Фестиваль наук
Фестиваль наук - ежегодное мероприятие, постепенно становящееся традицией Острова в 45. Первый раз оно было проведено в 2015 году, ответственной была Катя Неёлова. В 2016 году мероприятие было подготовлено в рамках ПП Сони Смирновой. Суть и цель мероприятия заключается в интерактивном углублении практических знаний участников по естественно-научным и некоторым другим предметам, которые они проходят (или даже вовсе не проходят) в школе: физике, химии, биологии и др. В некоторой степени, "Фестиваль Наук" вырос из потерявшей свою актуальность Интеллектуальная ярмарка.
Содержание
Опыты
Физика
1. Центр тяжести
На столе лежат два яйца, одно из них сырое, а другое вареное, как можно это определить, не разбивая их?
Конечно, каждая хозяйка сделает это с легкостью, но покажите этот опыт ребенку - ему будет очень интересно крутить яйца на столе как волчки, и при этом наблюдать, что одинаковые с виду яйца крутятся совершенно по разному.
Объяснения: Если ребенок мал - не стоит ему рассказывать про центр тяжести. Ну, а если ребенок способен понять, то этот опыт - отличная демонстрация физического явления. Попробуйте объяснить ему, что в вареном яйце центр тяжести постоянен, поэтому оно крутится. А у сырого яйца внутри жидкая масса и центр все время смещается, являясь тормозом, поэтому сырое яйцо крутится с трудом.
2. Плотность воды
Это тоже распространенный в интернете опыт для детей. Для эксперимента понадобятся два сырых яйца и две банки с водой. Можете для чистоты эксперимента использовать фильтр для воды.
Запустите одно яйцо в банку, и посмотрите, что оно опустилось на дно. Затем во вторую банку насыпьте соли (примерно 2 ст. ложки), хорошо размешайте и опустите второе сырое яйцо - оно будет плавать. Если сбалансировать соленый раствор и простую воду - можно добиться, что яйцо будет находится где-то посередине банки.
Объяснения: Все дело в плотности воды. Чем плотность выше (в данном случае за счет соли), тем сложнее в ней утонуть. Расскажите ребенку о том, что в соленом море плавать гораздо легче, чем в пресноводной реке. Соленая вода помогает держаться на поверхности. Можно еще рассказать о Мертвом море, в котором очень сильная концентрация соли, и что там человек может спокойно лежать на поверхности воды, не боясь утонуть.
3. Птичка в клетке
Приготовь для опыта: бумагу, картонку, карандаш
Нарисуй на листке бумаги пустую клетку, а в нескольких миллиметрах от клетки — птичку. Как посадить эту птичку в клетку?
Возьми картонку, поставь ее между птичкой и клеткой, перпендикулярно к листу бумаги. Дотронься носом до края картонки и гляди одним глазом на птичку, другим — на клетку; через одно мгновение тебе покажется, что птичка сдвинулась с листа и вошла в клетку.
Биология
1. Чудесные спички
Вам понадобится 5 спичек, блюдце и стаканчик с водой.
Надломите спички посредине, согните под прямым углом и положите на блюдце. Капните несколько капель воды на сгибы спичек. Наблюдайте. Постепенно спички начнут расправляться и образуют звезду.
Причина этого явления, которое называется капиллярность, в том, что волокна дерева впитывают влагу. Она ползет все дальше по капиллярам. Дерево набухает, а его уцелевшие волокна "толстеют", и они уже не могут сильно сгибаться и начинают расправляться.
2. Цветы на воде
Понадобится: бумага для принтера, гофрированная бумага, 2 фломастера, ножницы, аквариум с водой
Вырезаем из обычной и гофрированной бумаги ромашки, раскрашиваем серединки в желтый цвет и красный цвета соответственно. Лепестки ромашек складываем к серединке. Кладем закрытые цветы на воду. Наблюдаем, как ромашки распускаются.
Для изготовления бумаги используют преимущественно растительные вещества, обладающие длинным волокном и не растворимые в воде. В основном, это целлюлоза, содержащаяся в древесине. Она обладает свойством при смешивании с водой создавать однородную пластичную массу.
