить в пламя горелки. Но разве пламя передает гвоздю свою температуру?

Оно отдает часть своей энергии, иначе говоря, передает теплоту. А вот получая ее, гвоздь нагревается, то есть увеличивает свою температуру.

Дhello_html_6684ab7e.jpgжеймс Джоуль(1818-1889) – английский физик. Занимался исследованиями теплоты, газов, электромагнетизма. Установил закон о выделении тепла в проводнике с электрическим током. Вычислил скорость движения молекул газа, построил одну из температурных шкал. Вошел в историю науки как один из первооткрывателей закона сохранения энергии, дав ему опытное подтверждение.

hello_html_ea9433e.jpgДва горячих тела, имея одну и ту же температуру, передавать тепло друг другу не будут. То же самое произойдет и с одинаково нагретыми, но более холодными телами. Про них тогда говорят, что они находятся в тепловом равновесии. Хороший пример, поясняющий сказанное – набор воды в ванну. Вы подливаете то холодной, то горячей воды, добиваясь нужной вам температуры. При этом вы каждый раз передаете воде в ванне порцию тепловой энергии, то большую, то меньшую по величине. А температуры воды в ванне при этом может то расти, то убывать. Значит, энергия в виде передачи тепла ванне только растет, а температура воды может «плясать» вверх-вниз. Так что, как видите, теплота и температура – отнюдь не одинаковые понятия.

hello_html_m3a69deab.jpg

8.2. Как удержать или «сбросить» тепло

Как быстро тела могут обмениваться теплом? Если в прохладную погоду вы легко одетыми выйдите утром на балкон, то вскоре почувствуете, что обязали. Очевидно, что теперь, собираюсь в школу, вы наденете что-нибудь потеплее. Что вы сделали? Не что иное, как предохранили себя об излишней потери тепла. И чем холоднее вокруг, тем бhello_html_m42c4fa6.jpgолее теплую одежду вам придется носить. Но ведь одежда на самом деле не бывает «теплой» или «холодной». Это – лишь наши ощущения, говорящие о том, насколько она препятствует уходу или притоку к нам тепла. Иными словами, хуже или лучше проводит тепло.

hello_html_m2ce14653.jpgОчень плохой проводник тепла – воздух. Поэтому так популярны зимой мех и шерсть. Между их ворсинками и волосками воздух задерживается, и мы словно носим на себе воздушную шубу, мешающую нам терять тепло. Посмотрите на это с другой стороны. Если в мех завернуть кусочек льда, то он в теплой комнате растает медленнее, чем на открытом воздухе. Мех «сохраняет» холод, как раньше хранил тепло в обоих направлениях.

hello_html_m433a8c66.jpgВсе тела различаются по своей теплопроводности. Хорошо передают тепло металлы. Из-за этого серебряная ложка, опущенная в горячий чай, обжигает вас в отличие от пластмассовой или деревянной. Довольно хороший теплоизолятор – обычная вода. Например, аквалангисты надевают перед погружением увлаженный изнутри костюм. Слой воды между ним и телом не дает организму человека слишком сильно охладиться.

hello_html_5b6338df.jpgВопросы теплоизоляции очень важны в технике и быту. Многим машинам нельзя перегреваться, и от них надо быстро отводить излишки тепла. Этого добиваются с помощью водяных ил воздушных радиаторов. Наши дома зимой, напротив, необходимо утеплить, то есть применять такие металлы, как пустотелый кирпич, дерево, пористый бетон.

hello_html_2f843c88.jpghello_html_m4602b6c9.jpghello_html_1b92bce6.jpg



Оhello_html_m263d6135.jpgчень интересный пример – космонавт в открытом космосе или на поверхности Луны. Снаружи – ледяной холод. От него человека защищает внешний костюм. С другой стороны, если совсем не отводить тепло, организм внутри скафандра перегреется. Избыточное тепло удаляет внутренний костюм с водяным охлаждением.







Уhello_html_m20864a6f.jpgильям Томсон (лорд Кельвин) (1824 – 1907) – английский физик. Работал во многих областях науки, но боле всего известен введением абсолютной температуры и шкалы температур (шкала Кельвина). Установил изменений температуры газа при истечении, что использовалось при получении низких температур.



hello_html_m3a69deab.jpg

8.3. Как заставить работать пар?

hello_html_m84e4430.jpghello_html_61a1d7c1.jpgВы поставили на плиту чайник с водой. Прошло 10-15 минут, то вода в чайнике окончательно «рассердиться» и будет со свистом выталкивать из его носика струю горячего пара. Энергия, с которой вылетает пар, давно навела людей на мысль о создании машины, приводимой им в движение. Это действительно древняя идея, ее использование около двух тысяч лет. Однако сделать пар реальной движущей силой, вращающей колеса различных машин и станков, удалось лишь в начале XVIII века. Паровая машина, усовершенствованная шотландским изобретателем Джеймсом Уаттом, полностью преобразила промышленность.

Дhello_html_5498f567.jpghello_html_2c911bd8.jpgжеймс Уатт(1736-1819) – шотландский изобретатель. Исследовал свойства водяного пара. Внеся многие усовершенствования в устройства своих предшественников, создал универсальный паровой двигатель с непрерывной вращением. Сконструировал ряд приборов – ртутный манометр, водомерное стекло, индикатор давления, изобрел копировальные чернила. Ввел первую единицу мощности – лошадиную силу. Современная единица мощности носит его имя ватт.

Уже в 1782 году одна такая машина была способна приводить в движение до 40 ткацких станков.

В дальнейшем, поставив паровую машину на колеса, человек построил паровоз. Когда паровая машина оказалась на корабле, родился первый пароход. Затем пар стали использовать не только для того, чтобы толкать им поршень в цилиндрах. И передавать это возвратное движение с помощью хитроумных устройств к колесам. Оказалось, что эффективнее направлять горячий пар непосредственно на колеса с лопастями, чем-то напоминающими пропеллеры. Такие агрегаты используют для получения энергии на теплоэлектростанциях.

hello_html_m6e187a65.jpghello_html_1744b4e9.jpgХотя нагревание воды, превращаемой в пар, во всех случаях требует затрат какого-то топлива, хотя при нескольких переходах энергии из одного вида в другой неминуемы потери, паровые турбины до сих пор играют важную роль в энергетике. Но в общем-то низкая эффективность использования пара давно уже заставляет людей искать иные способы превращения тепловой энергии в механическую.

Гhello_html_m3a69deab.jpgлава 9 Мир электричества

9.1. Отчего водолазки «трещат»?

