Мастер-класс «Занимательные опыты по физике из подручных материалов. Описание опытов по физике
БОУ «Косковская СШ»
Кичменгско-Городецкого муниципального района
Учебный проект
«Физический эксперимент в домашних условиях»
Выполнили:
ученики 7 класса
Коптяев Артем
Алексеевская Ксения
Алексеевская Таня
Руководитель:
Коровкин И.Н.
Март-апрель-2016 год.
Содержание
Введение
В жизни нет ничего лучше собственного опыта.
Скотт В.
В школе и дома мы познакомились со множеством физических явлений и нам захотелось изготовить самодельные приборы, оборудование и провести опыты. Все проводимые нами опыты позволяют глубже познать окружающий мир и в частности физику. Мы описываем процесс изготовления оборудования для эксперимента, принцип работы и физический закон или явление демонстрируемое данным прибором. Проводимые эксперименты заинтересовали учащихся из других классов.
Цель: изготовить прибор из имеющихся подручных средств для демонстрации физического явления и с его помощью рассказать о физическом явлении.
Гипотеза: изготовленные приборы, демонстрации помогут познать физику глубже.
Задачи:
Изучить литературу по проведению опытов своими руками.
Просмотреть видео по демонстрации опытов
Изготовить оборудование для опытов
Провести демонстрацию
Рассказать о демонстрируемом физическом явлении
Улучшить материальную базу кабинета физика.
ОПЫТ 1. Модель фонтана
Цель : показать простейшую модель фонтана.
Оборудование : пластиковая бутылка, трубочки от капельницы, зажим, воздушный шар, кювета.
Готовое изделиеХод проведения опыта:
В пробке проделаем 2 отверстия. Вставим трубочки, к концу одной прикрепим шарик.
Наполним воздухом шарик и закроем зажимом..
Нальем в бутылку воды и поставим ее в кювету.
Пронаблюдаем за струей воды.
Результат: наблюдаем образование фонтана воды.
Анализ: на воду в бутылке действует сжатый воздух, находящийся в шарике. Чем больше воздуха в шарике, тем выше будет фонтан.
ОПЫТ 2. Картезианский водолаз
(Закон Паскаля и Архимедова сила.)
Цель: продемонстрировать закон Паскаля и силу Архимеда.
Оборудование: пластиковая бутылка,
пипетка(сосуд закрытый с одного конца)
Готовое изделиеХод проведения опыта:
Возьмите пластиковую бутылку емкостью 1,5-2 л.
Возьмите маленький сосуд (пипетку)и огрузите ее медной проволокой.
Бутылку заполните водой.
Надавите руками на верхнюю часть бутылки.
Наблюдайте явление.
Результат : наблюдаем погружение пипетки и всплытие при надавливании на пластиковую бутылку..
Анализ : сила сжимет воздух над водой,давление передается воде.
По закону Паскаля давление сжимает воздух в пипетке. В результате Архимедова сила уменьшается. Тело тонет.Прекращаем сжатие. Тело всплывает.
ОПЫТ 3. Закон Паскаля и сообщающиеся сосуды.
Цель: продемонстрировать действие закона Паскаля в гидравлических машинах.
Оборудование: два шприца разного объема и пластиковая трубка от капельницы.
Готовое изделие.
Ход проведения опыта:
1.Возьмите два шприца разного размера и соедените трубочкой от капельницы.
2.Заполните несжимемой жидкостью (водой или маслом)
3.Надавите на поршень меньшего шприца.Наблюдайте премещение поршня большего шприца.
4.Надавите на поршень больше шприца.Наблюдайте премещение поршня меньшего шприца.
Результат : Фиксируем различие прилагаемых сил.
Анализ : По закону Паскаля давление создаваемое поршнями одинаково.Следовательно: во сколько раз больше поршень во столька раз и больше создаваемая им сила.
ОПЫТ 4.Сухим из воды.
Цель : показать расширение нагретого воздуха и сжатие холодного..
