Проект работы ученика 7в кл МАОУ "СОШ-6" Северодвинска Гриб Якова под руководством Быстрова М.В.

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 6 с углубленным изучением иностранных языков»

«Физика в игрушках»

                                                 

                                                       Подготовил:

                                                                      Гриб Яков Сергеевич

                                                                                    ученик 7 «В» класса

                                                                                    Руководитель:

                                                                                    -----------

                                                                                    учитель физики

                                                                                     Быстров М.В.

	Северодвинск [название организации]

 

                                                       2017

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………4

Глава 1.

1.1  Основная часть. Детские игрушки и физика……………………………   5

1.2  Деление игрушек по группам……………………………………………   6

Глава 2.

2.1 Игрушки, действие которых основано на существовании Архимедовой силы……………………………………………………………………………... 8

2.2 Заводные игрушки………………………………………………………… 10

2.3 Инерционные игрушки……………………………………………………  11

2.4 Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести…………………………………………………………………………. 13

2.5 Звуковые игрушки…………………………………………………………. 15

2.6 Игрушки, действие которых основано на использовании радиоволн….. 16

2.7 Магнитные игрушки……………………………………………………….. 18

2.8 Игрушки, действие которых основано на законах оптики…………………………………………………………………………19

2.9 Гироскопические игрушки…………………………………………………… 20

2.10 Игрушки, растущие в воде…………………………………………………... 21

2.11 Колыбель Ньютона……………………………………………………………23

Заключение……………………………………………………………………. 24

Литература…………………………………………………………………….. 25

Приложение 1 (фото) игрушки на воде …………………………………….. 26

Приложение 2 (фото) заводные игрушки …………………………………... 27

Приложение 3 (фото) инерционные игрушки ……………………………… 28

Приложение 4 (фото) Неваляшка …………………………………………… 29

Приложение 5 (фото) звуковые игрушки …………………………………… 30

Приложение 6 (фото) игрушки и пульт управления ……………………….. 31

Приложение 7 (фото) магнитные игрушки …………………………………. 32

Приложение 8 (фото) игрушка калейдоскоп ………………………………... 33

Приложение 9 (фото) гироскопические игрушки …………………………... 34

Приложение 10 (фото) игрушки, растущие на воде ………………………… 35

Приложение 11 (фото) колыбель Ньютона ………………………………….. 36

Введение

Сегодня мы познакомимся со многими игрушками, узнаем о их устройстве, принципе действия.

Я считаю, что моя работа повышает интерес к изучению физики и доступна людям разных возрастов, даже не обладающих большими знаниями в области технических наук. Каждый человек должен иметь представление о физических явлениях и законах, с которыми непосредственно сталкивается в повседневной жизни с самого раннего детства.

Цель работы: рассмотреть применение физических явлений и законов в практической деятельности человека на примере детских игрушек, для объяснения принципа работы игрушек, действие которых основано на существовании Архимедовой силы; заводных игрушек; инерционных игрушек; звуковых игрушек; игрушек, действие которых основано на различном положении центра тяжести; электрических и магнитных игрушек.

Показать игрушки не как забаву, а как физику. Показать физику не как науку, а как забаву.

Объект исследования – детские игрушки.

Предмет исследования – физические явления и законы, используемые в устройстве и работе детских игрушек.

Создание проекта осуществлялось по следующим этапам:

- сбор материала и его обработка

- обобщение обработанного материала

- выводы о проделанной работе

- оформление материала

- подготовка презентации

- презентация проекта

Детские игрушки и физика

Иногда о чем-нибудь незначительном, пустячном говорят: «А! Это просто игрушки!». Но разве игрушки - пустяк? Игрушки, несомненно, были сделаны для того, чтобы развивать детей физически и интеллектуально. Детские игрушки запечатлели в себе историю развития человечества и науки.

С 7 класса мы приступили к изучению нового предмета физики, и игрушки открылись для меня с новой, совершенно неожиданной стороны.