Зима. Теплая, сухая квартира. Вечер. Мы готовимся ко сну. Стягиваем через голову водолазку или свитер, и вдруг в тишине раздается треск. Оттуда взялись эти звуки? Если снимать шерстяную или синтетическую одежду в темноте, то можно заметить, как этот треск сопровождается искорками. Трещит и искрится наша одежда, и лишь тогда, когда мы, снимая ее, зhello_html_3a1186db.jpgаставляем тереться, скользить по телу. Чуть- чуть внимания, и обнаружится, что стянутая кофта притягивается к оставшейся на вас рубашке. Что же их тянет друг к другу? Соприкоснувшись, они словно избавляются от этой силы и обвисают. А бывает, что надолго прилипают к друг к другу. Почему?

Еще один опыт, который вы проделываете, порой неохотно, каждый день – причесывание. Как иногда приходится мучиться с нашими волосами, которые буквально тянутся за расческой, липнут к ней. Опять немножко наблюдательности, и выяснится, что это происходит с пластмассовым или деревянными гребешками, а с металлическими, как правило,- нет.

hello_html_633e47bb.jpgПодведем небольшой итог. Во время соприкосновения, а трение лишь увеличивает его площадь между телами, что-то происходит. Это «что-то» стали называть передачей электрического заряда. Его появление на различных телах приводит не только и их притяжению, но, бывает, и к отталкиванию. Поэтому заряды снабдить памятниками-знаками. И теперь говорят, что притягиваются друг к другу тела с зарядами разных знаков, или разноименными зарядами: «плюс» к «минусу» - и «минус» от «минуса».

Уhello_html_m3962fb09.jpgильям Гильберт(1544-1603) – английский физик и врач. Основоположник науки об электричестве. Верный экспериментальному методу, провел множество опытов про обнаружению электрических свойств различных тел. Обогатил эту область рядом открытий и приборов. Исследовал магнитные явления, установил, что Земля – большой магнит. Был первым сторонником идей гелиоцентрической системы Коперника в Англии.

«Прицепить», конечно же, мысленно, тот или иной знак заряда к тому или иному телу люди договорились давно. Сейчас, покупая электрическую батарейку, вы сразу же найдете на ней эти обозначения. Это поможет вам правильно вставить ее в какой-либо прибор, где тоже имеются такие отметки. А теперь попробуйте еще раз побаловаться с зарядами разных знаков. Потрите пластмассовую расческу о сухие волосы и поднесите к разбросанным по столу мелким бумажным ленточкам или обрывкам. Ну, что произойдет?

9hello_html_m3a69deab.jpg.2. Как зарядиться давлением?


Какие зажигалки вы знаете? Может быть, кому-нибудь встречались старые – с фитильком, пропитанным бензином. Или новые, газовые, когда колесиком высекают искру, поджигающую струйку вырывающегося сжатого газа. На кухнях, где стоят газовые плиты, пользуются подсоединенными к сети электрическими зажигалками, в которых проскакивает искра, созданная высоким напряжением. А не попадались ли вам зажигалки без всяких приводов, но так же высекающие искры при нажатие на кнопку?

Действительно, откуда в них берется энергия? Если вы разберете такую зажигалку в поисках батарейки или газового баллончика, то ничего подобного не обнаружите. А найдете внутри небольшой кристалл с подсоединенным к нему проводочками. Это кристалл кварца, который как выяснилось более 100 лет назад, обладает интересными свойствами. При сжатии его с двух сторон на других гранях возникают электрические заряды двух разных знаков, то есть создается электрическое напряжение. Именно его используют для создания искры. Такое любопытное явление, названное пhello_html_m5daaca74.jpgьезоэлектричеством, стали применять уже во время I мировой войны для обнаружения… подводных лодок. Двигаясь в воде, винт лодки создает попеременные сжатия и разряжения воды, бегущие от лодки в виде волн. Если на их пути разместить пьезоэлектрический кристалл, то он начнет колебаться под действием переменного давления и его грани станут заряжаться. Возникнет электрический сигнал, который позволит таким образом уловить шум от далекой подводной лодки.

hello_html_m3a69deab.jpg

9.3.Как бродят полюса


hello_html_m533329b6.jpgВ любой ли точке на поверхности Земли компас дает верные показания? Оказывается, нет. И дело не в самом приборе, а в том, где его используют.

Когда-то в старину скандинавы, плавающие по арктическим морям в районе Гренландии, обнаружили, что кое-где синий конец стрелки указывал почти на запад. С этим расхождением сталкивалась все чаще по мере освоения северных территорий. В чем же дело?

Древним народам было невдомек, что северных полюсов – два. Необходимо различать географические полюса – условные точки, где как бы происходит ось вращения Земли, и магнитные. Северный магнитный полюс, так же, как и Южный в Антарктиде, смещен от этой точки на сотни километров. У экватора и в средних широтах такое «раздвоение» незаметно. Но чем ближе к северу, тем больше компас будет нас «обманывать».

Более того, расположение магнитных полюсов относительно географических непостоянно. Хотя и медленно, но эти полюса «дрейфуют», выписываю на земной замысловатой траектории. Современные исследования намагниченности древних пород показали, что бывали случаи, когда магнитные полюса вообще менялись местами.

Так что, пользуясь компасом, надо умело вносить в его показания поправки. Это и приходится делать полярным морякам, летчикам и ученым.

hello_html_1758ad97.jpg

9.4.Опыты по электростатике

Оборудование

Дhello_html_m2a64aa08.pngля изучения явления электризации тел сделаем султанчики, гильзы, электроскоп и «карусель» из длинной линейки, установленной на лампочке. Еще понадобятся воздушные шарики, шарик от настольного тенниса и пластмассовая (поливиниловая) трубка – такие трубки используются для изоляции проводов, из них делают также каркасы парников. Чем больше диаметр, тем сильнее трубка электризуется. Трубку можно заменить пластмассовой расческой, корпусом шариковой ручки, куском пенопласта. Запаситесь также шерстяным, меховым, шелковым лоскутками, кусочками кожи, полиэтиленовой пленкой. hello_html_0.gif

  • Султанчик. В корпусе шариковой ручки ручки закрепите елочный «дождь» или пленку от аудиокассеты и установите ее на подставке – половинке коробочки от «киндер-сюрприза», футляре от фотопленки, любой другой пластиковой коробке или крышке, которую можно проткнуть шилом.

Сделайте еще султанчик из шерстяных ниток или из ниток мулине. Распушите их, чтобы нитки стали легкими.