Оборудование : стакан, тарелка с водой, свеча, пробка.
Готовое изделие.
Ход проведения опыта:
1. наливаем воду в тарелку и помещаем на дно монету и на воду поплавок.
2. предлагаем зрителям достать монетку не замочив руку.
3.зажигаем свечку и ставим ее в воду.
4. накрываем прогретым стаканом.
Результат: наблюдаем перемещение воды в стакан..
Анализ: при нагревании воздуха он расширяется. Когда свеча гаснет. Воздух охлаждается, его давление понизится. Атмосферное давление втолкнет воду под стакан.
ОПЫТ 5.Инерция.
Цель : показать проявление инерции.
Оборудование : Бутылка с широким горлышком,картонное кольцо, монеты.
Готовое изделие.
Ход проведения опыта:
1. На горлышко бутылки ставим бумажное кольцо.
2. на кольцо помещаем монетки.
3.резким ударом линейки выбиваем кольцо
Результат: наблюдаем падение монеток в бутылку.
Анализ: инертность это способность тела сохранять свою скорость. При ударе по кольцу монетки не успевают изменить скорость и падают в бутылку.
ОПЫТ 6.Вверх дном.
Цель : Показать поведение жидкости во вращающейся бутылке.
Оборудование : Бутылка с широким горлышком и веревка.
Готовое изделие.
Ход проведения опыта:
1. На горлышко бутылки привязываем веревку.
2. наливаем воду.
3.вращаем бутылку над головой.
Результат: вода не выливается.
Анализ: в верхней точке на воду действует сила тяжести и центробежная сила. Если центробежная сила больше силы тяжести, то вода не выльется.
ОПЫТ 7.Неньютонова жидкость.
Цель : Показать поведение неньютоновой жидкости.
Оборудование : миска.крахмал. вода.
Готовое изделие.
Ход проведения опыта:
1. в миске разводим крахмал и воду в равных пропорциях.
2. демонстрируем необычные свойства жидкости
Результат: субстанция имеет свойства твердого тела и жидкости.
Анализ: при резком воздействии проявляются свойства твердого тела а при медленном-жидкости.
Вывод
В результате работы мы:
провёли опыты, доказывающие существование атмосферного давления;
создали самодельные приборы, демонстрирующие зависимость давления жидкости от высоты столба жидкости, закона Паскаля.
Нам понравилось изучать давление, делать самодельные приборы, проводить опыты. Но в мире много интересного, что можно ещё узнать, поэтому в дальнейшем:
Мы будем продолжать изучение этой интересной науки
Мы надеемся, что наши одноклассники заинтересуются этой проблемой, а постараемся помочь им.
В дальнейшем мы будем проводить новые эксперименты.
Заключение
Наблюдать за опытом проводимым учителем, интересно. Проводить его самому интереснее вдвойне.
А проводить опыт с прибором, сделанным и сконструированным своими руками, вызывает очень большой интерес у всего класса. В таких опытах легко установить взаимосвязь и сделать вывод как работает данная установка.
Проводить данные опыты не сложно и интересно. Они безопасны, просты и полезны. Новые исследования впереди!
Литература
Вечера по физике в средней школе/ Сост. Э.М. Браверман. М.: Просвещение, 1969.
Внеурочная работа по физике/ Под ред. О.Ф. Кабардина. М.: Просвещение, 1983.
Гальперштейн Л. Занимательная физика. М.: РОСМЭН, 2000.
Г орев Л.А. Занимательные опыты по физике. М.: Просвещение, 1985.
Горячкин Е.Н. Методика и техника физического эксперимента. М.: Просвещение. 1984 г.
Майоров А.Н. Физика для любознательных, или о чем не узнаешь на уроке. Ярославль: Академия развития, Академия и К, 1999.
Макеева Г.П., Цедрик М.С. Физические парадоксы и занимательные вопросы. Минск: Народная асвета, 1981.
Никитин Ю.З. Потехе час. М.: Молодая гвардия, 1980.