С самого раннего детства нас окружают различные любимые игрушки. И редко кто из нас не задумывался над тем, как устроены игрушки, не пытался заглянуть во внутрь игрушки. Мы взрослеем, и поменялись наш взгляды на вещи. Нас уже интересуют механизмы, находящиеся внутри.

Разбираясь в принципах работы игрушек, можно лучше понять и одну из самых серьезных наук — физику, которая коренным образом изменила быт человека за последние несколько десятков лет. Любое движение любой игрушки можно объяснить с помощью физических и механических законов. 

Если игрушка интересна своей подвижностью, музыкальностью детям, то она интересна взрослым своей физической составляющей. Кубик пластмассовый цветной. Какая тут физика? Ребенок кинул этот же кубик в сторону – закон сохранения энергии, или толкнул его по полу – кинетическая энергия, сила трения и т.д. Вся наша жизнь состоит из физических законов и

любое наше перемещение можно объяснить с помощью физики

Деление игрушек на группы

Почти все знакомые нам игрушки можно объединить в   группы на основе принципа их работы.

Название группы	Виды игрушек
Игрушки, действие которых основано на существовании архимедовой силы и атмосферного давления	Надувные “спасательные” круги, кораблики, лодочки, резиновые (полые) игрушки - уточки, лягушки. мяч, водяные пистолеты
Заводные игрушки	Машины, зверюшки, железная дорога, заводные  лодки, катера
Инерционные игрушки	Автомобили, самолеты
Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести	Кукла-неваляшка, кукла, с закрывающимися глазами, клоун на проволоке
Звуковые игрушки	Погремушки, дудочка, пищащие игрушки, говорящие куклы, шарманка
Игрушки, действие которых основано на использовании радиоволн	Электрическая железная дорога, электрические автомобили, роботы, детский телефон, вертолеты, самолеты
7.     Магнитные игрушки	игра “Рыболов”, магнитные шашки и шахматы
8.     Игрушки, действие которых основано на законах оптики	Калейдоскоп, детские бинокли и подзорные трубы, детские фотоаппараты и камеры.
Игрушки с гироскопическим свойством	Волчок , юла
Игрушки, растущие в воде	Гидрогрунт, животные
Колыбель Ньютона	Игрушка- сувенир

Игрушки, действие которых основано на существовании Архимедовой силы.

Если погрузить в воду мячик и отпустить, то мы увидим, как он тут же всплывет. Какая сила заставляет их всплывать?

Когда тело погружают в воду, на него со всех сторон действуют силы давления воды. В каждой точке тела эти силы направлены перпендикулярно его поверхности. На разных глубинах гидростатическое давление различно: оно возрастает с глубиной. Поэтому силы давления, приложенные к нижним участкам тела, оказываются больше сил давления, действующих на тело сверху. Преобладающие силы давления действуют в направлении снизу вверх. Это и заставляет тело всплывать. Поскольку эта сила направлена вверх, ее называют выталкивающей силой. Есть у нее и другое название – архимедова сила (по имени Архимеда, который впервые указал на ее существование и установил, от чего она зависит).

Но если на любое тело, погруженное в жидкость, действует архимедова сила, почему же тогда тонет камень или гвоздь? Представьте себе большой корабль. Его только что построили и должны узнать предельный вес груза, который может принять этот корабль. Но не могут же нагружать корабль до тех пор, пока он не утонет, и таким образом узнать предельный вес груза.

Мы знаем, что на любое тело, находящееся в жидкости, действуют две силы: сила тяжести Fт, направленная вертикально вниз, и архимедова сила FА, направленная вертикально вверх. Если эти силы равны, то тело будет находиться в равновесии: Fт= FА. Это равенство выражает условие плавания тел: чтобы тело плавало, необходимо, чтобы действующая на него сила тяжести уравновешивалась архимедовой силой.

Из полученного соотношения можно сделать следующие выводы:

- чтобы тело плавало полностью погруженным в жидкость, необходимо, чтобы плотность тела была равна плотности жидкости;

- чтобы тело плавало, частично выступая над водой, необходимо, чтобы плотность тела была меньше плотности жидкости;

Если вы не умеете плавать, вам на помощь придут надувные резиновые игрушки. Эти игрушки обладают большой подъемной силой, потому что действующая на них сила тяжести намного меньше выталкивающей силы.