  • Гильзы. Из упругой металлизированной пленки – для упаковки цветов, печенья, чипсов и т.п. – вырежьте небольшую полоску 3,5 ґ 4 см. Оберните ее вокруг незаточенного конца кhello_html_0.gifруглого карандаша, а кончик скрутите фhello_html_2558185a.pngантиком. Привяжите к кончику нитку длиной 30–40 см. Второй конец нитки закрепите на ковровом колечке или скрепке. Сделайте две такие гильзы. Хранить их удобно в футляре от фотопленки или в коробочке от «киндер-сюрприза». Сделайте также две гильзы из папиросной бумаги и еще один комплект – из пенопласта или пластика. В пенопласт легко воткнуть булавку, а к головке булавки удобно

крепить нитку.

Помните, гильзы должны быть легкими – ведь электростатические силы невелики. Если гильзы помялись, их форму легко восстановить на круглом карандаше.

Для проведения опытов нужна также стойка для крепления гильз.

  • Электроскоп. Возьмите любую прозрачную стеклянную банку с пластмассовой крышкой и сделайте в крышке маленькое отверстие, в которое вставьте гвоздь либо толстую проволоку. Кончик гвоздя загните и закрепите на нем сложенную пополам полоску фольги или папиросной бумаги (рис. а).

Можно изготовить миниатюрный электроскоп из аптечного пузырька. Возьмите медную проволоку и пропустите ее через пробку. На конце проволоки закрепите две булавки. Для увеличения емкости электроскопа наружный конец проволоки сверните улиткой (рис. б).

Еще один способ: возьмите пластиковую бутылку, отрежьте ее верхнюю коническую часть, покройте пищевой фольгой как внутреннюю, так и наружную часть бутылки, прикрепите (можно обычной аптекарской резинкой) к внешней части «метелку» из узких полосок легкой бумаги (рис. в).

hello_html_m42603fbd.png















hello_html_23d19fc8.png











  • «Карусель».

  • Установите на подставку длинную линейку – для сравнения возьмите три: деревянную, металлическую и пластмассовую. Подставкой может служить обычная перегоревшая лампочка в банке из-под майонеза (рис. а). Но лучше подставку сделать из стеклянной бутылки с пробкой: вставьте в пробку по центру иголку, а на иголку наденьте перевернутый стеклянный стакан (рис. б).



  • Возьмите шарик от пинг-понга и покройте его графитом (закрасьте простым карандашом). Шарик можно заменить куриным яйцом, предварительно удалив его содержимое, промыв и тщательно высушив, но яичная скорлупа очень хрупкая и требует осторожного обращения.

  • Сhello_html_0.gifhello_html_4b1cc85f.pngтрелка. Упрощенный вариант – согнутая пополам полоска бумаги, одетая на острие иголки, вставленной в ластик (рис. а). Стрелка, изготовленная по «выкройке» (рис. б), более устойчива. Вторую стрелку сделайте из фольги.

Проведение опытов. Запомните: рядом со столом экс-периментатора не должно быть воды. Опыты по электростатике плохо получаются в сырую погоду. Вода – хороший проводник, поэтому статические заряды во влажной среде быстро стекают.

hello_html_m7755567.jpg

9.5. Как устроен магнитный компас


hello_html_m73f185a3.jpgКомпас очень похож на обыкновенные часы: такая же круглая коробочка с ремешком, чтобы носить на руке. Сверху у этой коробочки - стекло, чтобы было хорошо видно, что же там, внутри. А внутри по кругу нанесены штрихи и в центре - стрелка. В часах почти то же самое: и штрихи, и стрелки. Только в часах стрелок гораздо больше: коротенькая часовая стрелка, чтобы все знали, который час, и длинная минутная, чтобы видели, сколько минут. А бывает в часах и шустрая секундная стрелка, чтобы все понимали, как быстро бежит время.

Еhello_html_2415a624.jpgсли часы исправны, то специальный механизм заставляет стрелки постоянно двигаться по кругу. А в компасе никакого механизма нет, и стрелка там всегда только одна. Показывает эта стрелка не время, а направление. Придумали компас в Китае две тысячи лет назад.

Стрелка компаса похожа на балерину, которая стоит на носочке одной ноги, высоко подняв другую и легко раскинув руки в стороны. Совсем как бумажная танцовщица в сказке про стойкого оловянного солдатика, который даже подумал, что танцовщица одноногая, как и он.

Стоит только освободить эту "танцовщицу", как она тут же повернётся на своей ножке и покажет одной ручкой на север, а другой - на юг.

Можно сколько угодно крутить коробочку компаса, но у этой стрелки-танцовщицы стойкий характер: она будет упорно поворачиваться, чтобы одну ручку протянуть на север, а другую - на юг.

Эта прекрасная танцовщица - верный спутник всех путешественников. Там, где нет никаких дорог и указателей - в морях и лесах, в горах и пустынях - она помогает выбрать правильное направление: куда идти или плыть, чтобы добраться до нужного места.

Откуда же знает эта крошка о том, где север и где юг?

Зhello_html_18301240.pngдесь нам придётся вспомнить о магнитах. Магнит - это особое железо. На вид (и на вкус, и на запах) оно ничем не отличается от простого, немагнитного железа. Его можно распознать только с помощью другого магнита или куска железа.

Если магнит к простому железу приблизить, то он к нему притянется и крепко-крепко прилипнет. Так привешивают украшения на дверцу холодильника. Или буковки магнитной азбуки к железной доске. Это очень удобно: такие украшения или буковки держатся безо всякого клея, гвоздей и шурупов. А если нужно, то их и снять легко, потому что в данном слуачае магнитики маленькие и прилипают не очень сильно.

А вот если магнит к магниту поднести, то можно увидеть кое-что странное. Если одной стороной поднести, то магнит, как живой, будет от другого магнита отворачиваться и даже из рук выскакивать. А если противоположной стороной поднести - будет прилипать, как и обычное железо к магниту. У магнитов разные стороны имеют и разные свойства: одна - чтобы прилипать, аhello_html_7f513789.png другая - чтобы отворачиваться.

Вот только заранее не понятно, какой именно стороной он будет прилипать, а какой - отворачиваться. На вид они совершенно одинаковые. Поэтому, когда изготавливают магниты для уроков физики, то их красят: одну половину в синий цвет, а другую - в красный. Так красят, что синий от синего и красный от красного будут отворачиваться, а кhello_html_6ba1ad11.pngрасный к синему или синий к красному - прилипать.

