Исследовательская работа по теме Физика в ванне

Исследовательская работа по физике «Физика в ванне».

Чернигов Дмитрий

Российская Федерация, Забайкальский край,

город Могоча, МОУ СОШ №92, 9 класс

Региональная научно-практическая конференция

«Шаг в будущее-2015».

Исследовательская работа по теме «Физика в ванне».

Выполнил: Чернигов Дмитрий

Александрович

МОУ СОШ№92

9 класс

Научный руководитель: учитель физики

высшей категории

МОУ СОШ №92

Шагапова Елена Викторовна

г. Могоча

2015г.

Исследовательская работа по физике «Физика в ванне».

Чернигов Дмитрий

Российская Федерация, Забайкальский край,

город Могоча, МОУ СОШ №92, 9 класс

1.План исследования

1.1 Актуальность темы, цели и задачи исследования.

Актуальность темы:

1.Физику можно изучать по книгам, но можно познакомиться с этой наукой, проводя самостоятельные опыты и исследования.

2.Физика - наука экспериментальная. Все теоретические построения в ней основываются на наблюдениях реальных явлений. Следовательно, нужно прежде всего научиться наблюдать и описывать наблюдаемые явления.

3.Придумать опыты, которые можно было бы проделать и убедиться в том, что теоретические предсказания оправдываются.

Целью данной работы является исследование разнообразных явлений в ванной комнате.

Задачи:

1. Изучение литературы по данной теме.

2. Рассмотрение физических явлений, которые легко наблюдать и исследовать.

3. Проведение самостоятельных опытов и исследований.

Объект исследования: ванная комната

Во-первых, ванна хорошо известна всем или, по крайней мере, должна быть известна.

Во-вторых, там происходит множество интересных явлений.

Гипотеза: наука всегда стремиться вскрыть причины тех или иных явлений. Я буду искать причины разнообразных явлений в ванной комнате. Многие из них вы, наверное, замечали сами, но очень может быть, что вы увидите то, чего не видели прежде, и удивитесь явлениям и событиям, на которые раньше внимания не обращали.

Исследовательская работа по физике «Физика в ванне».

Чернигов Дмитрий

Российская Федерация, Забайкальский край,

город Могоча, МОУ СОШ №92, 9 класс

2. Описание работы

Введение

Для чего нам нужны глаза? Чтобы видеть, конечно. А уши?- чтобы слышать. А пальцы? - Трогать, осязать и держать в руке предметы. А ещё мы обладаем органами обоняния и вкуса. Это наши главные органы чувств они рассказывают нам, что происходит в мире. Но самое главное - мы обладаем мозгом, изучающим и запоминающим всё, о чём рассказывают органы чувств. Мы способны понять, что означают наши ощущения, и решить к какому из них уделять внимание, а какое не замечать.

Давайте замрём на минуту и прислушаемся. Совершенно неожиданно вы услышите звуки, которых не замечали до сих пор. Щебечет за окном птица и шелестит под ветром листва, капает вода из крана, гудит мотор холодильника. Были ли эти звуки до того, как вы прислушались? Конечно. Только вы не обращали на них внимания.

Есть особый способ смотреть, слушать, ощущать, называемый наблюдением. Чтобы совершать открытие надо уметь внимательно наблюдать природу.

Для начала в качестве лаборатории нам подойдёт обычная ванна. Никаких особых приборов и инструментов не потребуется. По-настоящему новых открытий мы пожалуй , не совершим, но они могут оказаться новыми для вас. Мой доклад называется «Физика в ванне». Вы, наверное удивитесь выбранному мной сочетаний - физика и ванна. Во-первых, ванна хорошо известна всем или, по крайней мере , должна быть известна. Во-вторых, там происходит множество интересных вещей. Вода наполняет ванну, человек садится, и уровень воды поднимается. Предметы в ней плавают или тонут, образуются мыльные пузыри, свет отражается от стенок ванны и поверхности воды. Люди в ванной падают и ушибаются. Эти и многие другие события являются объектами изучения физики.

Наука всегда стремится вскрыть причины тех или иных явлений. И в этой работе я буду искать причины разнообразных явлений в ванной комнате.

Как слушать мою работу? Расположиться удобно и слушать не прерываясь.

2.1.Как начинаются исследования?