Итак, законы плавания тел всегда учитываются при изготовлении игрушек, поэтому они и сами плавают на воде, и нам помогают плавать.

Заводные игрушки.

Запустим прыгающую лягушку, цыпленка или бабочку, которая во время движения машет крыльями. Знающий физику,  ученик, может объяснить, почему движутся эти игрушки.

Разберемся в этом, ознакомившись с устройством некоторых из них. Внутри этих игрушек – пружина. Сжатая пружина обладает потенциальной энергией, за счет которой тело может совершать работу.

Когда мы заводим игрушку, поворачивая ключ, пружина внутри игрушки сжимается, увеличивается ее потенциальная энергия. Чем больше оборотов ключа мы сделаем, тем сильнее сожмем пружину, тем больший запас потенциальной энергии получит пружина. А когда игрушку отпускаем, пружина внутри игрушки начинает раскручиваться, потенциальная энергия пружины превращается в кинетическую энергию игрушки. В основе работы этих игрушек лежит закон сохранения механической энергии.

Вспомним пружинные пистолеты с пулями-присосками. Когда мы вставляем пулю в пистолет, сжимается пружина, находящаяся внутри. Деформированная пружина обладает запасом потенциальной энергии, за счет которой при спуске курка начинается движение пули. В соответствии с законом сохранения механической энергии потенциальная энергия пружины превращается в кинетическую энергию пули-присоски. Можно объяснить и следующее за выстрелом явление присасывания пули к поверхности. Это явление можно объяснить существованием атмосферного давления. Когда присоска ударяется о поверхность, некоторая часть воздуха выбрасывается из-под присоски из-за этого удара. В результате силы атмосферного давления прижимают пулю-присоску к поверхности, т.к. атмосферное давление больше, чем давление под присоской.

Инерционные игрушки         Движение по инерции лежит в основе принципа действия игрушек - автомобилей, мотоциклов: на задней или передней оси, соединяющей колёса, находится ряд шестерёнок, которые в свою очередь соединяются с маховиком, то есть массивным цилиндром. Мы толкаем автомобиль, шестерёнки передают движение маховику. Маховик же обладает большой массой, поэтому будет долго сохранять состояние движения, которое ему сообщили. Именно благодаря тяжелому маховику такую игрушку трудно остановить и она будет двигаться по инерции гораздо дольше времени, чем такая же игрушка без маховика.      Как же будет двигаться тело, если на него совсем не будут действовать другие тела? Ответ на этот вопрос дал Галилей. Он писал: «Когда тело движется по горизонтальной плоскости, не встречая никакого сопротивления движению, то... движение его является равномерным и продолжалось бы бесконечно, если бы плоскость простиралась в пространстве без конца». Свой вывод Галилей обосновал следующим образом: «При движении по наклонной плоскости вниз наблюдается ускорение, а при движении вверх — замедление. Отсюда следует, что движение по горизонтали является неизменным, ибо... оно ничем не ослабляется, не замедляется и не ускоряется». Движение, не поддерживаемое никакими телами, называют движением по инерции. Любое тело, выведенное какими-то телами из состояния покоя, после прекращения действия этих тел продолжает двигаться по инерции. 1.Явление инерции можно наблюдать на опытах: - установим наклонно на столе доску. Внизу у доски положили брусок. Поместим на наклонную доску грузовик с находящейся в нём куклой и предоставим ему возможность скатываться вниз. В конце доски грузовик остановится, а кукла, продолжая двигаться, упадёт. Следовательно, движение тел сохраняется до тех пор, пока не встретят на своём пути препятствие. 2. - подвесим массивный груз на такой нитке, которая может выдержать нагрузку, намного большую силы тяжести груза. Такую же нитку прикрепим снизу груза. Если за нижнюю нитку дёрнуть рывком, то она оборвётся; если же медленно тянуть за неё, постепенно увеличивая усилие, оборвётся верхняя нитка. Это объясняется тем, что когда нижнюю нить резко дёргают, то время взаимодействия руки и нити настолько мало, что груз не успевает изменить свою скорость и верхняя нитка не обрывается: у груза велика инертность. В то же время у нижней нити, много менее инертной, скорость изменяется на большее значение, и она обрывается.

Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести.

В русском фольклоре такую игрушку называют "Ванька-встанька".

Принцип действия популярной детской игрушки-"неваляшки" - эффект возвращения в одно и то же состояние достигается за счёт смещения центра тяжести. Благодаря этому у неё есть только одно положение устойчивого равновесия (на основании) и только одно положение неустойчивого равновесия (на голове). У каждого предмета есть центр тяжести.

"Центром тяжести каждого тела является некоторая расположенная внутри него точка - такая, что если за неё мысленно подвесить тело, то оно остается в покое и сохраняет первоначальное положение." ( Архимед)

Стоящий предмет (тело на опоре), не опрокидывается, если вертикаль, проведенная через центр тяжести, пересекает площадь опоры тела.

У неваляшки внутреннее устройство таково, что создает смещенный вниз центр тяжести. Поэтому такое положение равновесия является устойчивым: центр тяжести корпуса неваляшки и точка её опоры лежат на вертикали, причем расстояние между центром тяжести и точкой опоры, всегда наименьшее.

Самая простая неваляшка представляет собой круглый полый корпус, внутри которого в нижней части закреплен груз. В результате получается объемная фигура со смещенным относительно геометрического центра центром тяжести.

У Ваньки - Встаньки в нижней части находится тяжелый полушар. Центр тяжести полушара - точка С - при наклоне поднимается. Расстояние CD больше расстояния АС. Значит равновесие в первом случае устойчиво.

Обычный полый шар обладает безразличным равновесием: как бы его не положили, он будет находиться в состоянии покоя, т.к. центр тяжести такого тела всегда равноудален от точки опоры.

А полый шар со смещенным центром тяжести будет стремиться занять положение, при котором центр тяжести будет наиболее приближен к точке опоры. Тогда такой шар окажется в единственном для него положении устойчивого равновесия.

Для малышей, которые ещё не научились аккуратно кушать есть даже чашка-неваляшка.

Чашка - неваляшка с "носиком" и удобными ручками научит малыша, привыкшего к бутылочке, пить из чашки. Утяжеленное дно не позволяет чашке окончательно перевернуться, даже если ребенок неудачно ставит ее на стол. А носик кружки сделан так, что если ребенок и перевернет ее вверх дном, то из нее не выльется ни капельки.

Звуковые игрушки

Мы все живём в мире звуков. Где бы мы ни находились, нас сопровождают разные звуки. Совсем ещё маленький ребёнок, а уже гремит погремушкой. Это его первая игрушка, и она звуковая.

Действие любой погремушки основано на распространении звуковых волн в среде. В погремушке внутри находятся шарики-бусинки, которые при встряске игрушки ударяют о ее стенки. Стенки начинают колебаться, тем самым, заставляя колебаться молекулы воздуха, прилежащие непосредственно к стенкам погремушки. Таким образом, в воздухе зарождается звуковая волна, которая и доходит до наших ушей.

Звуки бывают разные: громкие и тихие, высокие и низкие. Чем чаще колеблется тело, тем выше звук. Когда мы нажимаем на игрушку, воздух, находящейся внутри игрушки выходит, а когда мы её отпускаем – устремляется внутрь игрушки, она постепенно распрямляется, воздух внутри неё колеблется, издавая звук.

«Говорящие» куклы умеют произносить «Мама». Причина этого – колебания воздуха внутри коробочки с отверстиями, которую помещают внутрь игрушки. При наклоне куклы грузик, находящийся в коробочке, падает, заставляя воздух в ней сжиматься и выходить в отверстия. Колебания воздуха сопровождаются звуком. Причиной музыкальных звуков, издаваемых шарманкой, тоже является воздух внутри неё. Чтобы звук был громче, ящик шарманки делают большим и полым.