Работа маленькой стрелки-танцовщицы в компасе - это действие двух магнитов. Во-первых, сама эта стрелка - магнит, а, во-вторых, вся наша планета Земля, на которой мы живём, - тоже магнит. Если бы её, нашу прекрасную планету, раскрашивали, как лабораторный магнит для урока физики, то Северный полюс (одну макушку) покрасили бы в синий цвет, а Южный полюс (противоположную макушку) - в красный. И вот, крошечная магнитная танцовщица, закованная в коробочку компаса, чувствует, что рядом с ней - огромный магнит-Земля, и протягивает ей свою ручку. Стрелка у компаса тоже бывает раскрашена: одна половинка в синий цвет, а другая - в красный. И поворачивается она красной "ручкой" в направлении "синей" макушки Земли - к Северному полюсу. В это время её "синяя" рука от северной "синей" макушки отворачивается и показывает в сторону прямо противоположную - на юг, к Южному полюсу, к "красной" макушке Земли. Более тяжёлые магниты тоже чувствуют магнитные свойства нашей планеты, но нисколько не поворачиваются, потому что Земля - это не очень сильный магнит и большие магниты ей не развернуть. Одна беда с компасом: его стрелку можно обмануть, если рядом положить другой магнит или железный предмет. "Танцовщица" в коробочке тут же повернётся к тому магниту, который рядом, и укажет на него своей "ручкой", "забыв" о том, где север и где юг.

(hello_html_1cba21b8.pngТак "испортил" компас один злодей в замечательной книге Жюля Верна "Пятнадцатилетний капитан".) Поэтому компасом совершенно нельзя пользоваться там, например, где есть крупные залежи железной руды. Такие места так и называют: магнитные аномалии, то есть магнитные "ненормальности", потому что магнитная стрелка ведёт себя там "ненормально", и по ней нельзя узнать направление на север.

Вот и весь секрет компаса: маленькая магнитная стрелка-танцовщица всегда поворачивается к ближайшему магниту. Если этот ближайший магнит - планета Земля, то тогда она показывает, где север и где юг.

Глава 10 Это интересно

10.1.Почему стекло бьётся? Что такое «хрупкий»?

hello_html_m6635f619.jpg

Хрупкий — это такой материал, который не умеет искривляться, не умеет изменять свою форму. Либо он держит ту форму, которая у него всегда была, либо — при слишком сильном воздействии — ломается на кусочки. В противоположность этому, пластичный материал — это такой материал, который под действием сил гнется, деформируется, но не разваливается на кусочки.

Механические свойства тел определяются тем, как связаны молекулы тела друг с другом. Каким будет тело — хрупким или пластичным, — зависит от того, насколько легко молекулы связываются, если их просто приблизить друг к другу, а не пытаться «правильно приладить». А это, в свою очередь, зависит от того, насколько сложная структура у вещества.

Например, металлы имеют очень простую структуру. И совершенно не важно, как вы поднесли два микроскопических кусочка металла друг к другу: если между ними есть соприкосновение, то тут же возникнут связывающие их силы. Это значит, что если вы изгибаете металлический стержень и в какой-то момент где-то внутри металла возникнет микротрещинка, то после сдвига металла молекулы снова сцепятся друг с другом, и трещинка затянется. Поэтому-то металл так легко деформируется: постоянно возникающие в нем при изменении формы микротрещинки и другие дефекты тут же затягиваются.

Стёкла же имеют очень сложное строение. Они состоят из комплексов разных молекул, которые в нормальном состоянии очень прочно связаны друг с другом. Именно поэтому стекло твердое (не мягкое).

Однако если два таких комплекса разъединить, а потом поднести вновь друг к другу, то им далеко не всё равно, «каким боком» приближаться, чтоб связаться прочной связью. Если при изгибе стекла возникла микротрещинка, то после сдвига края трещинки пытаются сомкнуться, но при этом комплексы молекул сближаются неправильным образом, и никакой прочной связи не образуется. Смыкания трещины не происходит, но нагрузка-то внешняя остается, и из-за нее трещина катастрофически расширяется и моментально становится большой. Из-за этого все тело ломается на куски.

Если тонкий стеклянный стакан упадет на пол, то он почти наверняка разобьется. Дело в том, что в момент удара в точке касания с полом возникают очень сильные напряжения. Если за те микросекунды, пока длится контакт, они успеют создать микротрещинку и еще «продавить» ее, то стекло как минимум треснет.

10.2.Почему магнит не притягивает органические вещества?



Нhello_html_m2eb682cb.pngа самом деле, взаимодействие магнита с веществами имеет гораздо больше вариантов, чем просто «притягивает» или «не притягивает». Железо, никель, некоторые сплавы — это металлы, которые из-за своего специфического строения очень сильно притягиваются магнитом. Подавляющее большинство других металлов, а также прочих веществ тоже взаимодействуют с магнитными полями — притягиваются или отталкиваются магнитами, но только в тысячи и миллионы раз слабее. Поэтому для того, чтобы заметить притяжение таких веществ к магниту, надо использовать чрезвычайно сильное магнитное поле, которое в домашних условиях и не получишь.

Сhello_html_7fbcfa23.jpgправа вы видите знаменитую фотографию живой (!) лягушки, подвешенной в воздухе исключительно на магнитном поле. Напряженность магнитного поля в этом эксперименте была очень велика — она более чем в 100 000 раз превышала земное магнитное поле. Такие магнитные поля в домашних условиях не получить. А знаменитой эта фотография стала из-за того, что автору этого исследования в 2000 году присудили Шнобелевскую премию — пародию на Нобелевскую премию, вручаемую за бессмысленные и бесполезные исследования. В данном случае, наверное, вручатели поспешили с выводами.

Но раз к магниту притягиваются все вещества, то исходный вопрос можно переформулировать так: «Почему же тогда именно железо так сильно притягивается магнитом, что проявления этого легко заметить в повседневной жизни?» Ответ таков: это определяется строением и связью атомов железа. Любое вещество сложено из атомов, связанных друг с другом своими внешними электронными оболочками. Чувствительны к магнитному полю именно электроны внешних оболочек, именно они определяют магнетизм материалов. У большинства веществ электроны соседних атомов чувствуют магнитное поле «как попало» — одни отталкиваются, другие притягиваются, а какие-то вообще стремятся развернуть предмет. Поэтому если взять большой кусок вещества, то его средняя сила взаимодействия с магнитом будет очень маленькая.

У железа и похожих на него металлов есть особенная черта — связь между соседними атомами такова, что они чувствуют магнитное поле скоординированно. Если несколько атомов «настроены» так, чтобы притягиваться к магниту, то они заставят и все соседние атомы делать то же самое. В результате в куске железа «хотят притягиваться» или «хотят отталкиваться» все атомы сразу, и из-за этого получается очень большая сила взаимодействия с магнитом.



