Фокусы на уроках и переменах (стр. 3 )

10. На центробежной машине укрепить диск от сирены, на него поставить зажженную свечу и закрыть её стеклянной воронкой или коническим сосудом от прибора « парадокс Паскаля». При вращении диска пламя отклонится к оси вращения. Объясните явление.

Секрет фокуса.

Воздух имеет большую плотность, чем пламя, он  стремится при вращении удалиться как можно дальше от оси вращения и оттесняет к ней пламя.

11. Бумеранг – метательное оружие австралийских аборигенов – обладает замечательной способностью возвращаться после броска назад к охотнику. Продемонстрировать полёт картонной модели бумеранга. Объяснить, как  действует бумеранг.

Секрет фокуса.

Вследствие вращения бумеранг при полёте сохраняет свою ориентировку в пространстве. При этом он « ввинчивается» в воздух и потому движется по восходящей траектории. Когда энергия поступательного движения, сообщенная бумерангу при броске, иссякнет, он, продолжая вращаться, начинает падать. Однако он падает не вертикально, а из –за сопротивления воздуха, скользя по нему, как по наклонной  плоскости, возвращается обратно.

12. Бутылку до половины наполнить водой и опустить на её поверхность пробочный поплавок с отверстием в середине. В это отверстие  свободно продеть спицу, другой конец которой закрепить в пробке, затыкающей бутылку. Нижний конец спицы немного погрузить в воду. Как, не открывая бутылки, снять поплавок со спицы?

Секрет фокуса.

Надо заставить воду вращаться. Тогда на поверхности воды образуется воронкообразное углубление, в которое опустится поплавок. При этом он сползёт со спицы.

13.На демонстрационном столе установите наклонную плоскость из доски или фанерки. Сверху поместите банку  из – под кофе, отпустите её и определите пройденный путь. Пригласите одного учащегося,  предложите повторить опыт. Однако у него банка катится не так далеко. Почему?

Секрет фокуса.

Внутрь банки вы помещаете деревянный цилиндр диаметром чуть меньше внутреннего диаметра банки. Сделайте так, чтобы внутренний цилиндр мог свободно вращаться, не задевая внешний. Например, пропустите через его центр стальную проволочку, концы которой выведите на торцы банки. Когда вы демонстрируете опыт, то незаметно вставьте гвоздик ( иголочку) в отверстие на торце так, чтобы внутренний цилиндр  не мог вращаться. В этом случае вы получите сплошное твёрдое тело, которое долго катится за счёт вращательной энергии.

       РАВНОВЕСИЕ ЖИДКОСТЕЙ.

14.Сферический пустотелый поплавок имеет внизу дырку.  В верхней своей части он соединён с тонкой резиновой трубкой, на которую надета небольшая металлическая трубка; последняя закрыта с торца и имеет сбоку отверстие. Если это отверстие закрыть пальцем, то поплавок плавает; если незаметно открыть, то поплавок тонет. Догадайтесь, чем обусловлено такое действие прибора.

Секрет фокуса.

Если отверстие открыто, то внутрь прибора входит вода – сила тяжести прибора увеличивается. Поэтому выталкивающая сила уже не может удерживать поплавок на поверхности воды.

15. Это очень простой фокус. Все, что Вам необходимо Вы найдете у себя на кухне.

Возьмите 2 банки (одну литровую, лучше с широким горлышком). Если нет банки, то подойдет любой сосуд с прозрачными стенками. Также Вам понадобиться сырое яйцо и 2-3 столовые ложки соли.

Налейте в банку пол литра воды и растворите 2 столовые ложки соли. Подождите немного, пока вода станет прозрачной, если вы пользовались солью грубого помола. Теперь опустите сырое яйцо в банку. Оно должно плавать у поверхности (см. рис. 1). Во вторую банку налейте воды.

рис. 1.

рис. 2

Все, Вы готовы показать фокус.

Постепенно наливайте воду в банку с яйцом. Яйцо начнет погружаться и зависнет как подводная лодка (рис. 2).

Продолжайте подливать воду и Ваша подводная лодка ляжет на дно (рис. 3).

Можно усложнить фокус. Положите в банку яйцо и подливайте воду из разных банок. Яйцо будет, то опускаться, то подниматься. Это удивительно! Потому что на вид вода в банках одинаковая, яйцо одно и тоже.

Почему это происходит? Добавляя соль в воду мы делаем ее тяжелее (плотнее, увеличиваем ее плотность). Мы не находим ничего удивительного в том, что в воде тонет стальной шарик. Ведь он тяжелее воды.

В нашем же фокусе, когда яйцо лежит на дне оно тяжелее воды. Но вот мы добавили соль, и ситуация изменилась. Яйцо, стало легче раствора и всплыло. Именно поэтому плавать в соленой морской воде легче, чем, например в  речной. Вот на что способна простая соль.