Устройство и принцип работы дудочки, трубы.

В этой игрушке тоже применяются знания о звуках.   В трубу дуют не для того, чтобы воздух из легких музыкантов прошел сквозь нее. При игре на дудочке дыхание музыканта лишь помогает возбудить колебания того воздуха, который уже есть в дудочке. Он то и порождает звук который мы слышим.    

Игрушки, действие которых основано на использовании радиоволн.

         В 1905 году было впервые продемонстрировано явление радиосвязи в городе Петербурге на курсах обучения курсантов нашим соотечественником Александром Степановичем Поповым. И вряд ли кто-нибудь из присутствующих там специалистов мог подумать, что не пройдёт и столетия, как любой ребёнок сможет управлять игрушкой, которая работает на принципе радиосвязи.

Автомобили, джипы и грузовики благодаря наличию приемо-передающего устройства привлекают к себе интерес и подростков, и даже взрослых. Каждая модель такой игрушки имеет определенный класс, источник питания, тип двигателя. Большинство автомобилей на радиоуправлении имеют схожие принципы работы. Каждая игрушка может принимать сигнал, поступающий от передатчика в пульте управления. Для управления машиной на пульте созданы специальные кнопки, отвечающие за движение игрушки. Также встречаются модели с функцией работы фар и миниатюрным встроенным музыкальным проигрывателем. Основу самой игрушки составляет приемное устройство, принимающее радиосигнал и осуществляющее его проведение на другие элементы автомобиля.

Радиосигнал передается на определенной частоте, но может кодироваться несколькими способами. Такая технология исключает возможную ошибку при декодировании. Импульсно-кодовая модуляция получила большое распространение и статус надежной технологии при производстве радиоуправляемых автомобилей. Чаще всего используется гигагерцовая частота передачи сигнала, которая отличается высокой стабильностью и отличной скоростью реагирования устройства.

Радиоуправляемые автомобили в качестве источника энергии могут использовать литиевый или никель-кадмиевый аккумулятор, который обеспечивает полноценную работу двигателя машины. Некоторые машинки используют электрический двигатель, который может быть со щеточкой и без нее. На первый план давно вышли модели, оснащенные двигателями внутреннего сгорания. Работают такие агрегаты на смеси из масла и бензина. Отдельную нишу занимают нитрокары. Такое название они получили благодаря используемому топливу. Основное отличие от игрушек с масляно-бензиновым двигателем заключается в другом составе смеси для мотора. Главные компоненты − нитрометан, метанол и масло. На практике такой состав можно получить при смешивании синтетического и касторового масла.

Магнитные игрушки

Это магнитные шашки и шахматы, магнитные буквы и цифры, магнитный конструктор, магнитная рыбалка, магниты на холодильник, магнитная доска. В этих игрушках используется свойство магнитов притягивать к себе некоторые железосодержащие материалы.

Магни́т— тело, обладающее собственным магнитным полем. Простейшим и самым маленьким магнитом можно считать электрон. Магнитные свойства всех остальных магнитов обусловлены магнитными моментами электронов внутри них. С точки зрения квантовой теории поля электромагнитное взаимодействие переносится безмассовым бозоном— фотоном (частицей, которую можно представить как квантовое возбуждение электромагнитного поля).

Магни́т на холоди́льник— элемент декора, сувенир на магнитной основе, как правило, прикрепляемый к кухонной бытовой технике. Благодаря специальной конструкции, называемой магнитная сборка Халбаха, магнитное поле с лицевой стороны магнита практически отсутствует и удваивается с оборотной

Магнитная доска для рисования позволяет маленькому художнику создавать картины, используя магнитную ручку. Для очистки экран для нового рисунка предусмотрен специальный рычажок, который надо переместить вдоль поля доски. В комплект входит доска, пластмассовый карандаш, магнитные штампы. В основном доски делают из стального листа с различным покрытием - эмаль, специальная маркерная плёнка, лаковое покрытие.