10.3. История приготовления мороженного

Нhello_html_m25bcc0ff.jpghello_html_369154e0.jpgеизвестно, когда, где и кем был придуман рецепт приготовления мороженого. Известно только, что ягоды и фрукты в снегу замораживали еще во времена Александра Македонского. За снегом в горы отправляли рабов, которых специально тренировали для быстрого бега — чтобы снег не успел растаять. Конечно, мороженым в современном понимании этого слова лакомства древних эллинов нельзя было назвать — это были скорее нежирные замороженные десерты: остуженные фрукты с мелко на струганным сладким льдом, замороженные сиропы, отвары и соки, щербеты и фруктовый лед.

В 1295 году Марко Поло привез в Европу рецепт неизвестного тогда десерта, для охлаждения которого использовали не только снег и лед, но и селитру. Продукт в формочке помещался в воду (затем в воде растворялась селитра) или в лед вместе с солью. После этого внутреннюю и внешнюю формы начинали вращать, что способствовало более быстрому замораживанию продукта без образования крупных кристаллов.

hello_html_523605aa.jpgЭто блюдо сразу же стало популярным, и без мороженого не обходился ни один торжественный обед, как при дворце, так и у аристократов. Секрет мороженого, естественно, каждый повар держал в секрете,

Но вскоре ситуация изменилась — Екатерина Медичи привезла во Францию своего повара, который умел готовить превосходное мороженое. Советники короля Франции тут же потребовали выдачи им рецепта и технологии приготовления чудесного лакомства. Рецепт стал государственной тайной, и известно немало случаев, когда за разглашение этой тайны наказывали сильнее, чем, к примеру, за расхищение королевской казны.С тех пор при французском дворе мороженое поедали в несметных количествах. Даже такой гурман, как Людовик XIV, не отказывался от него.

Вhello_html_5de81347.jpg 1649 году появилось ванильное мороженое — его придумал французский кулинар Жерар Тирсен. После этого рецептура ледяного десерта обновлялась постоянно — появлялись все новые и новые сорта.

Шhello_html_1799da84.jpgирокая общественность узнала рецепт благодаря Прокопио де Колтелли, который открыл первое кафе-мороженое в Париже. В 1782 году в этом кафе клиентам предлагали до восьмидесяти сортов мороженого. Кстати, кафе существует и про сей день, и его доходы необычайно велики. Время шло. Росло количество ресторанчиков, кафе и просто забегаловок, которые специализировались исключительно на продаже мороженого. Эти кафе посещала интеллектуальная элита Парижа — Вольтер, ДАламбер, Гюго, Анатоль Франс, Дидро, Бомарше, Бальзак, Верлен, Руссо, и даже Бенджамин Франклин. Любил мороженое и Наполеон Бонапарт. Он даже в ссылку на остров Святой Елены выписал себе аппарат для их изготовления, который ему не замедлила прислать одна сердобольная англичанка.
Повсеместное внедрение холодных десертов в домашнее хозяйство началось Изобретение вафельного рожка приписывается итальянскому эмигранту Итало Маркьони, предложившему нью-йоркской публике первый рожок в 1896 году и запатентовавшему свое изобретение в 1903-м. Однако отцом вафельного рожка для мороженого по случайному стечению обстоятельств стал сирийский эмигрант Эрнест Хамви, торговавший вафлями в киоске на Всемирной ярмарке 1904 года в Сент-Луисе. Владелец соседнего киоска продавал мороженое, и, когда у него закончились блюдца, господин Хамви стал крутить для него рожки из вафель, которые тот наполнял своим товаром. Публика была в восторге, и уже через несколько лет расторопный сириец создал первую компанию по производству вафельных рожков. Именно эта компания и положила начало промышленному изготовлению рожков. В Штатах в 1920 году были запатентованы и первые брикетики эскимо.

Нhello_html_m345e757e.jpgазвание мороженого «эскимо» происходит от слова «эскимос».Существует несколько версий изобретения эскимо. Существует легенда, что эскимо изобрел одиннадцатилетний Фрэнк Эпперсон, который случайно оставил вечером стакан с лимонадом на крыльце дома. В стакане была палочка для перемешивания. В ту ночь ударил мороз. Забывчивый Фрэнк обнаружил утром ледяной цилиндр с вмерзшей палочкой. Произошло это в 1905 году. Хотя в этой истории много белых пятен — во-первых, вряд ли мальчишка оставит недопитый лимонад. Во-вторых, кто станет пить лимонад на улице на холоде? Но так или иначе, через двадцать лет после этого случая Эпперсон начал готовить лимонады, замороженные на палочке, и продавать их в городском парке. Сначала он называл эскимо «Эпсикл», соединив свою фамилию со словом «айсикл» (icicle — сосулька). Вначале даже его дети отказывались пробовать этот фруктовый лед. Они стали называть эскимо «Папсикл» (папины сосульки). Это название и закрепилось в слегка измененном виде: «Попсикл» (Popsicle). «Попсикл» получил наибольшую популярность на летних спортивных играх в 1920 годах. Но во время Великой Депрессии доходы компании резко упали, и тогда предприниматели выпустили сдвоенный «Попсикл», такой, что за пять центов двое детей получали по эскимо каждый. По другой легенде рецепт мороженого эскимо первым разработал американец Христиан Нельсон в 1919 году. Первое эскимо представляло собой брикет мороженого в шоколадной глазури и называлось «эскимо-пай» - «пирожок эскимоса». В 1922 году Христиан Нельсон запатентовал свое изобретение.

Современный вид эскимо приобрело в 1934 году, когда эскимо стали выпускать на деревянной палочке. Согласно другой версии, честь изобретения эскимо принадлежит Шарлю Жерве, одному из основателей французской компании «Жерве», прославившейся производством сыра. Шарль Жерве продавал мороженое

эhello_html_59683097.jpgскимо в одном из кинотеатров Парижа, где демонстрировался документальный фильм о жизни эскимосов «Нанук с Севера» . Поэтому кто-то из зрителей и окрестил новое мороженое «эскимо».

Как бы то ни было, в России столь любимое многими эскимо появилось только накануне Второй мировой войны – в 1937 году. Говорят, это была личная инициатива тогдашнего наркома продовольствия Микояна. Глазированные цилиндрики сливочного мороженого, внутри каждого из которых была для удобства деревянная палочка, заворачивали в бумагу. Русское эскимо делали в столице ручным способом на ручной же дозировочной машине. А «эскимо-генератор» появился на Мосхладокомбинате №8 лишь 10 лет спустя, в 1947 году.

