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 Интеллектуальной ярмарки.
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.
4. Тяжёлая газета
Приготовь для опыта: дощечку, газету
Положи на стол дощечку в 5–6 мм толщины, примерно 20 см ширины и 60 см длины. Уравновесь ее на краю стола так, чтобы при малейшем нажиме она наклонялась или падала. Теперь поверх установленной в таком положении дощечки расстели газетный лист большого формата. Если ты с силой ударишь кулаком по выступающему концу дощечки, к великому своему изумлению, ты увидишь, что дощечка удержалась на месте, точно приколоченная гвоздями!
Почему же газета оказалась такой тяжелой? Да потому, что на нее сверху давит воздух. По 1 кг на каждый квадратный сантиметр. А квадратных сантиметров у газеты ой как много! Развернутый лист обычной газеты имеет 60 см в длину и 42 см в ширину. А ну-ка посчитай, какая это площадь? 60х42 = 2520 кв. см. Значит, воздух давит на нее с силой две с половиной тысячи килограммов, две с половиной тонны!
Поднимай газету медленно: воздух будет и под нее, проникать, и снизу давить с такой же точно силой. Но попробуй оторвать ее от стола разом, и ты уже видел, что получается. Воздух не успевает попасть под газету, там образуется пустота, и фанерка ломается пополам!
5. Свеча и воронка
Приготовь для опыта: свеча, воронка, спички
Возьми воронку (можно сделать вторую воронку из бумаги побольше) концом трубки в рот и потуши через воронку свечу. Скорее всего — не потушишь. Конечно, ты не знаешь секрета. Ты направляешь раструб воронки прямо на пламя свечи и дуешь во всю мочь. Ты запыхался даже, а пламя не только не задувается, наоборот, будто втягивается в воронку.
Струи воздуха, выходя из твоего рта, текут по раструбу воронки и растекаются в стороны к краям воронки. Чтобы потушить свечу, достаточно слегка наклонить воронку так, чтобы пламя находилось напротив ободка.
6. Свеча за бутылкой
Приготовь для опыта: свечу, бутылку, спички
Поставь зажженную свечу позади бутылки, а сам стань так, чтобы твое лицо отстояло от бутылки на 20–30 см. Стоит теперь тебе дунуть, и свеча погаснет, как будто между тобой и пламенем нет никакой преграды.
Это происходит потому, что бутылка воздухом «обтекается»: струя воздуха разбивается бутылкой на два потока; один обтекает ее справа, другой — слева; а встречаются они примерно там, где находится пламя свечи.
7. Вверх по скату
Приготовь для опыта: картон, клей или скотч, 2 палки, 2 книги
Этот опыт с первого взгляда противоречит законам тяжести.
Склей основаниями два картонных конуса. Устрой наклонную плоскость, положив две палки на две книги разной высоты. Не забудь их раздвинуть, чтобы расстояние между палками на большой книге было больше, чем расстояние между палками на маленькой книге.
Положи теперь свою картонную фигуру на палки. Зрителю покажется, что конусы катятся кверху.
Он ошибется, конечно, потому что палки раздвинуты под углом и ось конусов, на которой находится их центр тяжести, не повышается, а понижается. Так что на самом деле конусы будут катиться не к верху, а к низу.
8. Передача толчка через ряд монет
Приготовь для опыта: монеты
Разложи их на столе рядком на одной линии так, чтобы они прикасались друг к дружке. Одну из монет отведи в сторону и толкни так, чтобы она скользнула по столу и ударила в крайнюю монету ряда. Толчок благодаря упругости монет передастся по всему ряду, и последняя монета оторвется и отъедет в сторону. Если ударить двумя монетами сразу, две монеты оторвутся от ряда. Нужно только, чтоб стол был очень скользким и удар был направлен точно. Немножко тренировки — и опыт удастся отлично.
9. Ну-ка, смахни
Приготовь для опыта: монету, платяную щётку
Вытяни ладонь и положи на нее монету.
Попроси кого-нибудь из приятелей взять платяную щетку и смахнуть с твоей руки монету.