Опыты в домашней лаборатории // Квант. 1980. №4.
Перельман Я.И. Занимательная механика. Знаете ли вы физику? М.: ВАП, 1994.
Перышкин А.В., Родина Н.А. Учебник физики для 7 класса. М.: Просвещение. 2012 г
Перышкин А.В. Физика. – М.: Дрофа, 2 012
Большинство людей, вспоминая свои школьные годы, уверены, что физика - это весьма скучный предмет. Курс включает множество задач и формул, которые никому в последующей жизни не пригодятся. С одной стороны, эти утверждения правдивы, но, как и любой предмет, физика имеет и другую сторону медали. Только ее не каждый открывает для себя.
Очень многое зависит от учителя
Возможно, в этом виновата наша система образования, а может быть, все дело в учителе, который думает только о том, что нужно отчитать утвержденный свыше материал, и не стремится заинтересовать своих учеников. Чаще всего виноват именно он. Однако если детям повезет, и урок у них будет вести преподаватель, который сам любит свой предмет, то он сможет не только заинтересовать учеников, но и поможет им открыть для себя что-то новое. Что в результате приведет к тому, что дети начнут с удовольствием посещать такие занятия. Конечно, формулы являются неотъемлемой частью этого учебного предмета, от этого никуда не деться. Но есть и положительные моменты. Особый интерес у школьников вызывают опыты. Вот об этом мы и поговорим более детально. Мы рассмотрим некоторые занимательные опыты по физике, которые вы сможете провести вместе со своим ребенком. Это должно быть интересно не только ему, но и вам. Вполне вероятно, что при помощи таких занятий вы привьете своему чаду неподдельный интерес к учебе, а любимым предметом для него станет "скучная" физика. проводить совсем несложно, для этого потребуется совсем немного атрибутов, главное, чтобы было желание. И, возможно, тогда вы сможете заменить своему ребенку школьного учителя.
Рассмотрим некоторые интересные опыты по физике для маленьких, ведь начинать нужно с малого.
Бумажная рыбка
Чтобы провести данный эксперимент, нам необходимо вырезать из плотной бумаги (можно картона) маленькую рыбку, длина которой должна составить 30-50 мм. Делаем в середине круглое отверстие диаметром примерно 10-15 мм. Далее со стороны хвоста прорезаем узкий канал (ширина 3-4 мм) до круглого отверстия. После чего наливаем воду в таз и аккуратно помещаем туда нашу рыбку таким образом, чтобы одна плоскость лежала на воде, а вторая - оставалась сухой. Теперь необходимо в круглое отверстие капнуть масла (можно воспользоваться масленкой от швейной машинки или велосипеда). Масло, стремясь разлиться по поверхности воды, потечет по прорезанному каналу, а рыбка под действием вытекающего назад масла поплывет вперед.
Слон и Моська
Продолжим проводить занимательные опыты по физике со своим ребенком. Предлагаем вам познакомить малыша с понятием рычага и с тем, как он помогает облегчать работу человека. Например, расскажите, что при помощи него легко можно приподнять тяжелый шкаф или диван. А для наглядности показать элементарный опыт по физике с применением рычага. Для этого нам понадобятся линейка, карандаш и пара маленьких игрушек, но обязательно разного веса (вот почему мы и назвали этот опыт «Слон и Моська»). Крепим нашего Слона и Моську на разные концы линейки при помощи пластилина, или обычной нитки (просто привязываем игрушки). Теперь, если положить линейку средней частью на карандаш, то перетянет, конечно же, слон, ведь он тяжелее. А вот если сместить карандаш в сторону слона, то Моська запросто перевесит его. Вот в этом и заключается принцип рычага. Линейка (рычаг) опирается на карандаш - это место является точкой опоры. Далее ребенку следует рассказать, что этот принцип используется повсеместно, он заложен в основу работы крана, качелей и даже ножниц.