Игрушки, действие которых основано на законах оптики

Калейдоскоп можно по праву считать первой оптической игрушкой. Её изобрёл английский физик Дэвид Брюстер в процессе экспериментов с поляризацией света в 1814.

Брюстер скоро понял, что получившийся оптический инструмент обладает большим потенциалом, усовершенствовал его конструкцию и в 1817 году запатентовал под названием калейдоскоп

Устройство калейдоскопа основано на трёх основных принципах, обеспечивающих максимально симметричный и чёткий узор.
Первый: два зеркала должны быть расположены под углом, делящим круг на целое количество частей. Лучше использовать зеркала с передней отражающей поверхностью или металлические. Оптимально, чтобы длина зеркал в пять-семь раз превышала их ширину.
Второй: объект должен быть расположен непосредственно перед отражающими поверхностями. Для разглядывания удалённых объектов Брюстер предложил дополнить конструкцию линзой.

Третий: лучшая точка для наблюдения орнамента — максимально близкая к стыку зеркал. Тогда картинка получается наиболее симметричной и ровно освещённой.

Попадающие в пространство между двумя зеркалами объекты отражаются в них, отражаются их отражения и отражения отражений, образуя симметричный круговой узор, оживающий при движении объектов относительно калейдоскопа.

Гироскопические игрушки

Это юла или волчок – древнейшая народная игрушка. Такие волчки приводят в движение рукояткой, снабжённой ходовым винтом.

Попытки повалить быстро вращающийся волчок не удаются. Под  действием толчка волчок лишь отскакивает в сторону и продолжает вращаться вокруг вертикальной оси.

В чем причина такой устойчивости вращения? Она тоже связана с одним из физических законов – законом сохранения момента количества движения. Попробуем установить волчок вертикально. Это нам не удаётся. Заставим волчок быстро вращаться, и он сразу становится устойчивым. Заметим, что волчок при этом описывает своей осью коническую поверхность. В этом и состоит секрет устойчивости волчка, а само это свойство сохранения устойчивости при вращении называют гироскопическим свойством.

Игрушки, растущие в воде

Рост игрушек объясняют следующие научные явления и законы: смачивание, влагопроницаемость, капиллярный эффект Адгезия (сцепление), влагоемкость, конденсация.

Поглощающий воду материал представляет собой смесь абсорбирующего каучука на основе акрила и этилен винил ацетат сополимера. Хрупкая скорлупа изготавливается из смеси пластика (например, полиэтилен или полипропилен) и карбоната кальция, например, слюдяного порошка или силиката магния (тальк). Игрушка из полимерного материала, увеличивающаяся в размерах при погружении в воду. Это синтетический сополимер, подобный полиэтилену, пластмассе, каучуку, но с большим расстоянием между молекулами. Эта особенность делает его эластичным и позволяет впитывать воду…».

Когда тело помещается в воду, молекулы воды начинают растаскивать молекулы этого тела в разные стороны, заполняя все свободное пространство Вода состоит из молекулы кислорода и двух молекул водорода. В жидком состоянии ее молекулы расположены на некотором расстоянии друг от друга. Это позволяет им свободно двигаться. Происходит процесс смачивания. Сма́чивание – это поверхностное явление, заключающееся во взаимодействии жидкости с поверхностью тела. С явлением смачивания очень тесно связано явление капиллярности. Силы притяжения, действующие между молекулами твёрдого тела и жидкости, заставляют её подниматься по стенке сосуда. таким образом у наших игрушек обнаружено ещё одно свойство - влагопроницаемость.