Но он будет зря трудиться: монетка будет преспокойно лежать, как приклеенная. Конечно, ты предупреди приятеля, что ударять по руке щеткой нельзя, нельзя сцарапывать монету концом щетки. Пусть он чистит твою руку точно так же, как чистят платье.
10. Вверх по скату
Для опыта нужно: Картон, клей или скотч, линейка
Из плотной бумаги или тонкого картона склей кольцо. На внутреннюю его сторону приклей в одном месте груз: деревянную чурочку, кусочек сургуча или другой небольшой предмет, весящий больше, чем само кольцо. Чтобы груз не был виден, заклей кольцо с обеих сторон бумагой. На ней можно что-нибудь нарисовать, например лицо. Если подбородок этого лица будет там, где груз, то его не удастся поставить "вверх ногами" (хотя, конечно, никаких ног у лица нет). "Лицо" будет катиться, пока не станет подбородком вниз. Оно может даже подниматься вверх по скату, как показано на рисунке. Линейка положена одним концом на книги. Всякое нормальное колесо скатилось бы по ней вниз. Но "лицо" поступает наоборот.
Поставь его на линейку у правого, нижнего, конца, но так, чтобы подбородок был почти на самом верху слева. Отпусти "лицо" - и оно покатится вверх по скату!
Конечно же, оно остановится, как только подбородок коснется линейки. Ведь при этом центр тяжести займет самое нижнее положение.
11. Коробок с сюрпризом
В спичечный коробок положи тяжелую гайку. Сдвинь ее как можно ближе к одному краю. Теперь этот край будет удерживаться на столе, даже если почти весь коробок висит в воздухе.
Этот опыт далеко не так красив, как опыты с поварешкой и тарелкой. Но есть в нем одна замечательная особенность. Здесь вся тяжесть лежит выше точки опоры, а коробок не падает!
Почему? Теперь ты, наверное, сможешь догадаться. Дело в том, что если коробок начнет переваливаться через край стола, гайка поднимется. Иными словами, при нарушении равновесия центр тяжести будет подниматься. Поэтому равновесие будет восстанавливаться. Интересно, что по этой же самой причине в устойчивом равновесии находятся столы, шкафы, кровати, памятники, автобусы, подъемные краны, садовые скамейки, тепловозы, галоши, стоящие под вешалкой, и еще тысячи самых разнообразных предметов, перечисление которых не поместилось бы в этой книжке! Общее свойство у них одно: при нарушении равновесия центр тяжести поднимается. Поэтому-то все они лежат, стоят, едут не опрокидываясь!
12. Телефон
Для опыта нужно: 2 пластиковых стакана, 2 спички, веревка
Из двух стаканчиков сделай две трубки. Способ изготовления очень простой. В середине дна стакана проколи отверстия толстой иглой. Трубки готовы! Самая главная часть нашего телефона - шнурок. По нему будет передаваться звук. Лучший шнурок - рыболовная леска из капрона. Но годится и обычная леска. Хорошо подойдут шелковая нитка для вышивания, суровая нитка. Шнурок нужен длиной 10-15 м Концы шнурка протяни в отверстия в трубках и каждый завяжи за середину спички. Возьми одну из трубок, другую дай товарищу. Разойдитесь на полную длину шнурка, чтобы он туго натянулся. Шнурок должен висеть в воздухе свободно, ни к чему не прикасаясь.
Можно, конечно, сказать и любые другие слова. Например: "У меня зазвонил телефон. Кто говорит? Слон!" Но настоящие телефонисты почему-то всегда говорят "даю пробу" и потом считают. Если все сделано правильно и шнурок достаточно натянут, то в телефон будет хорошо слышно, и вы сможете вести длинные разговоры.
Как передается звук в нашем телефоне? Ты можешь это выяснить, когда с веревки во дворе снимут белье. Отвяжи веревку с одного конца и натяни ее не слишком туго. Ребром ладони ударь по веревке. А теперь смотри! От твоего удара образовалась словно впадина. И эта впадина не исчезла, когда ты отнял руку. Нет, она побежала по веревке, все дальше и дальше, до самого столба. Добежала... Исчезла? Нет! Превратилась в горб, и теперь уже горб бежит от столба к твоей руке!
