Исследовательская работа по теме Физические опыты на кухне

Министерство образования и науки Пензенской области

Научно-практическая конференция «Старт в науку»

Физические опыты

на кухне

Выполнила ученица 10-а класса

МОУ СОШ села Неверкино

Баюкова Светлана.

Научный руководитель

учитель физики, I категории

Кашаева Ольга Викторовна

Неверкино 2008

Содержание

1. Цель, задачи………………………………………………..3

2. Введение…………………………………………………. ..4

III. Проведенные опыты

1) Это интересно………………………………………………5

2) Советы хозяйкам……………………………………………7

3) Химчистка на дому…………………………………………9

4) Экономной хозяйке………………………………………...10

IV. Вывод………………………………………………………...11

V. Приложение.

Цель: изучить применение физических явлений

в домашних условиях.

Задачи:

1. Научиться применять знания физики в любой ситуации

2. Выделить наиболее интересные значимые моменты

3. Обобщить и систематизировать опыты, проведенные в домашних условиях

Введение.

Физика - наука экспериментальная, и многие знания получают в физике из наблюдений и опытов. На уроках физики мы проделываем большое число опытов и лабораторных работ. Но многое можно сделать и дома, используя термометр, бытовые весы, пылесос, холодильник и т.д.

Мир физических явлений чрезвычайно разнообразен. Физика обладает необыкновенным свойством. Изучая самые простые явления можно вывести общие законы. Многие физические закономерности можно получить из собственных наблюдений. Замечательным местом для наблюдения физических явлений и проведения экспериментов является самая обычная кухня. Эту тему я выбрала, т.к. каждая девушка и женщина проводит большую часть своего времени на кухне и не задумывается над тем, что это время можно сократить и увидеть интересные физические явления окружающие нас.

Физические опыты.

Я познакомлю вас с небольшой частью экспериментов проделанных мной дома.

1) Это интересно.

ОПЫТ № 1: «Наносим воды в решете»

Часто высказывание «наносить воды в решете» означает пустое дело. Я решила это исправить.

Для этого надо сетку решета опустить в растопленный парафин.

Вода не будет проливаться, т.к. не смачивая парафин, она образует в ячейках решета тонкую пленку, которая и удерживает воду.

ОПЫТ № 2: «Приморозим стакан к столу»

Следующий мой опыт так же интересен, можно ли при комнатной температуре приморозить стакан к столу.

Металлическую кружку наполним смесью снега и поваренной соли (примерно 3 части снега и 1 часть соли ). На стол нальем тонкий слой воды и на него поставить кружку со смесью. Перемешиваем смесь, до плавления снега. При этом затратится тепло, которое отнимается от внутренней энергии тела; температура тела резко понизится (до - 18…, - 20 С). Попробуем поднять кружку со стола, этого сделать не возможно, стакан приморозился к столу.

ОПЫТ № 3: «Обогреваем кухню холодильником».

Чем мы обычно обогреваем дом, отопительной системой, а я решила обогреть дом холодильником.

Да, да вы не ослышались. Закрытый холодильник охлаждает продукты и поддерживает низкую температуру. Но с помощью холодильника можно и обогреть кухню. Для этого откроем холодильник, теплый воздух комнаты проникнет в холодильник и соприкоснется с холодными поверхностями, произойдет процесс конденсации. А нам известно, что при конденсации выделяется энергия и температура воздуха повышается.

Следовательно, кухню можно обогреть, используя холодильник.

ОПЫТ № 4: «Фрукты - источники тока».

Электрический ток, к которому мы привыкли, вырабатывается на электростанциях генераторами. Но кроме этого существуют и другие источники тока, например гальванический элемент. Такой ток можно получить в домашних условиях.

Нужно в яблоко или лимон воткнуть две проволоки - медную и железную - примерно на расстояние 2-3 см. Если тронуть проволоку мокрой рукой почувствуем пощипывание.

Проволочные электроды и яблоко образуют химический источник тока - гальванический элемент.

ОПЫТ № 5: «Ягоды и фрукты - водолазы».

Следующий опыт показал, что не только люди бывают водолазами, но и фрукты с овощами так же могут быть ими.