Домашний опыт по физике с инерцией
Нам понадобятся банка с водой и хозяйственная сетка. Ни для кого не будет секретом, что если открытую банку перевернуть, то вода выльется из нее. Давайте попробуем? Конечно, для этого лучше выйти на улицу. Ставим банку в сетку и начинаем плавно раскачивать ее, постепенно наращивая амплитуду, и в результате делаем полный оборот - один, второй, третий и так далее. Вода не выливается. Интересно? А теперь заставим воду выливаться вверх. Для этого возьмем жестяную банку и сделаем в донышке отверстие. Ставим в сетку, наполняем водой и начинаем вращать. Из отверстия бьет струя. Когда банка в нижнем положении, это не удивляет никого, а вот когда она взлетает вверх, то и фонтан продолжает бить в том же направлении, а из горловины - ни капли. Вот так-то. Все это может объяснить принцип инерции. При вращении банка стремится улететь прямо, а сетка не пускает ее и заставляет описывать окружности. Вода также стремится лететь по инерции, а в том случае, когда мы в донышке сделали отверстие, ей уже ничего не мешает вырваться и двигаться прямолинейно.
Коробок с сюрпризом
Теперь рассмотрим опыты по физике со смещением Нужно положить спичечный коробок на край стола и медленно двигать его. В тот момент, когда он пройдет свою среднюю отметку, произойдет падение. То есть масса выдвинутой за край столешницы части превысит вес оставшейся, и коробок опрокинется. Теперь сместим центр массы, например, положим внутрь (как можно ближе к краю) металлическую гайку. Осталось поместить коробок таким образом, чтобы малая ее часть оставалась на столе, а большая висела в воздухе. Падения не произойдет. Суть этого эксперимента заключатся в том, что вся масса находится выше точки опоры. Этот принцип также используется повсюду. Именно благодаря ему в устойчивом положении находятся мебель, памятники, транспорт, и многое другое. Кстати, детская игрушка Ванька-встанька тоже построена на принципе смещения центра массы.
Итак, продолжим рассматривать интересные опыты по физике, но перейдем к следующему этапу - для школьников шестых классов.
Водяная карусель
Нам потребуются пустая консервная банка, молоток, гвоздь, веревка. Пробиваем при помощи гвоздя и молотка в боковой стенке у самого дна отверстие. Далее, не вытягивая гвоздь из дырки, отгибаем его в сторону. Необходимо, чтобы отверстие получилось косое. Повторяем процедуру со второй стороны банки - сделать нужно так, чтобы дырки получились друг напротив друга, однако гвозди были загнуты в разные стороны. В верхней части сосуда пробиваем еще два отверстия, в них продеваем концы каната или толстой нити. Подвешиваем емкость и наполняем ее водой. Из нижних отверстий начнут бить два косых фонтана, а банка начнет вращаться в противоположную сторону. На этом принципе работаю космические ракеты - пламя из сопел двигателя бьет в одну сторону, а ракета летит в другую.
Опыты по физике - 7 класс
Проведем эксперимент с плотностью масс и узнаем, как можно заставить яйцо плавать. Опыты по физике с различными плотностями лучше всего проводить на примере пресной и соленой воды. Возьмем банку, заполненную горячей водой. Опустим в нее яйцо, и оно сразу утонет. Далее насыпаем в воду поваренную соль и размешиваем. Яйцо начинает всплывать, причем, чем больше соли, тем выше оно поднимется. Это объясняется тем, что соленая вода имеет более высокую плотность, чем пресная. Так, всем известно, что в Мертвом море (его вода самая соленая) практически невозможно утонуть. Как видите, опыты по физике могут существенно увеличить кругозор вашего ребенка.