Можешь и наоборот сделать. Ударь по веревке снизу. Тогда на ней образуется горб и убежит к столбу, а обратно вернется впадина. Так веревка передает колебания. Сама она остается на месте, не уходит ни к столбу, ни от столба. А волна бежит! Звук - это тоже колебания. Воткни в дощечку перышко или лезвие от безопасной бритвы. Дерни за конец. Дрын-н! Запело! А видишь, как оно колеблется? Конечно, каждое отдельное колебание здесь не разглядишь - они слишком быстрые. Но свободный конец лезвия или перышка словно расплылся, стал туманным. Звук слабеет- и конец лезвия делается все тоньше, все отчетливее. Колебания уменьшаются. Посмотри, как колеблется звучащая струна гитары или другого струнного инструмента. Если есть у тебя барабан, можешь убедиться, что его натянутая кожа тоже колеблется. Для этого поставь барабан на ребро, ударь палочкой и поднеси шарик из пробки, бузинной мякоти или пенопласта на тонкой ниточке. Только он коснется кожи - щелк! Тут же отлетит в сторону. Пользуясь нашим игрушечным телефоном, ты говорил в коробочку от зубного порошка. От звуков твоего голоса дно коробочки дрожало, колебалось. Эти колебания бежали по шнурку, словно волна по бельевой веревке. Только колебания были частые и слабенькие, их нельзя было увидеть глазом. Но все равно, добежав до другой половины коробочки, они заставляли и ее дно колебаться, а значит - звучать.
13. Опыт с ножами
Очень красивый опыт можно сделать с сухой палкой. Правда, он не получается сразу и требует некоторой тренировки.
Подбери тонкую, сухую палку длиной около одного метра. Склей из бумаги два кольца. Попроси двух товарищей подержать эти кольца на лезвиях столовых ножей, как показано на рисунке. В кольца вложи концы палки. Теперь возьми другую палку, потяжелее, и ударь ею по середине висящей палки. Не бойся повредить бумажные кольца. Они тем вернее останутся целы, чем сильнее ты ударишь. Ножи не разрежут бумагу, а висящая палка будет сломана!
Можно так напрактиковаться, что этот опыт будет удаваться с кольцами не из простой бумаги, а из папиросной и даже с петлями из волоса! Причина все та же - инерция. Висящая палка стремится сохранить состояние покоя. А толчок при достаточно резком ударе не успевает распространиться. Палка переламывается раньше, чем сотрясение дойдет до ее концов.
14. Опыт с монетой
Возьмите монету и положите ее на линейку, лежащую на столе. Если вы медленно потянете линейку, монета будет передвигаться вместе с ней. Но если вы выдернете линейку, монета из-за своей инертности "не успеет" сдвинуться с места и останется там, где лежала.
Хотите сделать опыт эффектнее? Возьмите узкую полоску тонкой, но достаточно плотной бумаги (можно и газетной), перекиньте ее через дно перевернутого стакана. Положите две монетки на бумажную полоску, друг на друга.
Держа свободный конец полоски, резко ударьте линейкой по ней - монетки должны остаться на месте, хотя полоску вы выдернули из-под них.
15. Опыт с воздушным шариком
Понадобятся: воздушный шарик, иглы, спицы
Надуваем два воздушных шарика. В один шарик, а именно в места, где толщина стенок наиболее толстая (на полюсах), вставляем иглы. Другой шарик протыкаем насквозь длинной спицей. Воздушный шарик легко лопается если его проткнуть иглой. Но если проткнуть его иглой в тех местах, где резина растянута менее всего, а именно на полюсах, то шарик останется целым.
16. Опыт с гвоздями
Понадобятся: воздушный шарик, картонка, гвозди, шило
Надуваем два воздушных шарика. Вставляем в картонку много гвоздей так, что бы острые кончики гвоздей были на одной расстоянии от картонки (можно помочь шилом). Кладем шарик на кончики гвоздей, торчащие из картонки, и слегка надавливаем на шарик.
Положите шарик на 1 гвоздь
Если в воздушный шарик ткнуть острым кончиком гвоздя - шарик лопнет. А если шарик положить на поверхность состоящую из множества таких острых гвоздей, то силы нужно будет приложить гораздо больше, что бы шарик лопнул. Это объясняется тем, что площадь соприкосновения становится больше и сила распределяется между всеми участками соприкосновения поверхности шарика с гвоздями.
