ГБОУ Школа № 000
Радуга в ладошках
Исследовательский проект
ученика 4 «Б» класса
Михаила Олейника
Руководитель:
Елена Анатольевна Михеенко
Москва 2017
Гипотеза: предположим, что радугу невозможно подержать в ладошках и, конечно же, у нее есть конец, и на этом конце нет ни каких сокровищ.
Объект исследования: природное явление - радуга.
Цель: опытным путем подтвердить поставленную гипотезу.
Задачи:
Выяснить, можно ли держать радугу в ладошках; Выяснить, есть ли у радуги конец; Опытным путем опровергнуть высказывание, что на конце радуги можно найти сокровища.Методы: работа с литературой, постановка и наблюдение опытов.
Этапы:
Изучение литературы по выбранной теме; Подбор материала для опытов; Постановка опытов.План:
Введение.Актуальность исследования
Основная часть исследовательской работы.Описание этапов проведения исследования.
Выводы. Литература.
Введение.
Актуальность моей исследовательской работы заключается в том, что мне самому хочется ответить на вопросы, которые интересуют меня и мою младшую сестру.
У меня есть младшая сестра Ника. Она обожает мультфильмы. В одном из них она услышала, что на конце радуги обязательно можно найти СОКРОВИЩА! Она поделилась со мной информацией, и мы во что бы то ни стало, решили раздобыть сокровища. Честно говоря, я уверен, что на конце радуги, нет ни каких сокровищ, но мои слова без доказательств сестру не убедили. Мы приняли решение дойти до конца радуги (не отпускать же ее одну). Дойти до конца радуги мы не смогли, да и не успели, потому что бабушка вовремя нас выловила и запротестовала. Сказала, что это мероприятие слишком опасное для нас и что мы ее любимые сокровища и других ей не надо!
Что же делать, как же быть? А вдруг Ника права и на конце радуги, действительно, есть сокровища. Пришлось для решения данного вопроса привлечь … Кого? Конечно же, МАМУ!!! А мама говорит:
- Умный в гору не пойдет, умный гору обойдет! За одно ответим и на твой (Мишин) детский вопрос: можно ли потрогать радугу и подержать ее в ладошках?
Мы долго чесали затылки, ломали головы. И, ЭВРИКА, мы нашли выход. Нас опять выручила ФИЗИКА!!! За квадратным столом, за чашкой чая решили создать модель радуги и выяснить все опытным путем. Всего то и надо две вещи: солнце и дождь))). Пара пустяков.
Теперь осталось смоделировать их и соединить воедино и … ВУАЛЯ получим ответы на все интересующие нас вопросы!))) Но для начала давайте поймем, что такое радуга и как она возникает в природе???
Основная часть исследовательской работы.
Описание этапов проведения исследования.
Если вы помните, в прошлом году я искал ответ на волнующий меня вопрос, и в ходе поиска ответа мне пришлось познакомиться с некоторыми физическими особенностями света, такими как: способность отражаться и рассеиваться. Но это не всё, еще об одной из таких особенностей я умолчал. Оказывается, свет может не только отражаться и рассеиваться, а еще и преломляться. Это значит, что когда луч света переходит из одной среды в другую, он меняет свое направление.
Сейчас я вам все наглядно покажу. Возьмем стеклянный стакан с двумя различными жидкостями (фото 1). В нижней части стакана у нас находиться насыщенный раствор соли, а в верхней - обычная вода. Если внимательно присмотреться, можно увидеть четкую границу между двумя жидкостями. Теперь аккуратно помещаем в стакан палочку. Наблюдаем только ту часть палочки, которая находиться в жидкости. Мы видим, что на границе двух жидкостей палочка «ломается», хотя в действительности форма палочки не изменилась. А происходит это из-за «проделок» света, из-за его способности преломляться при переходе из одной среды в другую. Вот это явление и называется преломление.
В однородной среде свет распространяется прямолинейно. Для доказательства слов поступим следующим образом: перемешаем жидкости в стакане (сделаем среду однородной). И наблюдаем следующую картину, что на той части палочки, которая находиться в жидкости, излом исчез. Это доказывает то, что в однородной среде свет действительно распространяется прямолинейно (фото 2).
Еще одним доказательством того, что в однородной среде свет распространяется прямолинейно, является наличие правильной тени у любого тела.
Мне очень хочется продемонстрировать еще один эксперимент, который наглядно демонстрирует способность света преломляться.
Для опыта нам понадобятся: источник света (лазерная указка), стеклянный стакан, лист белого картона (послужит нам экраном).
Устанавливаем экран в вертикальном положении. Включаем лазерную указку и направляем луч на экран. Далее между экраном и лазерной указкой устанавливаем пустой стакан и замечаем положение луча на экране, для большей убедительности его положение можно отметить маркером (фото 3).