и пластиковая бутылка
Школьники седьмых классов начинают изучать атмосферное давление и его воздействие на окружающие нас предметы. Чтобы раскрыть эту тему глубже, лучше провести соответствующие опыты по физике. Атмосферное давление оказывает влияние на нас, хоть и остается невидимым. Приведем пример с воздушным шаром. Каждый из нас может его надуть. Затем мы поместим его в пластиковую бутылку, края оденем на горлышко и зафиксируем. Таким образом, воздух сможет поступать только в шар, а бутылка станет герметичным сосудом. Теперь попробуем надуть шар. У нас ничего не получится, так как атмосферное давление в бутылке не позволит нам этого сделать. Когда мы дуем, шар начинает вытеснять воздух в сосуде. А так как бутылка у нас герметична, то ему деваться некуда, и он начинает сжиматься, тем самым становится гораздо плотнее воздуха в шаре. Соответственно, система выравнивается, и шар надуть невозможно. Теперь сделаем отверстие в донышке и пробуем надуть шар. В таком случае никакого сопротивления нет, вытесняемый воздух покидает бутылку - атмосферное давление выравнивается.
Заключение
Как видите, опыты по физике совсем не сложные и довольно интересные. Попробуйте заинтересовать своего ребенка - и учеба для него будет проходить совсем по-другому, он начнет с удовольствием посещать занятия, что в конце концов скажется и на его успеваемости.
И вместе с ними познавать мир и чудеса физических явлений? Тогда приглашаем в нашу "экспериментальную лабораторию", в которой мы расскажем, как создавать простые, но очень интересные эксперименты для детей.
Эксперименты с яйцом
Яйцо с солью
Яйцо опустится на дно, если Вы поместите его в стакан с обычной водой, но что произойдет, если в воду добавить соль? Результат очень интересен и может наглядно показать интересные факты о плотности.
Вам понадобятся:
- Поваренная соль
- Высокий стакан.
Инструкция:
1. Половину стакана наполняем водой.
2. Добавляем в стакан много соли (около 6 столовых ложек).
3. Мешаем.
4. Осторожно опускаем яйцо в воду и наблюдаем за происходящим.
Объяснение
Соленая вода имеет большую плотность, чем обычная водопроводная. Именно соль поднимает яйцо на поверхность. А если добавлять в уже имеющуюся соленую воду пресную, то яйцо будет постепенно опускаться на дно.
Яйцо в бутылке
Знаете ли Вы, что вареное цельное яйцо можно легко поместить в бутылку?
Вам понадобятся:
- Бутылка с диаметром горлышка меньшим диаметра яйца
- Вареное яйцо вкрутую
- Спички
- Немного бумаги
- Растительное масло.
Инструкция:
1. Смажьте горлышко бутылки растительным маслом.
2. Теперь поджигайте бумагу (можно просто несколько спичек) и сразу кидайте в бутылку.
3. Положите на горлышко яйцо.
Когда огонь погаснет, яйцо окажется внутри бутылки.
Объяснение
Огонь провоцирует нагревание воздуха в бутылке, который выходит наружу. После того, как погаснет огонь, воздух в бутылке начнет охлаждаться и сжиматься. Поэтому в бутылке образуется низкое давление, а наружное давление заталкивает яйцо в бутылку.
Эксперимент с шариком
Этот опыт показывает, как взаимодействуют между собой резина и апельсиновая цедра.
Вам понадобятся:
- Воздушный шарик
- Апельсин.
Инструкция:
1. Надуйте воздушный шарик.
2. Почистите апельсин, но апельсиновую шкурку (цедру) не выбрасывайте.
3. Выжмите апельсиновую цедру над шариком, после чего он лопнет.
Объяснение.
Цедра апельсина содержит вещество лимонен. Он способен растворять резину, что и происходит с шариком.
Эксперимент со свечой
Интересный эксперимент, показывающий возгорание свечи на расстоянии.
Вам понадобятся:
- Обычная свеча
- Спички или зажигалка.
Инструкция:
1. Зажгите свечу.
2. Через несколько секунд потушите ее.
3. Теперь поднесите горящее пламя к дыму, исходящему от свечи. Свеча снова начнет гореть.