17. Дырявый пакет
Понадобятся: полиэтиленовый пакет, вода, заточенные карандаши
Наливаем воду в полиэтиленовый пакет на половину. Карандашом протыкаем пакет насквозь в том месте, где он заполнен водой. Если полиэтиленовый пакет проткнуть и потом залить в него воду, она будет выливаться через отверстия. Но если пакет сначала наполнить водой на половину и затем проткнуть его острым предметом так, что бы предмет остался воткнутым в пакет, то вода вытекать через эти отверстия почти не будет.
Это связано с тем, что при разрыве полиэтилена его молекулы притягиваются ближе друг к другу. В нашем случае, полиэтилен затягивается вокруг карандашей.
18. Вертушка
Вырежи квадратик размером 4х4 см из тоненькой, лучше всего папиросной бумаги. Перегни его точно с угла на угол - сначала по одной диагонали, потом по другой. Получится колпачок в виде отлогой пирамидки. Углы этой пирамидки сложи попарно так и этак, чтобы образовались еще складки, входящие внутрь. Каждая боковая грань пирамидки разделилась на два треугольничка. Возьми ножницы и вырежи из каждой грани левый треугольничек. Только - чур! - не до самой серединки режь, оставь по 2 - 3 мм, иначе все развалится.
Получилась вертушка с четырьмя косыми крылышками. Возьми в руку булавку, острием вверх, и положи вертушку на острие вершинкой. Убери вторую руку и подожди несколько секунд. Видишь? Вертушка тихонько завертелась! Ее крутит ток нагретого воздуха. Он поднимается от руки, в которой ты держишь булавку. Конечно, ток этот очень слабенький. Но вертушка легонькая, ей и этого хватает!
19. Зонтик
Возьмите небольшой лист папиросной бумаги. Аккуратно перегните его по диагоналям и наденьте на острие иголки, воткнутой в пробку. У вас получится квадратный зонт, устойчиво сидящий на острие иголки, подпирающей его в центре тяжести.
Теперь поднесите полусогнутую ладонь к вашему зонтику.
Тепло вашей руки, - восходящие потоки воздуха заставят его медленно вращаться
20. Вертящаяся змейка
Приборы и материалы: плотная бумага, свеча, ножницы.
Этапы проведения опыта
1. Из плотной бумаги вырезать спираль, растянуть её немного и посадить на конец изогнутой проволоки.
2. Держать эту спираль над свечкой в восходящем потоке воздуха, змейка будет вращаться.
Змейка вращается, т.к. происходит расширение воздуха под действием тепла и о превращении теплой энергии в движение.
21. Несгораемая бумага
Оборудование: металлический стержень, полоска бумаги, спички, свеча (спиртовка)
Проведение: Стержень плотно обернем полоской бумаги и внесем в пламя свечи или спиртовки. Почему бумага не горит?
Объяснение: Железо, обладая хорошей теплопроводностью, отводит тепло от бумаги, поэтому она не загорается.
22. Радуга
Вам понадобится: Бумажное полотенце, Ножницы, Фломастеры, Стакан с водой, палочка и скрепка
Отрежьте полоску от полотенца. Фломастерами поставьте в 1 см от конца полоски жирные точки. Окуните полоску в воду чтобы точки не касались воды и оставьте на некоторое время (можно закрепить с помощью палочек и скрепки). В результате краска должна поползти вверх по полоске
Так происходит из-за того, что Бумага имеет волокнистое строение, которое напоминает строение стебля растений. Попадая в тонкие волокна (у растений они называются капилляры), вода принимает вогнутую форму и стремится подняться вверх. Чем тоньше волокно, тем выше поднимается вода.
Капиллярность- движение жидкости по узкому отверстию, вызванное поверхностным натяжением между жидкостью и окружающим ее материалом. Чаще всего это явление наблюдается в вертикально поставленных узких стеклянных трубках, так называемых капиллярных трубках, но может происходить и по другим направлениям, как, например, при впитывании воды губкой или промокательной бумагой.