Затем, не меняя расположения предметов, вливаем в стакан воду. Видим, что положение луча на экране поменялось (фото 4).
Этим экспериментом мы с вами еще раз доказали то, что при переходе из одной среды в другую свет меняет свое направление, т. е. преломляется.
Способность света преломляться очень широко используется в практической жизни, но об этом в следующий раз. А сегодня хотелось бы отметить тот факт что, так называемый «побочный эффект» способности света преломляться при переходе из одной среды в другую все вы не однократно наблюдали в природе. Кто-то уже догадался о чем я говорю? Ну, конечно же, это радуга! Все вы знаете, что когда во время дождя из-за туч появляется солнце, на небе можно наблюдать захватывающее зрелище: разноцветную дугу – РАДУГУ. А все благодаря тому, что солнечный свет проходя через капельки дождя преломляется. Сам собой встает вопрос: почему же радуга цветная, ведь свет то белый? Наблюдение радуги натолкнуло ученых на мысль о том, что свет, который кажется нам белым, на самом деле состоит из 7 составляющих. Попадая в другую среду, каждая составляющая света преломляется по разному (какая-то больше, какая-то меньше), и уже дальше каждая идет по своему пути. Благодаря этому мы и можем наблюдать такое прекрасное цветовое явление!
И так, все основные понятия мы с вами изучили, необходимые знания получили, пора переходить к главному вопросу нашего исследования!
Пробуем смоделировать солнце и дождь. И так, да здравствует эксперимент!
Знакомьтесь – карманный фонарик. Он в нашем исследовании поработает Солнцем (фото 5).
Теперь попробуем создать модель дождя. В самом начале эксперимента, для создания модели дождя, мы хотели воспользоваться пульверизатором (садоводам-любителям и первым-модницам очень хорошо знаком этот прибор). Но в ходе постановки эксперимента мы все-таки решили отказаться от этой идеи (в конце работы я не только объясню, но и покажу на опыте, почему мы приняли такое решение).
И так знакомьтесь – дождь. Вернее дождевая капля, а еще вернее ее модель (фото 6).
Ну вот и настал волнительный момент. Солнце есть, дождь тоже имеется. Гасим свет и открываем занавес!
Включаем фонарик и направляем лучик света на поверхность воды в нашей «капле дождя», и… с наслаждением наблюдаем то, что у нас получилось (фото 7).
А теперь подставляем ручки под потоки света и радуга у вас в ладошках. К сожалению задокументировать радугу в ладошках не удалось, однако, при визуальном наблюдении зрелище весьма эффектное.
Ну, вот мы и ответили на все поставленные перед нами вопросы. Выяснили, что радуга в ладошках очень даже возможна, а вот на счет потрогать радугу и уж тем более сокровищ на ее конце это, конечно же, миф.
Да, как и обещал, объясняю и показываю почему нам пришлось отказаться от пульверизатора. Как выяснилось, яркость радуги напрямую зависит от размера дождевых капель. Чем крупнее капли, тем ярче и четче получается радуга. Капли, которые получались с помощью пульверизатора, были на столько малы, что при помощи искусственных источников света наблюдать на них радугу практически оказалось невозможным. А ждать солнечных дней у нас нет времени, по этой причине пришлось искать другую модель дождя.
Для того чтобы не быть голословными, опять же все подтвердим экспериментом. Берем две «капли». Большую и маленькую (фото 8).
На каждую каплю направляем луч света от нашего «Солнца» и наблюдаем получившуюся радугу. На опытах мы убедились что, чем крупнее капля, тем радуга получается уже и ярче, в ней отчетливо видны все цвета. А чем капля мельче, тем радуга становиться более широкой и блеклой и в ней больше преобладают оранжевые и желтые цвета.
Радуга от маленькой «капли» (фото 9).
Радуга от большой «капли» (фото 10).
Вывод:
Выдвинутая мной гипотеза подтвердилась частично.
На самом деле радуга в ладошках очень даже возможна. А вот сокровищ на ее конце нет! И всё это нам удалось подтвердить опытным путем, прямо не выходя из дома и даже без настоящего дождя и настоящего солнца. А самое главное, что мне хочется сказать в заключении, ребята не бойтесь задавать вопросы, не бойтесь искать на них ответы, экспериментируйте, ведь это не только очень увлекательно, а еще и весьма познавательно.
Всем пока, а я за поисками новых вопросов и ответов на них!
Литература:
Физика. 8кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений/ . – М.: Дрофа, 2013. , «Искусственная радуга» - «Квант», 1988г., №6, С.48 «Что такое радуга?» - «Квант», 1984г., №12, С.20