Интересные факты о мороженом

Самое большое количество сортов мороженого – 709 – предлагает своим посетителям венесуэльское кафе-мороженое Coromoto, которое основал в 1980 году выходец из Португалии Мануэль да Сильва Оливейра. Сегодня хозяин кафе предлагает своим посетителям сотни оригинальных рецептов — вафельная трубочка с тунцом, мороженое с луком, свиными шкварками, пивом, морковью, помидорами, бобами, форелью, креветками и кальмарами, пивом, спагетти, чесноком, розовыми лепестками и даже чрезвычайно острый деликатес с перцем чили.В среднем летом порция мороженого продается каждые три секунды. Мороженое очень любили многие из великих. Наполеону, например, уже в ссылку на остров Святой Елены привезли даже устройство для получения мороженого. А больше всех любил мороженое сын Марии Медичи Генрих III. Он ел мороженое в огромных количествах, любых сортов и в любое время года.

Оhello_html_m653718e7.jpgтец медицины Гиппократ вспоминает мороженое в качестве замороженных фруктовых напитков, как продукт, укрепляющий здоровье и рекомендует его своим пациентам, так как оно содержит соки и улучшает самочувствие и настроение.

Гете, впервые отведав мороженое еще в детстве, всю свою жизнь отзывался о нем с восхищением, хотя потреблять в больших количествах не имел возможности: вкушение мороженого в его пору было дорогим и редким удовольствием. Гете всю жизнь с горечью вспоминал о том, как однажды его мать выбросила целую десертную тарелку мороженого – попробовав, что это такое (а в то время мороженое было еще не очень известно в Германии), она решила, что детские желудки просто не смогут вынести настоящий лед, да к тому же еще и с сахаром.



10.4. Изготовление мыла

«hello_html_m2b848bf5.jpghello_html_m34537e50.jpgГрязь – не сало, потер и отстало!» – говорил Мистер Пронька в известном мультфильме. А много ли в наше время найдется желающих избавляться от грязи столь экзотическим способом? Пусть даже и на таких выгодных условиях, которые были предложены нашему герою? Сегодня мы не можем представить себе наше существование без мыла. Приходим домой и первым делом идем мыть руки. Производители этого ценного и необходимого для нас продукта предлагают нам сотни видов и разновидностей: с запахом полевых цветов и морской волны, еловых веток и апельсинов, разных цветов и оттенков, с добавками, ухаживающими за кожей, специальное для детей, хозяйственное для стирки. Всех не перечислишь. Да вы сами это разнообразие видели десятки раз в магазинах и супермаркетах. Споры о том, кому человечество обязано изобретением мыла, до сих пор не завершены, впрочем, честь спасения человечества от грязи приписывается сразу нескольким древним народам.

Рhello_html_1dc326a4.jpgимский ученый и политик Плиний Старший утверждает, что еще древние галлы (населявшие территорию современной Франции) и германцы знали о приготовлении мыла. По свидетельству историка, эти дикие племена делали из сала и золы букового дерева некую чудодейственную мазь, которую использовали для очистки и окрашивания волос, а также для лечения кожных заболеваний. Позже, на рубеже нашей эры с галльскими племенами познакомились древние римляне. Но галлы, видимо, научили своих завоевателей использовать свое мыло только для фиксирования сложных сооружений из волос, т.е. использовать его как помаду. Римляне

пhello_html_5415d709.jpgрименяли для этой цели твердые шарики мыла, ввозимые в столицу из завоеванных ими северных земель. Лишь с 164 г. н.э. римляне стали использовать мыло в качестве моющего средства. Живший в ту пору в Риме врач Гален описал мыло и указал при этом, что его надо изготавливать из жира и раствора золы с известью; оно делает кожу мягкой и очищает от загрязнений тело и одежду.

На Руси секреты изготовления мыла унаследовали от Византии, а собственные мастера-мыловары появились у нас только в XV в. Известно, что некто Гаврила Ондреев завел в Твери "поварню мыльную с котлом мыльным и со всею поряднею", а в Москве существовал даже мыльный ряд.

Вообще русское мыловарение развивалось самобытным путем. Для этого были весьма благоприятные условия: большие запасы сала, огромные лесные массивы. "Потащным делом" занимались целые деревни. Рубили деревья, жгли их в котлах тут же в лесу, а золу заваривали, делали щелок, выпаривали его, получая поташ.

Тhello_html_1215f2ab.jpgакое истребление лесов привело к подорожанию дров, пропал и мед. Однако в 1659 г. "поташное дело", как прибыльное, передали в царскую казну.

Постепенно процесс мыловарения совершенствовался. Был открыт заводской способ получения кальцинированной и каустической соды, что значительно удешевило производство мыла.

Пhello_html_m75dfa7d1.jpgромышленное производство мыла было налажено при Петре I, но вплоть до середины XIX в. им пользовалась только знать. Крестьяне же стирали и мылись щелоком - смесью получаемой из древесной золы, залитой кипятком и распаренной в печи.

Гhello_html_51ef579b.jpgлавным центром мыловарения был город Шуя, на его гербе даже изображен кусок мыла. Широко известны были и московские фирмы - фабрика Ладыгина, фабрика Альфонса Рале "Рале и К" и парфюмерная фабрика Брокара Во время Первой мировой войны "Невское стеариновое товарищество поставляло на фронт мыло, свечи, динамитный глицерин.. В конце 20-х и в 30-е годы ассортимент мыла расширился, появились такие марки, как "Ленинград", "Нева", "Петергоф", "Шипр", быстро завоевавшие любовь покупателей. Качество продукции оставалось традиционно высоким: в 1937 г. на Всемирной выставке в Париже мыло "Нева" было отмечено Золотой медалью и дипломом.



Твердое кусковое мыло не спешит сдавать позиции. Специалисты западного парфюмерно-косметического рынка говорят о репозиционировании твердого мыла. Сегодня к первоначальной гигиенической функции мыла добавились и некоторые другие, например, терапевтические задачи. Сегодня мыло используется для лечения акне, для чувствительной кожи, снятия напряжения, как продукт ароматерапии и для борьбы со старением кожи. Эксперты полагают, что будущее - за мылом с эстетическими качествами, когда цвет, форма, аромат становятся важнейшими критериями выбора продукции той или иной марки. Можно с уверенностью говорить о том, что Россия развивается приблизительно по такому же сценарию. Так, по мнению аналитиков ЭМГ "Старая Крепость", набирает силу новая для российского рынка категория - твердое мыло ручной работы, которое производится по иной технологии, чем мыло массового производства.



10.5. Огнетушители



Вhello_html_57b86261.jpgпервые для борьбы с возгораниями огнетушители стали использовать в начале XVIII века, когда, наряду с ведрами и лопатами, применялись деревянные бочки, заполненные водой и оснащенные запалом с черным порохом. Такую бочку с зажженным фитилем закатывали в очаг пожара, где происходил ее взрыв, и все содержимое бочки и продукты горения запала оказывали тушащее действие на пламя. Использовались также бочки, заполненные квасцами и порохом.