23. Насос для перекачки
Вам понадобится: два стакана, полоска ткани
Один из стаканов наполните водой и поставьте повыше. Другой стакан, пустой, поставьте ниже. Опустите в стакан с водой конец полоски чистой материи, а ее второй конец - в нижний стакан.
Вода, воспользовавшись узенькими промежутками между волокнами материи, начнет подниматься, а потом под действием силы тяжести будет стекать в нижний стакан. Вот полоска материи и играет роль очень простого насоса, о котором говорилось вначале. Действие этого насоса основано на свойстве жидкостей подниматься по тонким, почти с волос толщиной, трубкам. Это происходит, конечно, только в том случае, если жидкость хорошо смачивает стенки тонких трубок. Тогда благодаря поверхностному натяжению жидкость поднимается на некоторую высоту, пока не наступит равновесие между этим поверхностным натяжением и весом столбика жидкости.
24.Шарик
Вам понадобится: Воздушный шарик (шарик для пинг-понга), Ножницы, Ваза с водой, Тазик
Слегка надуйте шарик, он должен быть по размеру чуть меньше лампочки. Отрежьте кончик шарика. Поставьте вазу в таз для сбора пролившейся воды. Налейте половину вазы воды. Опустите шарик в вазу и пронаблюдайте за его движением. Долейте вазу до краев и снова наблюдайте. Что изменилось?
В начале шарик должен стремиться к краям вазы, после долива - к центру. Опыт иллюстрирует действие сил поверхностного натяжения. Если налить воду в стакан до самого верха, образуется сферическая шапка, к центру которой стремится теннисный шарик. Опыт с емкостями разных объемов доказывает, что шарик ведет себя одинаково не зависимо от объема сосуда. Силы поверхностного натяжения стремятся сократить поверхность пленки.
25. Непромокаемая ткань
Вам понадобится: Марля, Емкость с водой, Резинка
Закройте емкость марлей в 4 слоя и затяните резинкой. Накройте стакан рукой и переверните. Что происходит с водой? Наклоните стакан. Что происходит с водой?
В результате из стакана не должна выливаться вода. Выливается вода, если стакан наклонить. Силы поверхностного натяжения держат воду, атмосферное давление уравновешивает давление воды на марлю.
26. Банки газировки
Возьмите различные банки. Опустите их в воду. Посмотрите, какие плавают, какие тонут. Найдите массу этих банок, объем (0,33 дм3) , посчитайте плотности напитков в этих банках. Для справки плотность воды = 1000 кг/м3 (г/дм3).
27. Изюм в газировке
Понадобятся: колба, газировка, изюм
Наливаем в колбу газированный напиток. Бросаем в колбу с газировкой изюм
Изюм и ядра кукурузы тонут в воде. Но если их поместить в газированную жидкость, они сначала утонут, но потом пузырьки газа, поднимаясь вверх, будут увлекать их за собой. Достигнув поверхности, пузырьки лопаются и ядра кукурузы с изюмом падают обратно на дно колбы.
28. Странные жидкости
Понадобятся: 4 пол-литровые бутылки, скотч, картонка, таз
Налейте в 2 пол-литровые бутылки горячую воду, подкрасьте ее красным. В другие 2 бутылки налейте холодную воду, подкрасьте ее синим цветом. Поставьте аккуратно бутылки друг на друга : первую пару - синюю на красную, вторую - красную на синюю.(картонкой накройте бутылку, переверните, поставьте, выньте картонку) , закрепите скочем. (это лучше делать над тазом или ведром). Посмотрите, что происходит с жидкостями.
Конвекция. В данном эксперименте мы сталкиваемся с явлением конвекции. Заключается оно в том, что более плотные слои жидкости опускаются вниз, а менее плотные поднимаются вверх. Это напрямую связано с силой Архимеда и плавучестью тел: если средняя плотность тела больше плотности жидкости, в которой оно находится, то оно пойдет ко дну, а если меньше, то всплывет к поверхности. В данном случае телом выступает сама жидкость. Но почему получилось так, что у воды вверху и внизу разная плотность? К этому привела разница температур. Всем известно, что нагреваясь тела расширяются. Это явление может, например, помочь вам открыть туго закрученную крышку на банке или бутылке, надо всего лишь нагреть ее. На этом основано воздухоплавание, в воздушных шарах нагретый воздух, который легче обычного. И это представляет серьезные неудобства, например, при прокладке железной дороги, зимой и летом рельсы немножко меняют свою длину.
