Проектно-дослідницька робота Фізика на кухні

Фізика на моїй кухні
проектно-дослідницька робота для учнів 8 класу
Світ фізичних явищ дуже різноманітний. І на перший погляд прості явища, які ми спостерігаємо кожного дня в себе вдома допомагають зрозуміти фізичні закономірності та вивести загальні закони. Одним із місць, де можна проекспериментувати, спостерігати, а потім гарно поміркувати і знайти тісний взаємозв’язок побаченого та отриманого з тим, що вивчається на уроках фізики-є кухня. Спектр досліджень на кухні дуже великий і тому пояснити ці дослідження допомагають різні теми з фізики «Теплові явища», «Тиск», «Дифузія», «Електричні явища», «Оптичні явища» тощо.
Актуальність проекту полягає в тому, щоб спостерігати та застосовувати набуті знання на практиці та в житті.
Метою нашого дослідження були фізичні явища, які відбуваються на кухні та виявлення їх взаємозв’язку з фізичними законами. Задачами, поставленими перед нами виступили пояснення спостерігаємих явищ, розширення знань з фізики за допомогою додаткової літератури та Інтернет-ресурсів.
Гіпотезою дослідження стала більшість процесів, які відбуваються на кухні, і які можна пояснити за допомогою фізичних явищ та законів.
Об’єкт дослідження: кухонні прилади. Предмет дослідження: фізичні явища, які відбуваються на кухні. Методами дослідження є спостереження, порівняння, підрахування, аналіз, експеримент.
Теоретичний аналіз наукової літератури показав, що нам знадобляться знання 25 фізичних термінів, законів та явищ, серед яких : нагрівання, конвекція, температура, дифузія, потужність, густина, коефіцієнт теплового розширення, об’єм, маса, інерція, закон Паскаля, вологість повітря, атмосферний тиск, теплові процеси, насичений розчин.
Для виконання роботи нам знадобилися кімнатний гігрометр, мірний циліндр, електронні важелі, термометр та кухонне приладдя (посуд, продукти, електроприлади). Досліди проводяться протягом 3-х тижнів під час нагрівання сковорідок, приготування їжі та чаю, миття посуду, користування скляним та керамічним посудом різного об’єму.
Початковим завданням може стати вимірювання вологості повітря на кухні до приготування їжі. Наприклад, вологість склала 73%. А під час приготування їжі гігрометр показував вже 80 %. Тобто повітря стало помірно вологим. На організм здорової людини цей показник не впливає, але застосовуємо витяжку за допомогою якої спостерігаємо явище конвекції. Також це явище зустрілося під час нагрівання води.
Дослідили, що природна та вимушена конвекція-це переніс теплоти потоками рідини, під час охолодження води відбувається випаровування. Порівнюючи якості сталевої та чавунної сковорідок з метою застосування їх для жарки млинців, встановили, що на чавунній сковорідці млинці не пригорали, тому що її дно прогрілося рівномірно, а в сталевій сковорідці найбільше прогрілася та ділянка, яка безпосередньо була над вогнем, тому млинці згорали. Але питома теплоємність чавуна більша ніж у сталі, тому нагрівається вона повільніше. Наші експерименти показали, що на тривалість приготування їжі впливає також потужність печі та об’єми їжі яка готується.
Під час приготування звичайного супу ми спостерігали явища теплопередачі (нагрівання каструлі); дію сили виштовхування на овочі; дифузію, коли сіль розчинялася за 2 секунди у кип’ячий воді, якщо інтенсивно її перемішувати. Взаємне проникнення молекул солоної води у молекули твердого тіла-картоплі, моркви та луку, після чого вони поступово пом’якшувалися теж свідчило, що явище дифузії у твердих тілах відбувається не так швидко, як у рідких речовинах і на це необхідно затратити близько 30 хвилин, як у нашому дослідженні. Цікавим був пошук відповідей на питання, в яку воду краще покласти сирі яйця, щоб вони зварилися-в холодну чи гарячу. Експеримент довів, що в холодній воді яйця нагріваються поступово, а в гарячій з причини різкого перепаду температур яйце може тріснути, бо речовина всередині яйця розширилася дуже швидко.
Але найбільше фізичних явищ та фізичних величин досліджується при виготовленні торту: механічні коливання при збиванні яєць; теплові явища - запікання коржів та їх охолодження; вимірювання маси муки, крохмалю, цукру за допомогою важелів; звукові явища при роботі міксеру, механічна робота та рух тіла по колу, тертя, зміна ваги тіла, властивості рідких та твердих речовин.
Виходячи із викладеного можна сказати, що за допомогою різних форм роботи: спостереження, вимірювання та аналізу отриманих результатів перевірена істина теоретичних висновків, пояснені відомі явища природи та наукові факти. Такі домашні експерименти підвищують інтерес до вивчення фізики.