В середине XIX века появился "Пожарогас Шефталя". Он представлял собой картонную коробку, заполненную смесью гидрокарбоната натрия, квасцов или сульфата аммония, инфузорной земли и др. Внутрь "Пожарогаса" вставлялся патрон с зарядом пороха и бикфордовым шнуром. В случае необходимости с аппарата срывалась защитная лента, поджигался бикфордов шнур и аппарат через дверь или через окно забрасывался в горящее помещение. Через 12—15 секунд происходил сильный взрыв, заряд распылялся по горящему помещению и ликвидировал горение.

Примерно в это же время изобрели герметично закрытые тонкостенные стеклянные цилиндры, колбы, гранаты и бомбы емкостью до 1,5 л. Некоторые из них имели оригинальные названия: "цилиндр Винера", "граната Гардена", бомбы "Смерть огню", "Россия" и т. д. В качестве огнетушащего вещества в них использовались, в различных сочетаниях, водные растворы квасцов, буры, глауберовой соли, углекислого калия, хлористого натрия, кальция или магния, серы и т. д. Во время пожара необходимо было вскрыть такой огнетушитель и содержимое вылить на пламя или бросить его в очаг горения. Однако, даже при удачном применении, эффективность таких огнетушителей была крайне низкой, они создавали только видимость защиты от пожара.

Нhello_html_514d3c3.jpgаряду с этим появились картонные огнетушители, выполненные в виде факела длиной 60—70 и диаметром 5—7 см с металлической крышкой. Они заряжались измельченными сухими смесями солей натрия (гидрокарбонат, хлорид, фосфат и др.), окислов железа, красителей и т. д. Чтобы воспользоваться таким огнетушителем, требовалось особое умение. Огнетушитель необходимо было резко сдернуть с гвоздя, сорвав при этом крышку, подойти как можно ближе к огню и, широко размахнувшись, направить содержимое в зону горения. К этому времени было известно, что такие газы, как двуокись углерода, оксид серы (сернистый газ), могут успешно применяться в качестве огнетушащего вещества объемного действия, т. к. снижают содержание кислорода в закрытом помещении или объеме. Были разработаны специальные огнетушащие картонные патроны, которые заполнялись смесью серы, селитры и тонкоизмельченного угля; нередко к ним добавляли песок и окись железа. При пожаре поджигали фитиль и огнетушитель забрасывали в горящее помещение. При горении заряда огнетушителя в защищаемый объем интенсивно выделялись сернистый газ и другие газообразные продукты, иногда в виде густого дыма, оказывая тушащее действие (прообраз современных аэрозольных забрасываемых огнетушителей).

Вhello_html_b297e30.jpg 1904 году русским инженером А. Г. Лораном был предложен метод тушения горючих жидкостей с помощью пены, получаемой в результате химической реакции между щелочным и кислотным растворами. Этот метод был положен в основу работы химического пенного огнетушителя, который с некоторыми изменениями в конструкции и заряде дошел до наших дней. Химический пенный огнетушитель в течение целого века применялся для противопожарной защиты различных объектов. Его до сих пор еще можно кое-где увидеть в строю.

Химические пенные огнетушители обладают двумя достоинствами: они дешевы, просты в изготовлении и обслуживании. Но при этом они имеют существенные недостатки, такие, как высокая коррозионная активность заряда и его недостаточная стойкость, низкая эффективность при тушении пожара и т. д. Поэтому в настоящее время химические пенные огнетушители заменяют на более современные и эффективные виды: водные с мелкодисперсной струей, воздушно-пенные, воздушно-эмульсионные, порошковые.

В связи с бурным развитием электротехнической промышленности и средств связи в конце XIX - начале XX в. появилась потребность в неводных

средствах тушения пожара, которые не проводили бы электрический ток. Для этих целей стали использоваться стальные баллоны, заполненные сжиженной двуокисью углерода. Вначале они выпускались с головками вентильного типа. Впоследствии на огнетушители стали устанавливать головки с запорно-пусковым устройством рычажного типа и использовать раструбы различных конструкций.

Вhello_html_5f470de6.jpg 20-х годах XX века появились жидкостные огнетушители со стальными баллончиками. Баллончики располагались снаружи огнетушителя, в них закачивались воздух или двуокись углерода, применявшиеся для вытеснения огнетушащего вещества из корпуса огнетушителя и подачи его для тушения огня.

Пhello_html_457e7ce1.jpghello_html_m29938f1b.jpgосле второй мировой войны стали интенсивно развиваться научные основы порошкового пожаротушения. В это время были разработаны и опробованы различные рецептуры огнетушащих порошков, было организовано их промышленное произ¬водство. В это же время начинается разработка и серийное производство порошковых огнетушителей; в 60-х годах XX в. появились первые закачные порошковые огнетушители. В них огнетушащее вещество и основные узлы постоянно находятся под давлением вытесняющего газа.

В 70-х годах стали широко применяться хладоновые огнетушители.

В 1953 году, после 15 лет сложнейших научных исследований, с использованием новейших ноу-хау, японским ученым-профессором в области химии Джиро Ниизама, была синтезирована органическая жидкость (легкая вода), с уникальными свойствами, способная ликвидировать пожар в любой стадии возгорания. Получившая название - BONPET.

Литература:

  1. Гальперштейн Л. Здравствуй, физика! М., “Детская литература”, 1973г.

  2. Перельман Я. И. Занимательная физика.

  3. Горев Л. А. Занимательные опыты по физике. М., “Просвещение”, 1985г.

  4. Материалы журнала “Наука и жизнь”, рубрика “Ваше свободное время”, подрубрика “Физпрактикум”

  5. Хуторской А. В. Увлекательная физика. М., Аркти, 2000г.

  6. Рабиза В. Г. Простые опыты. М., “Детская литература”, 2002г.

  7. Энциклопедия для детей т.4 М. Аванта . 1995 г.

  8. Материалы 3 научно практической конференции “Школа-наука-вуз” Вязьма 2005г

  9. «Исследовательская деятельность учащихся» П.В.Цыганкова Смоленск. 2005г

  10. Замечательные минералы” В.И.Соболевский. М.Просвещение 1983г

  11. Рассказы о самоцветах” Детгиз 1957г

  12. Древо познания Универсальный иллюстрированный справочник

для всей семьи.

  1. Я познаю мир” Универсальный иллюстрированный справочник

для всей семьи.