29. Резиновая кастрюля
Понадобятся: воздушный шарик, свеча, спички
Наливаем в один шарик немного воды и надуваем его. Второй воздушный шарик надуваем без добавления воды. Зажигаем спиртовую горелку или свечу. Помещаем шарик с водой над огнем. Помещаем шарик без воды над огнем.
Теплопроводность. Если надутый воздушный шарик поднести к открытому огню - он лопнет. А если в шарик налить немного воды и поместить над открытым огнем, то вода будет забирать тепло и шарик останется целым.
30. Буря в бутылке
Понадобятся: две пластиковые бутылки, скотч, вода
Соединяем герметично скотчем горлышки бутылки с водой и пустой бутылки. Переворачиваем конструкцию бутылкой с водой и засекаем время. Переворачиваем конструкцию бутылкой с водой вверх и раскручиваем ее по кругу, засекаем время. Опыт демонстрирует создание спирального воронкообразного вихря в воде. Жидкость из бутылки, раскрученной таким способом, можно легко вылить, так как воздух проникает в бутылку в эпицентре вихря и выталкивает воду.
31. Удивительный подсвечник
Для опыта нужно: свеча, гвоздь, стакан, спички, воду
Возьмите недлинную стеариновую свечу и стакан воды. Нижний конец свечи утяжелите нагретым гвоздем (если гвоздь будет холодным, то свеча раскрошится). Рассчитай величину гвоздя так, чтобы свеча вся погрузилась в воду, только фитиль и самый краешек парафина должны выступать над водой. Зажги ее. Погаснет ли фитиль? Свеча с каждой минутой короче. А раз короче, значит и легче. Раз легче, значит, она всплывет. И правда, свеча твоя будет понемножку всплывать, причем охлажденный водой парафин у края свечи будет таять медленней, чем парафин, окружающий фитиль. Поэтому вокруг фитиля образуется довольно глубокая воронка; она показана у нас на рисунке справа. Эта пустота, в свою очередь, облегчает свечу, потому-то наша свеча и сгорит до конца.
32. Реактивное движение
Для опыта нужно: сосуд с водой, штатив (сделайте сами), веревка, ножницы, гвоздь, упаковка из под сока
Проделываем гвоздем в пакете дырки для веревочной ручки. Фиксируем веревочную ручку на пакете. Проделываем внизу пакета две дырки по диагонали. К ручке привязываем нитку. Пакет за нитку подвешиваем на штатив. Наливаем в пакет воду. Пакет раскручивается. Вода из наполненного пакета вытекает с определенной силой. За счет того, что дырки внизу пакета сделаны по диагонали, вода толкает пакет в разные стороны. Пакет крутится пока не вытечет вся вода.
Единственный вид движения, для возникновения которого не требуется воздействия внешних сил, - реактивное. То есть получается, что тело может начать движение без какого-либо воздействия из вне? Стояло себе, и тут опа… побежало ни с того, ни с сего? На примере нашего реактивного мини-двигателя попробуем объяснить, как такое возможно. Пакет с водой находится в состоянии покоя, сумма сил (полный импульс), воздействующих на него, равна нулю. При отделении части массы тела с некой скоростью тело получает импульс и, пытаясь его компенсировать, начинает движение в противоположном направлении. Это и есть закон сохранения импульса, на котором основывается реактивное движение. Возникающие реактивные силы создают крутящий момент, и пакет начинает вращаться. Причем, скорость вращения будет зависеть в основном от скорости струи воды и от расстояния от отверстия до оси вращения (принцип действия рычага). То есть, если сделать отверстие побольше, то пакет будет крутиться быстрее. А если эти отверстия проделать на том же уровне, но ближе к центру, вращаться он будет медленнее. А можно ничего не менять. Так как в процессе масса пакета становится меньше, и скорость, соответственно, увеличивается. Вот такое оно, реактивное движение. Бегать, конечно, не побуждает, но перемещение в пространстве гарантировано. В природе принцип реактивного движения применяется некоторыми морскими животными – кальмарами и медузами, например. Для перемещения они используют реакцию выбрасываемой струи воды. В мире растений обитает еще один яркий представитель – бешеный огурец. При созревании в нем образуется большое давление и, отделяясь от плодоножки, семена выбрасываются наружу, а сам огурец отстреливает в противоположную сторону.