В стакан с газированной водой опускаем ягоду, с предварительно нанесенным на нее слоем парафина. Ягода покрылась пузырьками и поднялась на поверхность. Когда газ из пузырьков выходит она тонет. Ягода не смачивается водой, а пузырьки прилипают к ее поверхности.

ОПЫТ № 6: «Построим башню плотности».

Какие бывают башни, Эйфелева, Вавилонская? А я построила башню на кухне - башню плотности.

Аккуратно нальем в сосуд мед, так, чтобы он занимал 1/4 объема. Растворим в воде несколько капель пищевого красителя. Нальем воду в сосуд до половины. Добавляя каждую жидкость, льем очень аккуратно, чтобы она не смешивалась с нижним слоем. Медленно нальем в сосуд такое же количество растительного масла. Дольем сосуд доверху спиртом. По одному аккуратно опустим в сосуд мелкие предметы. Сначала опустим шуруп, затем макаронину и помидору, и, наконец, опустим резиновый шарик.

Разные предметы будут плавать в толще жидкости на разном уровне. Некоторые "зависнут" прямо посередине сосуда.

2)Советы хозяйкам.

Моя следующая группа опытов - это советы хозяйкам.

ОПЫТ № 7: «Повысим температуры кипения жидкости».

Например, повысим температуру кипения воды.

Для этого надо в кастрюлю с кипящей водой бросить горсть соли. Кипение тотчас прекратится, однако через несколько минут теперь уже соленая вода снова закипит.

Соленая вода кипит при температуре несколько выше 100` (температуры кипения воды).

ОПЫТ № 8: «Сварим яйца по научному».

Не редко при варке яиц скорлупа трескается, но этого можно избежать. Для этого нужно проколоть тупой конец яйца.

Когда яйцо нагревается, воздух внутри воздушного мешка, расширившись, начинает давить на скорлупу, угрожая сломать ее. Хотя в скорлупе имеются поры, обеспечивающие газообмен, при быстром нагревание эти «предохранительные клапаны» могут не выдержать.

ОПЫТ № 9: «Отличим сырое яйцо от вареного яйца».

Как отличить варённое яйцо от сырого, для этого поместим сырое и сваренное вкрутую яйца на ровную поверхность стола и сообщим им вращательное движение. Круто сваренное яйцо вращается заметно быстрее и дольше сырого. Жидкое содержимое сырого яйца задерживает вследствие своей инерции вращательное движение твердой оболочки, поэтому сырое яйцо будет вращаться медленнее и вскоре остановится.

ОПЫТ № 10: «Заставим картофель свариться быстрее».

В России самое популярное блюдо картошка, но как её сварить по быстрее.

Надо перед варкой бросить в кастрюлю с картофелем и водой кусочек сливочного масла. Нагреваясь, оно растопится и покроет поверхность воды тонкой пленкой. Эта защитная пленка будет препятствовать процессу испарения воды, а следствие понижения температуры. В обеих кастрюлях будет идти процесс конденсации и испарения, однако в первой процесс испарения будет идти медленнее, т.к. ему препятствует слой масла.

ОПЫТ № 11: «Сократим время охлаждения содержимого кастрюли».

Часто маме надо охладить содержимое кастрюли, она ставит ее в холодную воду или на лед, я решила при помощи знаний физики сократить это время для этого нужно положить лед на крышку кастрюли.

Содержимое кастрюли остынет заметно быстрее т.к. вещество, имеющее большую температуру, находится с верху. Остывшие верхние слои опускаются вниз, а горячие нижние слои под действием силы Архимеда поднимаются вверх. Происходит конвекция.

ОПЫТ №12: «Уменьшим концентрацию соли».

Когда я только начинала варить суп, я вечно его пересаливала, но бабушка посоветовала мне уменьшить концентрацию соли, используя диффузию. Возьмем кусочек стерильной марли, насыплем в него немного риса и завяжем, так чтоб получился узелок с рисом. Опустим этот узелок с рисом в кастрюлю с супом. Подождем 3 -10 минут (время зависит от степени пересола) и вынем узелок. Рис приварки становится соленым, а концентрация соли в супе уменьшается.