Объяснение
Дым, поднимающийся вверх от погасшей свечи, содержит парафин, который быстро загорается. Горящие пары парафина доходят до фитиля, и свеча снова начинает гореть.
Сода с уксусом
Шарик, который сам надувается, это очень интересное зрелище.
Вам понадобятся:
- Бутылка
- Стакан уксуса
- 4 чайных ложки соды
- Воздушный шарик.
Инструкция:
1. Наливаем стакан уксуса в бутылку.
2. Засыпаем соду в шарик.
3. Надеваем шарик на горлышко бутылки.
4. Медленно ставим шарик вертикально, высыпая при этом соду в бутылку с уксусом.
5. Наблюдаем за тем, как надувается шарик.
Объяснение
Если добавлять соду в уксус, то происходит процесс, называемый гашение соды. Во время данного процесса выделяется углекислый газ, который и надувает наш шарик.
Невидимые чернила
Поиграйте со своим ребенком в секретного агента и создайте свои невидимые чернила.
Вам понадобятся:
- Половина лимона
- Ложка
- Миска
- Ватный тампон
- Белая бумага
- Лампа.
Инструкция:
1. Выжмите немного лимонного сока в миску и добавьте столько же воды.
2. Опустите ватный тампон в смесь и напишите что-нибудь на белой бумаге.
3. Подождите, пока сок высохнет, и полностью станет невидимым.
4. Когда вы будете готовы, чтобы прочитать секретное сообщение или показать его кому-то еще, нагрейте бумагу, держа ее близко к лампочке или к огню.
Объяснение
Лимонный сок является органическим веществом, которое окисляется и становится коричневым при нагревании. Разбавленный лимонный сок в воде делает его трудно заметным на бумаге, и никто не будет знать, что там есть лимонный сок, пока он не нагреется.
Другие вещества, которые работают по такому же принципу:
- Апельсиновый сок
- Молоко
- Луковый сок
- Уксус
- Вино.
Как сделать лаву
Вам понадобятся:
- Подсолнечное масло
- Сок или пищевой краситель
- Прозрачный сосуд (можно стакан)
- Какие-либо шипучие таблетки.
Инструкция:
1. Сперва наливаем сок в стакан так, чтобы он заполнил примерно 70% объема тары.
2. Оставшуюся часть стакана заполняем подсолнечным маслом.
3. Теперь ждем, пока сок отделится от подсолнечного масла.
4. Бросаем в стакан таблетку и наблюдаем эффект, похожий на лаву. Когда таблетка растворится, то можно бросить еще одну.
Объяснение
Масло отделяется от воды, так как оно имеет меньшую плотность. Растворяясь в соке, таблетка выделяет углекислый газ, который захватывает части сока и поднимает его наверх. Газ выходит полностью из стакана, когда достигает вершины, при этом частицы сока падают обратно вниз.
Таблетка шипит за счет того, что содержит лимонную кислоту и соду (бикарбонат натрия). Оба эти ингредиента вступают в реакцию с водой с образованием цитрата натрия и газообразного диоксида углерода.
Эксперимент со льдом
На первый взгляд можно подумать, что кубик льда, находясь сверху, в конечном итоге плавится, за счет чего и должен заставить воду разлиться, но так ли это на самом деле?
Вам понадобятся:
- Стакан
- Кубики льда.
Инструкция:
1. Заполните стакан теплой водой до самого края.
2. Осторожно опустите кубики льда.
3. Наблюдайте внимательно за уровнем воды.
По мере таяния льда уровень воды совершенно не меняется.
Объяснение
Когда вода замерзает, превращаясь в лед, она расширяется, увеличивая свой объем (вот почему зимой могут разрываться даже отопительные трубы). Вода из растаявшего льда занимает меньше места, чем сам лед. Поэтому когда кубик льда тает, уровень воды остается примерно такой же.
Как сделать парашют
Узнайте о сопротивлении воздуха, сделав небольшой парашют.
Вам понадобятся:
- Полиэтиленовый пакет или другой легкий материал
- Ножницы
- Маленький груз (возможно, какая-либо фигурка).