рис. 3

Если Вы показываете этот фокус людям в возрасте старше 13 лет, то объяснить секрет фокуса можно более научно. Яйцо плавает в воде (рис. 1), так как сила Архимеда (выталкивающая сила жидкости) компенсирует силу тяжести. А сила Архимеда пропорциональна плотности жидкости. При подливании обычной воды (рис. 2) плотность соленой воды уменьшается, что ведет к уменьшению силы Архимеда, что ведет к более глубокому погружению.

16. Послушный водолаз

Интересно, а как можно заставить глазную пипетку повиноваться твоим командам? Проделай этот опыт и узнай!

Реквизит

Глазная пипетка Пластиковый стакан Водопроводная вода Пустая чистая пластиковая бутылка ёмкостью 2 л с завинчивающейся крышкой

Подготовка

Опусти пипетку в стакан с водой, чтобы убедится, что она плавает. Нажми на резиновый кончик и набери в неё немного воды. Если пипетка всё равно не тонет, добавь ещё воды. Если пипетка тонет, удали чуть-чуть воды. Ты должен добиться, чтобы пипетка не плавала по поверхности, но и не тонула, а плавала стоймя в толще воды. Налей в бутылку воды до самого верха. Убедись, что в ней не осталось пузырьков воздуха. Опусти пипетку в бутылку и плотно завинти крышку.

Начинаем научное волшебство!

Объяви зрителям: «Благодаря своим волшебным способностям я смогу заставить пипетку в бутылке подчиняться моим командам, не дотрагиваясь до неё». Произнеси несколько волшебных слов, затем слегка сожми бутылку в руке. Что произойдёт? Скажи ещё какие-нибудь волшебные слова, и ослабь давление на бутылку. Что будет происходить теперь?

Результат

Когда ты сжимаешь бутылку, она опускается вниз. Когда ты ослабляешь сжатие, она снова всплывает.

Объяснение

Молекулы, из которых состоит вода, постоянно скользят и вращаются вокруг друг друга. Эти перемещения создают так называемое давление воды. Когда ты сжимаешь бутылку, молекулы оказываются ближе друг к другу. Давление воды внутри бутылки, в том числе и внутри пипетки, возрастает и заставляет сжиматься воздух внутри пипетки. Ты сам можешь увидеть как поднимается уровень воды в пипетке. Из-за этого уменьшается объём, занимаемый воздухом. Это увеличившееся давление воды делает пипетку с находящейся внутри водой плотнее, чем окружающая вода в бутылке и поэтому пипетка тонет. Когда ты опускаешь бутылку, давление воды внутри неё падает. Воздух в пипетке возвращается к первоначальному объёму. Пипетка становится легче окружающей её воды и поднимается к поверхности. Это приспособление называется ныряльщиком Декарта в честь французского математика XVI века Рене Декарта.

17. Взять стакан, наполненный на две трети водой. Вылить  в него полпробирки подсолнечного масла. Как собрать масло обратно в пробирку, не трогая стакана?

Секрет фокуса.

Смазать края пробирки  каким – нибудь твёрдым жиром и налить в неё воды. Заткнуть пробирку пальцем, перевернуть и опустить в стакан вверх дном.  Подвести край пробирки к поверхности воды. Масло, будучи легче воды, всплывая, устремится в пробирку. Аналогичным способом собирают нефть, разлитую по поверхности водоёма.

18.К короткому отрезку стеариновой свечи прикрепить снизу небольшой груз так, чтобы свеча плавала в воде. Зажечь плавающую свечу и задать вопрос: « Как быстро погаснет свеча?»

Секрет фокуса.

Кажется, что пламя зальётся водой, как только сгорит отрезок свечи, выступающий над водой, и свеча быстро погаснет. Но, сгорая, свеча уменьшается в весе и всплывает.

19. Капризная вода.

Бутылку с широким горлом закрыть пробкой, в которую вставить стеклянную воронку. Налить в бутылку немного воды. Потом попросить зрителей долить воды в бутылку. Это оказывается невозможным. (Секрет фокуса в маленьком отверстии в пробке, которое вначале надо открыть, а потом незаметно залепить кусочком пластилина.)

  Равновесие газов.

20. Стакан с мыльной  пеной поставить в чашку  и поместить под колокол воздушного насоса. При откачивании воздуха пена резко увеличивает свой объём. Объяснить явление.

Секрет фокуса.

При откачивании воздуха из – под колокола внутреннее давление воздуха в пузырях становится больше внешнего давления, поэтому пузыри раздуваются.

21. Стакан налить до половины водой, положить в него какой - нибудь груз ( например, маленькую гайку), закрыть листом бумаги и, придерживая рукой, перевернуть. Несмотря на то, что изнутри на бумагу давят воздух, вода и груз, она не отрывается. Объяснить явление.

Секрет фокуса.

Под тяжестью воды и груза бумажка слегка прогибается, объём воздуха увеличивается и его давление становится меньше атмосферного. Поэтому  внешнее атмосферное давление может уравновесить давление содержимого стакана.