3)Химчистка на дому.

Как теперь мы выяснили кухня это та же лаборатория, и там должна поддерживаться та же чистота.

ОПЫТ № 13: « Смываем грязь, которая не смывается водой».

Мне всегда было интересно, как мыло смывает грязь, я решила разобраться оказывается,

Частицы грязи, не растворимые в воде, приходят в соприкосновение с оболочкой воздушного пузыря, пристают к ней или обволакиваются. Пузырек мыльной пены захватывает частичку грязи.

ОПЫТ № 14: «Обесцветим зеленые листики».

Когда мой брат приходил с футбола у него на одежде часто были травяные пятна. Мама, пытаясь их вывести, проводила долгое время за стиркой я решила сократить это время. Сначала я проделала этот опыт с зеленными листочками растения.

Возьмем зеленные листья любого растения, положим их обязательно в тонкостенный стакан и зальем небольшим количеством спиртового раствора. Поставим стакан в кастрюлю с горячей водой (на водяную баню). Когда вода в кастрюльке остынет, пинцетом достанем из стакана листики. Они обесцветятся, а спирт станет изумрудно-зеленым, так как из листьев выделился хлорофилл, зеленый краситель растений.

4)Экономной хозяйке.

ОПЫТ № 15: «Вычислим мощность горящей спички».

Каждый день мы пользуемся спичками и не задумываемся, какую мощность они вырабатывают. Попробуем подсчитать.

Масса спички - 0,1 г, время сгорания - 20 секунд, удельная теплота сгорания древесины - 10⁷ Дж/кг. Значит мощность спички, равна мощности 50-ватной электрической лампочки.

Дано: СИ Решение: Вычисление:

m=0,1г 10^-4 Q=qхm Р=(10⁷ х 10^{-4 )}: 20=

t=20 сек. P=A:t =1000:20=50 Вт.

q=10⁷Дж/кг A=Q=>

P-? P=qm:t

Ответ: мощность горящей спички равна мощности 50Вт лампочки.

ОПЫТ № 16: «Вычислим количество воды, вытекающее за сутки из капающего крана».

В последнее время остро стоит вопрос об охране и разумном использование водных ресурсов. Я решила для начала подсчитать, сколько воды уходит из капающего крана.

Отрыв капли происходит тогда, когда сила поверхностного натяжения

F =σ π d становится равной весу капли m g т.е. σ π d = m g, где m-масса капли, σ - коэффициент поверхностного натяжения воды;

σ (Н₂О) = 7,3·10-² Н/м. Масса капли m выразится формулой m=σ π d ÷ g. Определим количество капель воды вытекающее из крана за сутки, зная его можно рассчитать массу воды. Из расчетов видно, что она равна 40 килограммам 400 граммам.

Дано: Решение: Вычисление:

d=2см F = σ π d M=(7,3·10-² · 3,14 · 0,02х

∆t=1с F = m g х 24 · 3600) : 9,8 · 1 =40.4 кг

σ (Н2О)=7,3·10-² Н/м m = σ π d / g

M- ? M = m t / ∆t

М= σ π d t

Ответ: 40,4 кг в сутки.

Заключение:

Самостоятельное приобретение знаний очень важное умение. Учится этому необходимо. А чтобы работа была не слишком утомительной, нужно подбирать интересные опыты.

Теперь я могу давать советы хозяйкам и экономить свое и мамино время. Я думаю, многое мной изучаемое пригодится для дальнейшей жизни. Мечтаю издать книгу «Полезные советы хозяйкам». И предлагаю опыты на кухне использовать в кружковой работе. Ведь это интересно и познавательно. В дальнейшем хочу провести опыты, используя микроволновую печь.

Литература:

1.Авторы составители: В.П.Синичкин, О.П.Синичкина «Внеклассная работа по физике», Саратов ОАО Издательство «Лицей»,2002.

2. А.В. Хуторской, Л.Н.Хуторская «Увлекательная физика»,

М. Издательство «Аркти», 2000.

3. Под редакцией Ю.И. Дика, И.К. Турышева «Межпредметные связи курса физики в средней школе», М. «Просвещение» 1987.

12