Фокусы на уроках и переменах (стр. 5 )

34. Пропуская воду из водопровода через резиновую трубку с тонким стеклянным наконечником, получить тонкую струю воды. У конца отверстия стеклянной трубки расположить стеклянный цилиндр, одно из отверстий которого упруго затянуто  тонкой резиновой пленкой. Струя воды, ударяясь о резину, производит звук, напоминающий шум падения капель дождя на железную крышу. Регулируя ток воды краном и изменяя расстояние между наконечником и цилиндром, добиться, чтобы струя бесшумно ударялась о резиновую плёнку. Далее положить часы на наконечник. Тиканье часов будет слышно всей аудитории. Объяснить действие прибора.

Секрет фокуса.

Сотрясения корпуса часов передаются водяной струе, которая разбивается на ряд водяных столбиков, падающих на резиновую перепонку. Поэтому перепонка издаёт звук, частота которого равна частоте колебания часового маятника.

35.Гидродинамический парадокс.

Прибор для этого опыта состоит из большой воронки, трубка которой туго вставлена в отверстие, сделанное в центре круга  ( диаметром 12 см) из толстой фанеры. Шляпки трех гвоздей, вбитых по краю круга, поддерживают другой круг из жести, имеющий такой же диаметр. Между гвоздями и отверстиями в жестяном круге, через который они проходят, имеется зазор. Поставить прибор в воду, налитую в ванну, и, влить в воронку порцию воды. Нижняя пластина подскочет вверх. Объясните явление.

Секрет фокуса.

Когда вода из воронки  начинает течь в промежутке между кругами, скорость воды возрастает, а давление уменьшается. Благодаря этому гидростатическое давление, действуя снизу на жестяной круг, поднимает его вверх.

36.Приклейте к шарику от настольного тенниса нитку и, держа его за нитку рукой, коснитесь им водяной струи. Отведите руку с натянутой ниткой в сторону. Шарик не отойдёт от струи. Объясните явление.

Секрет фокуса.

В месте касания шарика струя сужается, её скорость возрастает, а давление уменьшается. Поэтому сила атмосферного давления прижимает шарик к струе.  ( Вместо шарика можно использовать алюминиевую ложку.)

37.Стеклянную трубку ( диаметром 10 -12 мм и длиной 20- 30 см). с оттянутым концом ( диаметр конца 1,5 – 2 мм) укрепить вертикально в штативе, поставленном в широкую ванну. Соединить эту трубку резиновой с водопроводным краном и, постепенно открывая его, получить тонкую, сильную струю воды до 2 м высотой. Положите легкий целлулоидный шарик на вершину струи. Он будет слегка вибрируя, достаточно устойчиво держаться на ней. В чём причина этой устойчивости?.

Секрет фокуса.

Там, где шарик касается струи, её скорость увеличивается, а давление уменьшается, поэтому  сила атмосферного давления прижимает шарик к струе.

38.Перед вами два сосуда с прозрачными жидкостями, две небольшие колбы из тонкого стекла одинакового объёма. В одну вы наливаете небольшое количество жидкости из первого сосуда, в другую – столько же из второго. Плотно закрываете колбы пробками, в которые через отверстия плотно вставлены стеклянные трубки. В середине каждой трубки находится капля подкрашенной  жидкости. Отмечаете первоначальное  положение  каждой капли. Ставите колбы на ладони вытянутых  рук и, нагревая их ладонями, демонстрируете, как поднимается  капли жидкости. Спустя некоторое время, делаете отметки. Обращаете внимание учащихся на то, что капли переместились на разное расстояние. После завершения опыта выливаете жидкости обратно в сосуды  и просите учащихся повторить опыт. Но, увы, фокус не получается.        

Секрет фокуса.

В сосудах разные жидкости: спирт и вода. Когда колбы немного нагревают, образуются насыщенные пары. Давление насыщенного пара спирта при изменении температуры на одну  и ту же величину возрастает значительно больше, чем воды. Для учащихся в колбы вы наливаете одинаковую жидкость.

39.Непронитцаемая ткань

Вполне понятно, как удерживается вода в жестяной банке. А может ли держать воду кусок ткани? Узнай из этого опыта.

Реквизит

Квадратный кусок марли, 15x15 см Стакан Резинка Кувшин воды Пластиковая миска или форма для выпечки

Подготовка

Опыт выполняется на столе

Начинаем научное волшебство!

Объяви зрителям: «У меня есть чудесная односторонняя ткань, которая пропускает воду только в одном направлении». Накрой стакан марлей. Закрепи марлю на месте резинкой. Края марли прижми к стенкам стакана. Налей через марлю полный стакан воды. Одной рукой возьми стакан вместе с марлей, а другой рукой накрой его сверху. Переверни стакан вверх дном над миской или формой. Скажи волшебные слова, а потом медленно убери руку, закрывающую стакан. Что произойдет?

Советы учёному волшебнику

Этот трюк проще выполнить, если стакан воды полон до краёв. Если у тебя не получается удержать воду в стакане, попробуй намочить марлю, прежде чем накрыть ею стакан.

Что ещё можно сделать

Проведи такой же эксперимент с какими-нибудь другими тканями. Что у тебя получится?

Результат

Когда ты переворачиваешь стакан, из него вначале просачивается не­большое количество воды, но затем она перестает течь совсем. Марля не дает воде вылиться из стакана.

Объяснение

Этот трюк возможен отчасти из-за поверхностного натяжения — спо­собности молекул на поверхности жидкости сцепляться друг с другом, образуя тонкую пленку. Вода заполняет отверстия в ткани и «запечаты­вает» их благодаря поверхностному натяжению. Кроме того, воздух, так же, как и вода, состоит из молекул. В воздухе  молекулы все время находятся в движении, создавая постоянное атмосферное давление. Когда ты переворачиваешь стакан, в нем не остается воздуха, поэтому там отсутствует и атмосферное давление. Давление воздуха снаружи стакана на ткань оказывается больше, чем давление воды внутри него. Давление воды на ткань изнутри стакана возникает из-за силы земного притяжения, или гравитации, воздействующей на воду. Притяжение, или гравитация — это сила, с которой объекты при­тягиваются друг к другу. Она зависит от их массы. Совокупность атмос­ферного давления на поверхность ткани и силы поверхностного натя­жения воды и позволяет ткани удерживать воду.

  Движение газов.

40.  Легкий целлулоидный шарик ввести в вертикальную струю воздуха от пылесоса. Шарик устойчиво « парит» в ней; он следует за струёй, если медленно перемещать насадку пылесоса в горизонтальном направлении, и возвращается в струю после легкого нажима на него спицей и даже держится в слегка наклонённой к вертикали струе воздуха. Объяснить явление.

Секрет фокуса.

Аэродинамическое давление воздушной струи уравновешивает силу тяжести шарика и поддерживает его  в струе. Давление окружающего воздуха, которое больше давления внутри воздушной струи, при небольших боковых отклонениях шарика возвращает его внутрь струи.

41. Приблизить сверху к шарику, парящему  в наклонном потоке воздуха ( см. фокус 38), тонкостенный  стеклянный стакан диаметром около 100 мм. Шарик будет периодически ударять  по стакану, вызывая его звон. Объясните явление.

Секрет фокуса.

Между шариком и стаканом  скорость потока воздуха возрастает, а значит, уменьшается статистическое давление. Поэтому шарик втягивается в поток, ударяет по стакану, поток прерывается, шарик начинает падать, однако процесс тут же повторяется вновь.

42. Взяв в рот горлышко воронки, подуть на пламя свечи. Пламя отклонится в сторону воронки. Объясните явление.

Секрет фокуса.

Образовавшиеся против раструба воронки вихри создают область пониженного давления, в которую втягивается пламя свечи.

43. На горизонтально укреплённую спицу свободно насадить картонный круг. Если на круг направить струю воздуха слева, то круг скользит по спице вправо. Если поставить перед ним второй, неподвижно закреплённый круг, то подвижный скользит влево. Объясните явление.

Секрет фокуса.

Вихри, образующиеся сзади неподвижного круга, создают область пониженного давления, в которую стягивается другой круг.

44. "Кругом!"

Возможно, тебе приходилось смотреть какой-нибудь фильм о смерче. Но знаешь ли ты, что сам можешь сделать смерч? Попробуй выполнить этот опыт, и узнаешь, как.

Реквизит

2 пустые чистые пластиковые бутылки по 2 литра Водопроводная вода Металлическая шайба диаметром 2.5 см Клейкая лента

Подготовка

Наполни одну бутылку на 2л водой. Положи шайбу сверху на горлышко бутылки. Переверни вторую бутылку кверху дном, и приставь ее к шайбе сверху. Примотай друг к другу клейкой лентой обе бутылки и шайбу. Намотай ленту в несколько слоев, чтобы быть уверенным, что вода не будет протекать, когда ты перевернешь бутылки.

Начинаем научное волшебство!

Объяви зрителям, что сейчас ты у них на глазах вызовешь смерч. Переверни бутылки, так, чтобы бутылка с водой оказалась сверху. Поставь бутылки на стол. Из верхней в нижнюю бутылку начнет литься небольшое количество воды. Скажи зрителям: «Я забыл одну очень важную вещь — ветер. Любому смерчу, чтобы начаться, нужен ветер». Изобрази звук ветра. Крепко возьмись за бутылки и начни быстро вращать их по небольшой окружности, не переворачивая. Увидишь, что произойдет.

Советы учёному волшебнику

К представлению этого трюка можно привлечь и публику. Прежде чем начать демонстрацию опыта, спроси у зрителей, видел ли кто-нибудь из них смерч, хотя бы в кино. Если кто-нибудь ответит утвердительно, попроси его рассказать об этом всем остальным. Он или она, вероятно, расскажет, как образуется смерч из закручивающихся воздушных вих­рей. Ты сможешь использовать это описание для того, чтобы рассказать о смерче, который ты собираешься сделать сам.