Влагопроницаемость - это способность тела пропускать воду. Я заметил, что на 2-3 день игрушки растут быстрее, т.к. вещество, из которого они состоят, становится менее плотным. Вывод: влагопроницаемостью обладают тела, пронизанные порами – капиллярами. По капиллярам вода может передвигаться во все стороны, даже снизу вверх. Чем выше капиллярность тела, тем выше ее влагопроницаемость. Вода «прилипает» к стенкам капилляров и как бы ползет вверх. Чем тоньше капилляры, тем выше поднимается вода. Если взять полимерную игрушку и губку, их сходство в том, что обе сделаны из полимера, имеют поры-капилляры. Опустим их в воду. Губка и игрушка стали наполняться водой. Полимерная игрушка медленнее наполнялась водой, а губка быстро. впитала воду. Причина в том, что капилляры у губки шире. При этом игрушка стала увеличиваться в размере, а губка нет. Что позволяет игрушкам оставаться большими, не находясь в воде, в течение 2-3 дней? Это свойство влагоемкость. Влагоемкость – это способность тела удерживать воду. Вода заполняет все поры, препятствуя прохождению воздуха вглубь. Плотное тело хуже удерживает воду и обладает низкой влагоемкостью.

Колыбель Ньютона

Колыбе́ль Ньютона (маятник Ньютона) - механическая система, придуманная Исааком Ньютоном для демонстрации преобразования энергии различных видов друг в друга: кинетической в потенциальную и наоборот. В отсутствие противодействующих сил (трения) система могла бы действовать вечно, но в реальности это недостижимо.

Если отклонить первый шарик и отпустить, то его энергия и импульс передадутся без изменения через три средних шарика последнему, который приобретёт ту же скорость и поднимется на ту же высоту. Он в свою очередь передаст свой импульс и энергию по цепочке снова первому шарику. Крайние маятники будут колебаться, а средние шарики будут покоиться. Если бы не было потерь механической энергии вследствие работы сил трения и упругости, то колебания продолжались бы вечно, но они затухают, так как в реальных механических системах всегда действуют диссипативные силы.

Интересным является то, что первый шарик передаёт импульс последнему не непосредственно, а через средние шарики, которые остаются неподвижными. Картина напоминает распространение упругой волны в твёрдом теле, то есть передачу упругих возмущений и энергии упругой деформации без переноса вещества (например, звук).

Заключение

При выполнении этой исследовательской работы я узнал много нового, заинтересовался изучением физики и лучше стал в ней разбираться. Эта работа доступна людям всех возрастов, ведь для объяснения работы многих детских игрушек достаточно знаний школьного курса физики. На этом я не собираюсь останавливаться и планирую продолжить свою работу, ведь впереди еще так много интересного.

По моему мнению, мне удалось найти ответы на поставленные задачи. Я смог объяснить устройство самих игрушек, опираясь на знания такого предмета, как физика. И параллельно этому, мы знакомились с новыми физическими законами, как с интересной забавой.

В ходе своей работы я узнал, что в основе устройства неваляшки лежит принцип устойчивого равновесия тел, в основе устройства «погремушки» – распространение звуковых волн.

На примере простых игрушек я показал, что физика – это не только наука о природе, а ещё и то, что её законы лежат в основе всех действующих тел, придуманных человеком для того, чтобы его жизнь была более удобной и интересной.

Литература

1. Дрянов Б. Кто изобрел мяч? Все обо всем. – М.1994-Т.4 с.479

2. Кикоин. И. К. Физика: учебник для 9 класса общ. образовательных учреждений/ М.: 6-е изд.1998.

 5. Лансберг Г. С. Условия устойчивого равновесия под действием силы тяжести// Элементарный учебник физики – М.,1971.

6. Хилькевич С. С. Ю. "Физика вокруг нас", Библиотечка "Квант", выпуск 40, Москва, Наука, 1985.

7. http://class-fizika.narod.ru/van11.htm – ванька-встанька

8. http://festival.1september.ru/articles/418063/ - игрушки действие которых основано на Архимедовой силе.

Приложение 1. Игрушки на воде

           

Приложение 2. Заводные игрушки

 

Приложение 3. Инерционные игрушки.

Приложение 4. Неваляшка

Приложение 5. Звуковые игрушки.

Приложение 6. Игрушки и пульт управления

Приложение 7. Магнитные игрушки.

Приложение 8. Игрушка калейдоскоп.

 

Приложение 9. Игрушки с гироскопическим свойством.

Приложение 10. Игрушки, растущие в воде.

Приложение 11. Колыбель Ньютона.