Волокна целлюлозы размалывают до размера 1-2 мм, смешивают с различными добавками, разбавляют водой. Затем прессуют и сушат. В результате получается пористо-капиллярный плоский материал, волокна которого связаны между собой, в основном, водородными связями. За счет этого обычная бумага при размачивании водой теряет механическую прочность. А, например, в неполярных растворителях, таких как керосин или масло, прочность бумаги не изменится. Сгибая бумагу, мы, тем самым, создаем излом и изменяем ее толщину на месте сгиба. Бумага не обладает достаточной упругостью, чтобы вернуть себе изначальное состояние. Но при попадании в воду водородные связи между молекулами ослабевают, и она, впитывая жидкость, как бы набухает. Деформированный участок от сгиба становится толще, и бумага распрямляется. Бумага для фильтров содержит минимальное количество примесей, а, следовательно, в ней больше целлюлозы, чем в обычной бумаге. Поэтому она распрямляется практически моментально.
3. Плавающее перо
Тебе потребуются: Два белых птичьих пера, Широкая миска с водой, 2 столовые ложки (30 г) жидкости для мытья посуды, Синяя пищевая краска, 2 ватных шарика, Пинцет, Бумажное полотенце
Этот опыт показывает, как загрязнение воды детергентами (моющими средствами) влияет на плавучесть водоплавающих птиц. Загрязненная мылом вода попадает в природную среду. Через грунтовые воды она просачивается в пруды, озера и другие водоемы.
Схема работы:
1. Налей в миску воды и добавь немного синей краски.
2. С помощью пинцета аккуратно опусти на поверхность воды первое перо.
3. Через одну минуту достань перо и осторожно проведи по нему ватным шариком. Посмотри на шарик.
4. Положи перо на бумажное полотенце.
5. Добавь в воду две столовые ложки (30 г) жидкости для мытья посуды. Осторожно размешай, чтобы не было пузырьков.
6. Аккуратно опусти на поверхность воды второе перо.
7. Через одну минуту достань перо и осторожно проведи по нему ватным шариком. Посмотри на шарик.
8. Положи перо на бумажное полотенце.
Результат:
Плавать будут оба пера, но в мыльной воде перо пропустит воду - на ватном шарике ты увидишь голубой цвет.
Объяснение:
Чтобы понять, что произошло, надо внимательнее взглянуть на строение пера. "Ствол" пера, который прикрепляется к телу птицы, называется остью пера. От ости отходят тонкие перьевые лепестки, которые плотно сцеплены друг с другом крошечными крючочками и образуют сплошную поверхность. При добавлении моющего средства поверхностное натяжение воды уменьшается, и она может проникнуть между крючочками. Кроме того, мыло растворяет жировую смазку птичьих перьев, и в результате птица становится в воде "тяжелой", медленнее двигается и быстрее устает. От загрязненной мылом воды страдают не только гуси, утки и другие водоплавающие птицы, но и водоплавающие млекопитающие - выдры, бобры и другие. Тонкий слой липкой жировой смазки позволяет собирать пыль с помощью пучка перьев. То же самое характерно и для метелки из обрезков шерсти. Жир, который используют животные для смазки шерсти, называется ланолином. Его используют в качестве основы для мазей и косметических кремов.
4. Рукам своим не верю
Понадобятся: 3 миски с водой
Приготовьте три миски с водой: одну - с холодной, другую - с комнатной, третью - с горячей. Попросите ребенка опустить одну руку в миску с холодной водой, вторую - с горячей водой. Через несколько минут пусть он погрузит обе руки в воду комнатной температуры. Спросите, горячей или холодной она ему кажется. Почему есть разница в ощущениях рук? Всегда ли можно доверять своим рукам?
5. Живые дрожжи
Для выполнения опыта понадобится: Один пакетик сухих дрожжей, Чайная ложка, Теплая вода, Сахар, Пластиковая бутылка, Один или более воздушных шаров, Миска или ведро
Налейте в стакан 6 чайных ложек теплой воды, добавьте в нее 2 чайной ложки дрожжей, затем 1 чайную ложку сахара и перемешайте. Дрожжевую смесь вылейте в бутылку, натянув на ее горлышко воздушный шарик. Поставьте бутылку в миску с теплой водой.