Вас окружает множество предметов, которые не привлекают внимания, пока с ними не случится чего-нибудь странного.

Мы наполняем её водой, ступаем в неё садимся. Вода поднимается, плещется вокруг нас. По поверхности воды пробегают волны. Вода становится мутной. Открываем слив, и вот ванна пуста. Вытекая, вода может образовать водоворот. Все эти очень легко наблюдаемые события вызывают вопросы, а каждый вопрос может стать началом целого исследования.

2.2 Описание исследований

Волны.

Посмотрите на наполненную ванну, когда поверхность воды спокойна. Бросим в неё тяжелый маленький предмет, например, камешек и вы увидите как образуются волны они расходятся кольцами по ванне.

Почему образуется волна?

Ударяясь о поверхность, предмет вытесняет воду, в результате маленький водяной холм вырастает вокруг предмета, а иногда вода выталкивается так быстро , что часть её отрывается от поверхности и разбрызгивается во все стороны (рис. 1).

Водяной холм, не стоит на месте - вода вокруг точки, где предмет ударился о поверхность, приходит в колебательное движение. Каждый небольшой объём воды движется вверх и вниз и вызывает колебательное движение соседних с ним объёмов, происходящее, однако, с некоторой задержкой во времени. Вы сами можете наблюдать колебания воды с помощью пробки или другого небольшого лёгкого предмета, плавающего на поверхности воды.

Звуки. Пение в ванной.

Звук проходит через любое вещество - твёрдое, жидкое и газообразное, но он не может пройти через вакуум- пространство, где нет частиц какого-либо вещества.

Вернёмся к нашим опытам со звуками в ванне. Падающая вода вызывает колебания твердого материала, из которого она сделана. Вода и стены ванны заставляют колебаться прилегающие слои воздуха, и звуковая волна по воздуху достигает наших ушей. Она прогибает барабанную перепонку, специальные нервы внутреннего уха посылают сигналы этих колебаний в мозг, который расшифровывает полученные сигналы, и в итоге мы воспринимаем звук.

Любите ли вы петь в ванной? Ну, даже если нет, то очень многим людям это нравится, и по весьма интересной причине. Дело тут не столько в ванной, сколько в ванной комнате. Предостерегаю для этого не надо лезть в ванну. В ванной комнате звук нашего голоса сильнее, а некоторые тона звучат особенно громко и полно.

Почему же в ванной комнате поётся легче, чем на улице или даже в зале? Одна из причин этого кроется в том, что звуковые волны отражаются от твёрдых тел- стен, потолка и пола ванной комнаты.

Во время пения наши звуковые волны отражаются от одной стены. Затем, отразившись, отражается от другой. Хотя во время этого из нашего рта исходят звуковые волны. Вот и получается, что звук становится намного громче.

Давление воздуха.

Мы в безветренную погоду не ощущаем воздух, чтобы его почувствовать, нам нужен ветер. Но самый наглядный способ убедиться в наличии воздуха - увидеть, как он давит на находящиеся в нем предметы. Например, возьмем пластмассовый стакан, опустим его воду в ванне, пока он не заполнится. Затем перевернём его вверх дном, медленно начнем вытаскивать его из воды. Смотрите! Вода поднимается вместе со стаканом. Казалось бы, воду ни что не поддерживает, но это не так иначе бы она упала всё дело в давлении. Воздух оказывает давление на все предметы на поверхности Земли и это давление равно 9,8 Н на каждый квадратный сантиметр. Когда мы начинаем поднимать стакан, вода стремится опуститься вниз под действием силы притяжения, но у неё это не получается. Почему? Чтобы разобраться в этом представьте, что вода действительно немного опустилась, как показано на рис.2.

Что будет в пространстве над штриховой линией А? В стакане на уровне А атмосферное давление на поверхности воды не действует. Теперь посмотрим на стрелки В и С. Они показывают, как действует атмосферное давление на поверхности воды в ванне. Воздух давит на воду, она сжата этим воздухом, а значит, стремится заполнить образовавшееся пустое пространство. В результате, как только вода начнет выливаться из стакана, давление будет гнать ее обратно в пространство над уровнем А, как показано на рисунке стрелками D и E. На самом деле вода в стакане никогда не опускается настолько, чтобы это стало заметным, атмосферное давление немедленно возвращает ее обратно в стакан и удерживает там, пока мы вытаскиваем его.