Инструкция:
1. Вырезаем большой квадрат из полиэтиленового пакета.
2. Теперь обрезаем края так, чтобы получился восьмиугольник (восемь одинаковых сторон).
3. Теперь привязываем 8 отрезков нитей к каждому углу.
4. Не забудьте сделать небольшое отверстие в середине парашюта.
5. Другие концы нитей привяжите на маленький груз.
6. Используем стул или находим высокую точку, чтобы запустить парашют и проверить, как он летает. Помните, что парашют должен лететь как можно медленнее.
Объяснение
Когда выпускается парашют, груз тянет его вниз, но при помощи строп парашют занимает большую площадь, которая сопротивляется воздуху, за счет чего груз медленно опускается. Чем больше площадь поверхности парашюта, тем больше сопротивляется эта поверхность падению, и тем медленнее будет опускаться парашют.
Небольшое отверстие в середине парашюта позволяет воздуху медленно проходить через него, а не заваливать парашют на одну сторону.
Как сделать торнадо
Узнайте, как сделать торнадо в бутылке с этим веселым научным экспериментом для детей. Использованные в эксперименте предметы легко найти в обиходе. Сделанный домашний мини-торнадо намного безопаснее торнадо, который показывают по телевидению в степях Америки.
Эксперимент – один из самых информативных способов познания. Благодаря ему удается получить разнообразные и обширные звания о исследуемом явлении или системе. Именно эксперимент играет фундаментальную роль в физических исследованиях. Красивые физические эксперименты надолго остаются в памяти последующих поколений, а также способствуют популяризации физических идей в массах. Приведем наиболее интересные физические эксперименты по мнению самих физиков из опроса Роберта Криза и Стони Бука.
1. Эксперимент Эратосфена Киренского
Этот эксперимент по праву считают одним из самых древних на сегодняшний день. В третьем веке до н.э. библиотекарь Александрийской библиотеки Эрастофен Киренский интересным способом измерил радиус Земли. в день летнего солнцестояния в Сиене солнце находилось в зените, в результате чего теней от предметов не наблюдалось. В 5000 стадиях к северу в Александрии в тоже время Солнце отклонилось от зенита на 7 градусов. Отсюда библиотекарь получил информацию, что окружность Земли 40 тысяч км., а её радиус равен 6300 км. Эрастофен получил показатели всего на 5% меньше сегодняшних, что для использованных им древних измерительных приборов просто поразительно.
2. Галилео Галилей и его самый первый эксперимент
В XVII веке Теория Аристотеля была главенствующей и беспрекословной. Согласно этой теории скорость падения тела непосредственно зависела от его веса. Примером служили перо и камень. Теория была ошибочной, так как в ней не учитывалось сопротивление воздуха.
Галилео Галилей в этой теории усомнился и решил провести серию экспериментов лично. Он взял большое пушечное ядро и запустил его с Пизанской башни, в паре с легкой пулей для мушкета. Учитывая их близкую обтекаемую форму можно было легко пренебречь сопротивлением воздуха и конечно же оба предмета приземлялись одновременно, опровергая теорию Аристотеля. считает, что нужно лично съездить в Пизу и выбросить что-нибудь похожее внешне и разное по весу с башни, дабы почувствовать себя великим ученым.
3. Второй эксперимент Галилео Галилея
Вторым утверждением Аристотеля было то, что тела под действием силы движутся с постоянной скоростью. Галилей запускал металлические шары по наклонной плоскости и фиксировал пройденное ими за определенное время расстояние. Затем он увеличил время в два раза, но шары за это время проходили в 4 раза большее расстояние. Таким образом зависимость была не линейная, то есть скорость не постоянная. Отсюда Галилей сделал вывод о ускоренном движении под действием силы.
Эти два эксперимента послужили основой для создания классической механики.