Дрожжи состоят из крохотных живых организмов, называемых микробами (а это значит, что микробы бывают не только вредные, но и полезные). Питаясь, они выделяют углекислый газ, который, смешиваясь с мукой, сахаром и водой, "поднимает" тесто, делает его пышным и вкусным. Сухие дрожжи похожи на маленькие безжизненные шарики. Но это лишь до тех пор, пока не оживут миллионы крохотных микробов, которые дремлют в холодном и сухом виде. Когда дрожжи оживут и начнут есть сахар, смесь наполнится пузырьками уже знакомого детям углекислого газа, который они начинают выделять. Пузырьки лопаются, и газ надувает шарик.
6. Шарик надувается
Понадобятся: Сода, уксус
Насыпьте в шарик соды, в бутылку налейте уксус (1 стакан). Аккуратно наденьте шарик на горлышко бутылки и пересыпьте соду. При взаимодействии соды с уксусом выделяется углекислый газ и надувает шарик
7. Домашний стетоскоп
Для выполнения опыта понадобится: Две воронки, Старый садовый шланг, Пластилин, Ручка, Тетрадь, Ножницы
Начинаем эксперимент:
1. Отрежьте 40 см шланга, используя ножницы. Отрезайте шланг с середины и не используйте используемые концы шланга!
2. Плотно прикрепите к одному концу шланга воронку, можете использовать пластилин.
3. Повторите шаг с воронкой на другом конце шланга.
4. Один конец шланга приложите к сердцу, а другой конец поднесите к уху. Что вы слышите? Посчитайте частоту сердца в течение 30 секунд и запишите результат в тетрадь.
5. Побегайте, попрыгайте в течение одной минуты.
6. Используйте свой стетоскоп снова, приложите один конец к сердцу, другой конец поднесите к уху. Что Вы слышите теперь? Посчитайте частоту пульса в течение 30 секунд и запишите результат.
Результат:
Стетоскоп может измерять скорость Вашего сердцебиения и помочь определить сколько раз бьётся Ваше сердце в минуту. Стетоскоп работает на простом принципе, он усиливает звук, который несется по шлангу и становится слышимым для Ваших ушей.
8. Утопи и съешь
Понадобятся: 2 апельсина, 2 емкости с водой
Хорошенько вымойте два апельсина. Один из них положите в миску с водой. Он будет плавать. И даже если очень постараться, утопить его не удастся. Очистите второй апельсин и положите его в воду. Ну, что? Глазам своим не верите? Апельсин утонул. Как же так? Два одинаковых апельсина, но один утонул, а второй плавает? В апельсиновой кожуре есть много пузырьков воздуха. Они выталкивают апельсин на поверхность воды. Без кожуры апельсин тонет, потому что тяжелее воды, которую вытесняет. В первую очередь все цитрусовые объединяет особое строение плода - это многогнездная ягода с общей толстой кожурой, буквально пропитанной эфирными маслами, содержит много пузырьков воздуха; мякоть поделена на дольки, внутри каждой из которых содержатся так называемые соковые мешочки, окруженные пленкой, практически непроницаемой для воды и прочих жидкостей.
9. Танцующие хлопья
Понадобятся: бумажное полотенце, 1 чайная ложка (5 мл) хрустящих рисовых хлопьев, воздушный шарик, шерстяной свитер
Подготовка:
1. Расстелите на столе бумажное полотенце.
2. Высыпьте на полотенце хлопья.
3. Надуйте шарик и завяжите его.
4. Потрите шарик о шерстяной свитер.
5. Поднесите шарик к хлопьям и посмотрите, что произойдет.
Результат: Хлопья будут подпрыгивать и притягиваться к шарику.