33. Не замочив рук
Оборудование: тарелка или блюдце, монета, стакан, бумага, спички.
Положим на дно тарелки или блюдца монету и нальем немного воды. Как достать монету, не замочив даже кончиков пальцев?
Решение: Зажечь бумагу, внести ее на некоторое время в стакан. Нагретый стакан перевернуть вверх дном и поставить на блюдце рядом с монетой.
Так как воздух в стакане нагрелся, то его давление увеличится и часть воздуха выйдет. Оставшийся воздух через некоторое время охладится, давление уменьшится. Под действием атмосферного давления вода войдет в стакан, освобождая монету.
34. Послушные спички
Для опыта нужно: спички, миска, вода, мыло, 1 кусочек сахара
В миску с водой положи несколько спичек. Расположи их звездой. В центре звездочки дотронься до воды заостренным кусочком мыла – спички разбежались; Чтобы собрать беглецов, окуни в воду в центре кусок сахара. Поверхностное натяжение
35. Яйцо в солёной воде № 4
Приготовь для опыта: 3 банки, сырое яйцо, воду, соль
Возьми две одинаковые банки А и Б и третью банку В, вдвое большую. В банку А налей чистой воды. Если мы опустим в нее сырое яйцо, оно тотчас же пойдет ко дну. В банку Б налей крепкого раствора соли; тут яйцо будет плавать, его никак не потопишь, потому что плотность соленой воды гораздо больше, чем плотность пресной. Налей теперь в банку В воды из обеих маленьких банок; если мы будем понемногу подливать в нее то пресной, то соленой воды, мы скоро получим такой раствор, в котором яйцо не будет идти ко дну и не будет всплывать на поверхность; оно будет держаться, как подвешенное, посреди раствора: вес жидкости, вытесняемой погруженным в нее яйцом, как раз будет равен весу яйца. Подо- льем теперь немножко пресной воды — яйцо потонет. Подольем соленой — яйцо всплывет.
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.
Материалы
Медиа:Zachet.docx - Изображения печатей для проведения по сюжету 2016 года (выдачи зачетов за пройденные опыты)
Разбор
Подготовка:
1. Убрать астрономию (можно вместо нее оптику), расширить количество опытов
2. Расширить спектр наук (можно добавить истоию, математику)
3. Должно быть больше организаторов на станции, чтобы уделять внимание всем детям
4. Можно сделать фестиваль школьных уроков
5. Составить банк экспериментов
6. Побольше наглядности
7. Можно добавить активность (брейн-ринги) между станциями, чтобы дети все время были заняты
8. Сделать на станции зону ожидания, чтобы набиралась группа из детей. Организаторам очень сложно объяснять информацию каждому вновь пришедшему ребенку
9. Добавить атмосферу и музыку на станции
10. Нужен организатор, который будет направлять детей на станции
11. Побольше вещей на ярмарке, чтобы хватило всем детям
12. Распределять детей на станции так, чтобы на каждой было не больше 5
Проведение
+ После выполнения опытов детям дается “Зачет”. Собирая зачеты, дети могут в конце игры купить себе что-нибудь. Благодаря зачетам у них есть стимул выполнять опыты.
+ Билет, по которому ребенок знает, на какую станцию ему идти. Помогает распределить нагрузку.
+ Зрительная деятельность
- Система переходов на станциях неудобна, так как дети приходят на станцию по одному и организаторам неудобно много раз подряд объяснять каждому ребенку, что нужно делать.
- Неорганизованное начало мероприятия
- Многие науки были скучны для детей
- Иногда на станции было очень много детей сразу (распределить нагрузку по станциям)
Ссылки
https://vk.com/video-262370_456239051?list=8ed7b32c97470ef2c7 - Видео