Тайна золотой короны.

Все знают такую историю про Архимеда, когда он открыл выталкивающую силу. А сейчас отвлечемся немного в историю. Я расскажу вам историю с украденным золотом. Давным-давно, а если быть точным около 2 200 лет назад жил в Греции ученый Архимед. Находился он при дворе царя Гиерона II. У него была корона полностью вылитая из золота, но так уж устроены цари, ему не давала покоя мысль, что корона не из чистого золота, а, значит, он, всемогущий повелитель, обманут золотых дел мастером и носит на голове подделку. Этот хитрый царь сообразил взвесить корону, перед тем как отдавать её мастеру, но корона после возвращения весила столько же.

Гиерон был догадливым, но очень подозрительным человеком. Мы можем представить себе, как он рассуждал, следуя за возможными мыслями золотых дел мастера: «Я могу надуть царя, присвоив небольшой кусочек золота, заменив его равной массой серебра, менее дорогого металла сплавив его с золотом. Сделаю так, чтобы масса осталось первоначальной. А если украсть немного золота корона и не будет отличаться от золотой». Такая возможность тревожила царя, и поэтому он вызвал своего придворного ученого Архимеда и поручил ему провести следствие. Однажды Архимед размышлял над царским заданием сидя в ванне. И вдруг, как утверждает легенда, решение задачи неожиданно пришло ему в голову. Говорят, он был так взволнован, что выскочил из ванны и пустился совершенно голым бежать по улицам своего родного города Сиракузы, крича « Эврика! Эврика!». Вернемся к трудностям царя. Оказывается, золото является веществом с очень большой плотностью. Золото в 19,3 раза тяжелее воды, а серебра 10,5раза. Пусть из царской короны был похищен кусок золота и заменен равной массой серебра. Корона при этом весит столько же сколько первоначальное золото и взвесив её, мы не сможем обнаружить кражи. Но если в короне содержится хоть немного серебра, её плотность будет немного меньше, чем у исходного слитка из чистого золота, и она будет занимать больший объём. История умалчивает, как именно проводил исследование Архимед. Неважно, какой именно метод учёный применил, только он обнаружил, что корона действительно имеет меньшую плотность, чем у чистого золота. Теперь мы можем только посочувствовать бедному мастеру, а Архимеда можно назвать первым ученым - детективом.

Исследовательская работа по физике «Физика в ванне».

Чернигов Дмитрий

Российская Федерация, Забайкальский край,

город Могоча, МОУ СОШ №92, 9 класс

Аннотация к работе

Целью данной работы является исследование разнообразных явлений в ванной комнате.

Задачи:

1. Изучение литературы по данной теме.

2. Рассмотрение физических явлений, которые легко наблюдать и исследовать.

3. Проведение самостоятельных опытов и исследований.

Методы и приёмы, используемые в работе:

1 теоретические (получение информации из разных источников);

2. практические (выдвижение гипотезы и использование практических приёмов, экспериментирование);

В представленной работе описываются явления, происходящие в ванной комнате, и проводятся исследования на основе полученной информации из разных источников.

В процессе работы автор проанализировал литературные источники и провёл исследования в ванной комнате, что подтверждает видеометод.

В результате работы автором значительно расширен кругозор и приобретены навыки экспериментальных исследований.

Заключение

Оказывается для того, чтобы наблюдать физические явления не нужно отправляться в длительное путешествие - нужно только открыть дверь в ванную комнату.

Волны на поверхности воды и звук, удивительные свойства жидкости и тела- все эти явления природы, которые изучает физика, ежесекундно происходят в ванне. Я с помощью простейших средств, провёл увлекательные эксперименты, пользуясь ванной как лабораторией.

Список литературы

1. Перышкин А.В. Физика 7 класс: учебник для общеобразовательных учреждений

М., 2013.

2 .Шилов В.Ф. Домашние экспериментальные задания по физике: учебное пособие.

М., «Школьная пресса», 2003.

3. Библиотека «Квант». Выпуск 4. Опыты в домашней лаборатории -М. «Наука»

Главная редакция физико-математической литературы. 1980 г.

4. Рачлис Х. Физика в ванне; Пер. с анг.- М:Наука. Гл. ред. Физ.- мат. лит.,1986г.-96с