4. Эксперимент Генри Кавендиша
Ньютон является собственником формулировки закона всемирного тяготения, в которой присутствует гравитационная постоянная. Естественно возникла проблема нахождения её числового значения. Но для этого нужно было бы измерить силу взаимодействия между телами. Но проблема в том, что сила притяжения достаточно слабая, нужно было бы использовать или гигантские массы, или малые расстояния.
Джону Мичеллу далось придумать, а Кавендишу провести в 1798 году достаточно интересный эксперимент. В качестве измерительного прибора выступали крутильные весы. На них на коромысле были закреплены шарики на тонких веревочках. На шарики прикрепили зеркальца. Затем к маленьким шарикам подносили очень большие и тяжелые и фиксировали смещении по световым зайчикам. Результатом серии опытов стало определение значения гравитационной постоянной и массы Земли.
5. Эксперимент Жана Бернара Леона Фуко
Благодаря большущему (67 м) маятнику, который был установлен в парижском Пантеоне Фуко в 1851 году методом эксперимента довел факт вращения Земли вокруг оси. Плоскость вращения маятника остается неизменной по отношению к звездам, но наблюдатель вращается вместе с планетой. Таким образом можно увидеть как постепенно смещается в сторону плоскость вращения маятника. Это достаточно простой и безопасный эксперимент, в отличие от того, о котором мы писали в статье
6. Эксперимент Исаака Ньютона
И снова проверялось утверждение Аристотеля. Бытовало мнение, что различные цвета являются смесями в разной пропорции света и тьмы. Чем больше тьмы, тем ближе цвет к фиолетовому и наоборот.
Люди уже давно заметили, что большие монокристаллы разлагают свет на цвета. Серии опытов с призмами проделали чешский естествоиспытатель Марции английский Хариот. Новую серию начал Ньютон в 1672 году.
Ньютон ставил физические эксперименты в темной комнате, пропуская тонкий луч света через маленькую дырочку в плотных шторах. Этот луч попадал на призму и раскладывался на цвета радуги на экране. Явление было названо дисперсией и позже теоретически обосновано.
Но Ньютон пошел дальше, ведь его интересовала природа света и цветов. Он пропускал лучи через две призмы последовательно. На основании этих своих опытов, Ньютон сделал вывод о том, что цвет не является комбинацией света и тьмы, и тем более не есть атрибутом предмета. Белый свет состоит из всех цветов, которые можно увидеть при дисперсии.
7. Эксперимент Томаса Юнга
Вплоть до XIX века главенствовала корпускулярная теория света. Считалась, что свет как и материя состоит из частиц. Томас Юнг, английский врач и физик, в 1801 году провел свой эксперимент для проверки этого утверждения. Если предположить, что свет имеет волновую теорию, то должно наблюдаться такое же взаимодействующие волны, как и при броске двух камней на воду.
Для имитации камней Юнг использовал непрозрачный экран с двумя отверстиями и источникам света за ним. Свет проходил через отверстия и на экране образовывался рисунок из светлых и темных полос. Светлые полосы образовывались там, где волны усиливали друг друга, а темные там, где тушили.
8. Клаус Йонссон и его эксперимент
В 1961 году Немецкий физик Клаус Йонссон доказал, что элементарные частицы имеют корпускулярно-волновую природу. Он провел для этого эксперимент аналогичный эксперименту Юнга, только заменив лучи света пучками электронов. В результате все равно удалось получить интерференционную картину.
9. Эксперимент Роберта Милликена
Еще в начале девятнадцатого века возникло представление о наличии у каждого тела электрического заряда, который является дискретным и определяется неделимыми элементарными зарядами. К тому моменту было введено понятие электрона, как носителя этого самого заряда, но обнаружить экспериментально эту частицу и вычислить ее заряд не удавалось.
Американскому физику Роберт Милликен удалось разработать идеальный образчик изящества в экспериментальной физике. Он изолировал заряженные капли воды между пластинами конденсатора. Затем с помощью рентгеновских лучей ионизировал воздух между этими же пластинами и менял заряд капель.