14. Дж. Уокер, «Физический фейрвек», Москва, «Мир» 1989

15.Зоммерфельд А., «Забавная физика», Москва, 1954

16.Перельман Я. И. «Знаете ли физику?», Екатеринбург, «Тезис» 1994

17.Перельман Я. И. «Занимательная физика», Москва, АО «Столетие» 1994

18.Ланина И. Я. «Не уроком единым», Москва, «Просвещение», 1991

19.Шефер В. «Наблюдение над утренней чашкой кофе», УФН 1972

20.«Квант» №4, 1977

21.http://eor.edu.ru/wps/PA_1_0_1BP/dynamic/card.jsp?card_id=26318&category_id=10119 (Интерактивная работа агрегатного состояния вещества)

22.http://eor.edu.ru/wps/PA_1_0_1BP/dynamic/card.jsp?card_id=18293&category_id=10119 (Атмосферное давление)

23.http://eor.edu.ru/wps/PA_1_0_1BP/dynamic/card.jsp?card_id=26444&category_id=10119&filter_10051=10058 (Измерение длины, объема, температуры)

24.http://eor.edu.ru/wps/PA_1_0_1BP/dynamic/card.jsp?card_id=26212&category_id=10119&filter_10051=10058 (Измерение размеров зернышек)

25.http://eor.edu.ru/wps/PA_1_0_1BP/dynamic/card.jsp?card_id=18290&category_id=10119&filter_10051=10058 (условия плавания тел)

26.http://eor.edu.ru/wps/PA_1_0_1BP/dynamic/card.jsp?card_id=26137&category_id=10119&filter_10051=10058 (наблюдение и описание физических явлений)

27.http://eor.edu.ru/wps/PA_1_0_1BP/dynamic/card.jsp?card_id=26207&category_id=10119&filter_10051=10058 (определение количества теплоты при нагревании)

28.http://eor.edu.ru/wps/PA_1_0_1BP/dynamic/card.jsp?card_id=26315&category_id=10119&filter_10051=10058 (плавление и кристаллизация твердых тел)

29.http://eor.edu.ru/wps/PA_1_0_1BP/dynamic/card.jsp?card_id=26437&category_id=10119&filter_10051=10058 (что изучает физика?)







Словарь юного физика.

Астрономия – наука о космических телах и всей Вселенной.

Атмосфера – воздушная оболочка земли.

Барометр – прибор для измерения атмосферного давления.

Биосфера – область распространения живых организмов. Живая оболочка Земли.

Вакуум -- абсолютно пустое пространство, не содержащее ни твердых тел, ни жидкостей, ни газов.

Ветер – движение воздуха над поверхностью земли.

Влажность воздуха – количество водяных паров в воздухе.

Водопад – падение речной воды.

Воздушные массы – крупные части атмосферы, обладающие однородными свойствами (температура, влажность, прозрачность и др.)

Горы – участки земной поверхности с крутыми склонами, высоко приподнятые над равнинами.

Горение – процесс, при котором превращение вещества сопровождается интенсивным выделением энергии.

Давление – сила, действующая на определенную площадь.

Долгота – расстояние на восток или запад от начального меридиана, измеряемое в градусах.

Загрязнение – поступление в окружающую среду вредных газов и веществ.

Испарение – превращение воды из жидкого состояния в газообразное.

Климат – многолетний устойчивый режим погоды.

Конденсация -- переход воды из газообразного состояния в жидкое.

Ледник – скопление льда на суше, обладающее движением.

Магма – горячая, расплавленная горная порода, находящаяся в недрах Земли.

Масштаб – степень уменьшения расстояний земной поверхности, изображенной на карте.

Меридиан – линия, условно проведенная на поверхности Земли от одного полюса к другому.

Молекула – мельчайшая частица вещества, которая сохраняет его свойства.

Муссон – постоянный ветер, который летом дует с океана на материк, зимой – с материка на океан.

Облако – скопление в атмосфере мелких капелек или кристалликов воды.

Объем – часть пространства, занятая телом.

Океан – один из четырех массивов воды, со всех сторон ограниченный материками.

Осадкомер – прибор для измерения количества выпавших осадков.

Планета – небесное тело, отражающее солнечный свет.

Пар одно из трех состояний воды.

Раствор – твердое тело, жидкость или газ, смешанные с жидкостью или растворенные в ней.

Родник – место, где вода вытекает из под земли.

Северный полюс – точка пересечения оси вращения Земли с ее поверхностью в Северном полюсе.

Сжатие – уменьшение размеров чего- либо.

Сила – причина движения тел, изменения их формы или направления движения.

Соединение – вещество, образующееся из атомов различных элементов, соединенных друг с другом химическим путем.

Сопротивление воздуха – противодействие воздуха движущемся объекту, замедляющее его движение.

Сплав – однородная смесь двух или нескольких металлов.

Тело – любой физический объект, имеющий определенный объем.

Температура – показатель того, насколько горячим или холодным является данное тело или вещество.

Тепловое расширение – свойство тел увеличивать объем при нагревании.

Тепловые восходящие потоки – воздушные потоки, поднимающиеся от поверхности земли на значительную высоту и имеющие сравнительно высокую температуру.

Термометр – прибор для измерения температуры.

Точка замерзания – температура, при которой жидкость замерзает, превращаясь в твердое тело. Вода замерзает при температуре 0 С

Точка кипения – температура, при которой жидкость кипит, превращаясь в пар. Чистая вода закипает при температуре +100 С

Трение – сила, препятствующая движению тел или замедляющая его, если они уже движутся.

Ураган – ветер разрушительной силы. Фаренгейт – автор шкалы температур, в которой за точку замерзания воды принято +32 градуса, а за точку +212 градусов (1 F = 5/9 С)

Физика – наука о материи и энергии

Цельсий – автор шкалы температуры, в которой за точку замерзания чистой воды принято 0 градусов, а за точку кипения 100 градусов.

Частица – крохотная часть вещества.

Экватор – воображаемая линия, проведенная по поверхности Земли вокруг ее центра на широте 0.

Южный полюс – точка пересечения воображаемой оси вращения Земли с ее поверхностью в Южном полушарии.

Явления – всякое проявление чего – либо, каких – либо сил, процессов и т. д.










Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Краткое описание документа:

    Научная работа, которую  написали: Евгение Фесенко  и я , как руководитель исследовательской работы, состоит из учебника, тетради, призентации и  тестов, которые разработал Евгений Фесенко по специальной программе в компьютере. Здесь представлен учебник по физике для 5-6 классов. В школе  можно вести как факультатив, или как ознакомительный предмет для детей 5-6 классов. 1 час в неделю.  Учебник и тетрадь красочно оформлены, собраны самые интересные факты именно для этого возраста ребят. Апробирован курс в виде   факультативного занятия. И благодаря курсу , дети  написали  исседовательскую работу "Выращиваем Кристалы". кристалы выращены из соли, сахара и медного купороса. Курс детям очень понравился.

Автор
Дата добавления 26.01.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров7893
Номер материала 341458
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх