Научно-практическая конференция. Исследование на тему: «Необыкновенные опыты с воздушными шариками»

ОЧЕВИДНОЕ-НЕВЕРОЯТНОЕИсследование на тему:«Необыкновенные опыты с воздушными шариками»Подготовила: ученица 4 «А» класса лицей №4 (ТМОЛ) Дзюба ЮлияРуководитель: Мартынова Татьяна ВсеволодовнаКонсультант: Дзюба Елена Евгеньевна ВВЕДЕНИЕ Нас окружает мир — прекрасный и таинственный. Человек начинает познавать этот мир с самого рождения, но не все тайны удаётся раскрыть. Цель моей работы: объяснить поведение воздушных шаров в физических экспериментах с точки зрения физических законов при помощи взрослых. Методы: наблюдение, постановка эксперимента, описание, поиск информации в разных источниках.Гипотеза: Я предполагаю, что воздушный шарик является прекрасным пособием для изучения основ физических явлений.Для достижения этой цели я ставлю следующие задачи:1.Поставить опыты с использованием воздушных шариков.2.Зафиксировать наблюдаемые явления.3.Найти в различных источниках информацию, позволяющую объяснить наблюдаемые явления. Практическая частьОпыт 1.Я надула воздушный шарик и попыталась утопить его в воде, прикладывая силу.Шарик не тонет. Удержать под водой его можно, но как только я убираю руки, он всплывает. Почему? Потому что внутри шара находится воздух, он легче воды.
Опыт 2.Оболочка шарика изготовлена из резины. Интересно, горит ли она?При внесении шарика в пламя свечи, оболочка загорается и шарик лопается. Налью в шарик воды и повторю опыт. Шарик с водой не горит.Можно сделать вывод, что вода обладает плохой теплопроводностью и всё тепло, получаемое от пламени, идёт на нагревание воды. Температура оболочки, пока в ней есть вода, не будет подниматься выше 1000С (так как пламени свечи недостаточно для закипания воды), что ниже температуры возгорания резины.
Опыт 3.Я отрезала дно пластиковой бутылки, поместила шарик внутрь бутылки и натянула его на горлышко. Отрезанную часть бутылки затянула плёнкой от другого шарика и закрепила скотчем.Оттягиваю плёнку — шарик надувается, надавливаю на плёнку — шарик сдувается.Почему это происходит? Объём воздуха внутри бутылки оказывается изолированным от остального воздуха (атмосферного). При оттягивании плёнки этот объём увеличивается, давление уменьшается и становится меньше атмосферного. Шарик внутри бутылки надувается воздухом атмосферы. При надавливании на плёнку объём воздуха в бутылке уменьшается, давление становится больше атмосферного, шарик сдувается. Так же работают и наши лёгкие. Опыт 4. В стеклянную трёхлитровую банку налью горячей воды. Через некоторое время вылью воду и кладу на горловину банки шарик с водой.Шарик втягивается в горловину и оказывается на дне банки. Почему?Это объясняется тем, что горячая вода нагревает банку, а банка нагревает воздух. Плотность горячего воздуха меньше плотности холодного. Воздух в банке быстро остывает, его плотность увеличивается, объём уменьшается — шарик втягивается в банку.

Опыт 5.Надуваю шарик, включаю фен, подвожу под шарик струю воздуха и опускаю шарик.Струя воздуха поднимает шарик вверх, но он не улетает, а устойчиво держитсяв струе воздуха. Это происходит потому, что Давление воздуха в струе из фена ниже атмосферного, поэтому шарик находится в своеобразном воздушном коридоре, стены которого состоят из воздуха с атмосферным давлением. Это заставляет шарик держаться в области пониженного давления. Опыт 6. Надуваю  шарик  до  среднего  размера  и  завязываю  горловину  узлом. Измеряю  шарик  мерной  лентой  и  делаю  метку.  Кладу  шарик  в  миску  и обливаю  горячей  водой.Шарик увеличился в размерах, это подтверждается показаниями мерной ленты.Почему? Потому что воздух внутри шарика под воздействием горячей воды нагревается и при этом расширяется, растягивая оболочку.
Опыт  7.Что произойдет с шариком если проткнуть его иглой? Я  надула  шарик  и  проткнула  его  иголкой  — он  лопнул  с  громким  треском.  А можно проткнуть шарик иглой и при этом не лопнуть его?Проколоть шарик, не лопнув его, можно тремя способами:1. С боков, где резина сильно растянута, приклеить скотч и проколоть шарик в этом месте.2. Там, где резина наиболее толстая, то есть «на макушке».3. Там, где резина не натянута – где нитка.Почему это происходит? В этих местах резина не натянута, нарушение целостности оболочки не сопровождается разрывам. С боков удержать оболочку от разрыва помогает скотч. Отверстие от иголки маленькое и шарик сдувается незаметно. Опыт  8.Надуваю  шарик  и  завязываю  его.  Электризую  шарик,  потеревего о  волосы.  Поднимаю  шарик  над  головой. За шариком тянуться и волосы. Почему это происходит? При натирании шарика о голову волосы и шарик электризуются, т.е. получают электрический заряд. Шарик заряжается отрицательно, волосы — положительно. Разноименно заряженные тела притягиваются, поэтому волосы тянутся к шарику.
Опыт  9.Надуваю  два  шарика  одинакового  размера.Электризую шарики о волосы. Беру шарики за нитки в одну  руку - шарики разлетаются в разные стороны.Электризую шарики, потерев их друг о друга. Беру шарики в разные руки - шарики прилипают друг к  другу.Потому что шарики, потёртые о лоскуток или голову, заряжаются зарядом одного знака, а потёртые друг о друга — зарядами разного знака. Разноименно заряженные тела притягиваются, одноименно заряженные — отталкиваются.Почему?
Опыт  10Я надула два шарика, но так, чтобы один был большого размера, а второй — поменьше. Взяла имеющуюся у меня трубочку. Натягиваю шарики на оба конца трубки, перекручивая их горловины. Раскручиваю горловины — шарики свободно сообщаются между собой через трубку.Воздух перетекает из одного шарика в другой. Но… маленький шарик надувает большой!Как такое возможно? Многие считают, что раз масса воздуха больше в шарике большего размера, то этот шарик будет сдуваться и надувать маленький шарик. Но такое рассуждение ошибочно. Причина наблюдаемого явления в давлении внутри шарика. Давление газа зависит от кривизны поверхности, т.е. от радиуса сферы: чем меньше радиус, тем больше давление. (как бы мне это запомнить, так как я этого вообще понять еще не могу!!!) .Но делать этот опыт было очень интересно!!! ВЫВОДЫ Подведем итоги. Для этого сведем полученные данные в таблицу: ОпытВыводВ воде шарик всплываетВоздух в шаре легче воды2. Шарик с водой не горитВода обладает плохой теплопроводностью 3.Шарик внутри изолированной бутылки надуваетсяПри увеличении объема воздуха давление уменьшается4. При остывании воздуха в банке шарик с водой втягивается в банкуПлотность горячего воздуха больше плотности холодного5. Шарик держится в струе воздуха от фенаВ струе воздуха, где скорость его большая, давление меньше, чем в окружающем неподвижном воздухе.6. При нагревании шарика он увеличивается в размерахПри нагревании воздух увеличивается в размерах7. При прокалывании шарик не лопаетсяЕсли нет натяжения шарика или плотность шарика в определенном месте больше – шарик не лопнет8. При трении о волосы шарик и волосы электризуютсяЭлектрические заряды могут передаваться от одного тела к другому9. При трении шариков о волосы они отталкиваются, при трении шариков друг о друга – они притягиваются.Одинаковые тела при трении об один и тот же предмет заряжаются одинаково. Одинаковые тела при трении друг о друга заряжаются по-разному.10. Шарики разного размера свободно сообщаются между собой через трубкуДавление газа (воздуха) зависит от кривизны поверхности Спасибо за вниеание! Проводя данную работу я узнала, что Физика (от др.-греч. φύσις — природа) — область естествознания. Это наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении. Законы физики лежат в основе всего естествознания. Надеюсь, что моя работа будет способствовать формированию неподдельного интереса к изучению физики. А созданная на основе практической части компьютерная презентация поможет школьникам быстрее понять сущность изучаемых физических явлений и вызовет большое желание проводить эксперименты с помощью простейшего оборудования.