Объяснение:
В этом эксперименте вам помогает статическое электричество. Электричество называют статическим, когда ток, то есть перемещение заряда, отсутствует. Оно образуется за счет трения объектов, в данном случае шарика и свитера. Все предметы состоят из атомов, а в каждом атоме находится поровну протонов и электронов. У протонов заряд положительный, а у электронов - отрицательный. Когда эти заряды равны, предмет называют нейтральным, или незаряженным. Но есть объекты, - например, волосы или шерсть, - которые очень легко теряют свои электроны. Если потереть шарик о шерстяную вещь, часть электронов перейдет от шерсти на шарик, и он приобретет отрицательный статический заряд. Когда ты приближаешь отрицательно заряженный шарик к хлопьям, электроны в них начинают отталкиваться от него и перемещаться на противоположную сторону. Таким образом, верхняя сторона хлопьев, обращенная к шарику, становится заряженной положительно, и шарик притягивает их к себе. Если подождать подольше, электроны начнут переходить с шарика на хлопья. Постепенно шарик снова станет нейтральным, и перестанет притягивать хлопья. Они упадут обратно на стол.
10. Сортировка
Понадобятся: бумажное полотенце, 1 чайная ложка (5 мл) соли, 1 чайная ложка (5 мл) молотого перца, ложка, воздушный шарик, шерстяной свитер, помощник
Подготовка:
1. Расстелите на столе бумажное полотенце.
2. Насыпьте на него соль и перец.
Начинаем научное волшебство!
1. Предложите кому-нибудь из зрителей стать вашим ассистентом.
2. Тщательно перемешайте ложкой соль и перец. Предложите помощнику попытаться отделить соль от перца.
3. Когда ваш помощник отчается их разделить, предложите ему теперь посидеть и посмотреть.
4. Надуйте шарик, завяжите и потрите им о шерстяной свитер.
5. Поднесите шарик поближе к смеси соли и перца. Что вы увидите?
Результат: Перец прилипнет к шарику, а соль останется на столе.
Объяснение:
Это еще один пример действия статического электричества. Когда вы трете шарик шерстяной тканью, он приобретает отрицательный заряд. Если поднести шарик к смеси перца с солью, перец начнет притягиваться к нему. Это происходит потому, что электроны в перечных пылинках стремятся переместиться как можно дальше от шарика. Следовательно, часть перчинок, ближайшая к шарику, приобретает положительный заряд, и притягивается отрицательным зарядом шарика. Перец прилипает к шарику. Соль не притягивается к шарику, так как в этом веществе электроны перемещаются плохо. Когда вы подносите к соли заряженный шарик, ее электроны все равно остаются на своих местах. Соль со стороны шарика не приобретает заряда - остается незаряженной или нейтральной. Поэтому соль не прилипает к отрицательно заряженному шарику.
11. Модель легких
Что Вы знаете о легких? Их основная работа - поддерживать в человеке жизнь, путем подачи воздуха в организм. К сожалению, большинство из нас не придают особого внимания легким. В этом эксперименте Вы создадите собственную модель легких из подручных материалов.
Понадобятся: Пустая 2-х литровая бутылка, Полиэтиленовый пакет, Толстая резинка, Воздушный шар, Соломинка, Пластилин, Малярный скотч, Ножницы
Начинаем эксперимент:
Разрежьте 2-х литровую бутылку на пополам. Нам понадобится только верхняя часть бутылки.
Вырежьте большой квадрат из полиэтиленового пакета. Не беспокойтесь о том, что края не ровные.
Поставьте бутылку вверх дном на стол, поместите на нее квадратный полиэтилен и закрепите его резинкой.
Отрежьте лишние края пакета.
Поместите соломинку в воздушный шар и закрепите ее скотчем так, чтобы в соломинку можно было дуть, а воздух поступал в шар и тот надувался.
Поместите шар через отверстие в бутылку и закрепите его пластилином.
Сложите кусочек скотча пополам липкими сторонами друг к другу, оставляя концы открытыми. Прикрепите скотч к полиэтиленовому пакету.
Используйте скотч, который Вы только что прикрепили в качестве ручки, немного потяните его вниз и наблюдайте, теперь потихоньку отпускайте его.
Результат:
Вы только что построили модель легких из подручного материала. Полиэтиленовый пакет внизу работает как диафрагма, которая расширяется и сжимается, принуждая ваши легкие наполняться воздухом, а затем снова освобождаться от него. Действия воздушного шара совпадают с действиями легких – когда Вы дышите, легкие наполняются воздухом также, как это делает воздушный шар. Когда Вы выдыхаете, воздух покидает легкие, то же самое происходит и с шаром.
