Uneori, despre ceva nesemnificativ, minuscul spune: "Ah! Acestea sunt doar jucării! ". Dar nu sunt jucăriile nimic? Jucăriile, desigur, au fost făcute pentru a dezvolta copii fizic și intelectual. Jucăriile pentru copii au capturat istoria dezvoltării omenirii și a științei. Un lucru atât de grav este jucăriile.
Din anul trecut, când am început să studiem un nou subiect de fizică, iar jucăriile mi-au fost deschise dintr-o parte nouă, complet neașteptată. De la începutul copilăriei începe cunoștința noastră cu fizica. Jucând, nu acordăm atenție fenomenelor fizice și legilor întâlnite în dispozitivul și funcționarea jucăriilor. Privind cu atenție la jucăriile, care sunt în număr mare în fiecare casă, am găsit în ele o mulțime de materiale care necesită o explicație din punct de vedere fizic.
Prin urmare, am decis să reflectez lumea fizică prin intermediul jucăriilor pentru copii.
Relevanța cercetării: Consider că lucrarea mea este relevantă pentru că este interesată de studiul fizicii și este disponibilă pentru persoanele de vârste diferite care nu au prea multe cunoștințe în domeniul științelor tehnice. Toată lumea ar trebui să aibă o idee despre fenomenele fizice și legile care se întâlnesc direct în viața de zi cu zi din cea mai veche copilărie.
Scopul lucrării: să ia în considerare aplicarea fenomenelor fizice și a legilor în activitățile practice ale omului, pe baza exemplului creării de jucării pentru copii.
Obiectul de cercetare este jucăriile pentru copii.
Subiectul studiului este fenomenele fizice și legile utilizate în proiectarea și funcționarea jucăriilor pentru copii.
Inerția și o mașină de jucărie.
Lucrurile încăpățânate din lume trăiesc,
Lucrurile murdare pe pământ trăiesc,
Lucrurile încăpățânate din lume trăiesc,
Inertați această încăpățânare.
"Mașina sa stricat, trebuie să înlocuiți roțile. Pe șinele de lângă depozit se aflau o pereche de roți. Muncitorul sa sculat, sa aplecat împotriva lor și nu au mers, a căzut, și nu s-au mai întors. Cumva s-au mutat dintr-un loc leneș, se rostogolesc. E timpul să se oprească și merg mai departe. Muncitorul le ține de existența forțelor, dar nu se opresc. Doar stătea încăpățânat!
Nici o roată din lume nu este leneșă și încăpățânată.
Puneți Irishka pe asfalt două bile - una grea și cealaltă lumină. A împins o minge greoaie, a sărit pe una ușoară, dar chiar și asta nu a observat, se rostogolește. Și apoi, dimpotrivă, Irishka a împins o minge de lumină. A sărit pe o minge grea pe una grea, dar de unde putea să facă față greutății și leneșiei? Sam a sărit deoparte. Astfel, obiectele grele sunt "mai lazi" decât plămânii.
Obiectele nu sunt de vină pentru că sunt leneși și încăpățânați. Și pentru a nu le jigni, fizicienii spun "inerția" în loc de cuvintele "lenea" și "obstinacy". Toate obiectele au inerție. "
Despre corpul care interacționează mai lent își schimbă viteza, spun că este mai inert și are o masă mare. Iar corpul, care în acest caz își schimbă viteza mai repede, spune că este mai puțin inert și are o masă mai mică.
"Probabil, și v-ați întâlnit cu inerție. Amintiți-vă, alergați și, brusc, picioarele dvs. s-au oprit pentru ceva, s-au oprit și ați zburați înainte de inerție, până când ați căzut la pământ. Se întâmplă și viceversa, există un autobuz pe loc și apoi brusc începe să se miște. Autobuzul a plecat deja, iar pasagerii stau nemișcați, iar de aici toți se întorc. "
Folosind fenomenul de inerție, puteți face următoarele experimente:
La marginea unei mese de nivel, puneți o bucată de hârtie astfel încât să atârne de la marginea mesei. Pe această bandă puneți o monedă pe margine. Puneți acum o bucată de hârtie de sub monedă - nu lăsați o monedă!
Puneți un pătrat de hârtie groasă sau carton subțire pe degetul arătător al mâinii stângi. Și puneți o monedă deasupra. Dacă apăsați brusc pe marginea cutiei, ea iese și moneda rămâne pe deget.
prin mișcarea de inerție este baza principiului jucăriilor - automobile, motociclete: pe partea din spate sau puntea față conectarea roților, există o serie de roți dințate, care, la rândul lor, sunt conectate la volantul, care este un cilindru masiv. Împingem mașina, uneltele transmit mișcarea pe volant. Volantul are totuși o masă mare, astfel încât va dura mult timp pentru a menține starea traficului pe care a fost informată. Se datorează volantei grele că această jucărie este dificil de oprit și se va mișca de inerție mult mai mult decât aceeași jucărie fără un volant.
Arcuri în jucării.
Cu ceea ce încântă copilul se uită la broasca săritură sau la fluturele care se mișcă în jurul mesei, care își aripă aripile în timpul mișcării. Este ca un miracol, iar mama, care a lansat o jucărie, arată ca un magician în ochii copilului. Dar nu există minuni aici și un elev obișnuit de clasa a 7-a, care cunoaște fizica, poate explica de ce aceste jucării se mișcă.
O să ne dăm seama citirea dispozitivului unora dintre ei. În interiorul acestor jucării este un izvor. Arcul comprimat are o potențială energie, datorită căreia corpul poate funcționa.
Puneți experiența: puneți arcul pe tija metalică de pe trepied. Îl strângem și o legăm împreună. Să luminăm firul, iar primăvara zboară în sus. Primăvara a câștigat viteza, deoarece energia sa potențială a devenit cinetică.
Când pornim o jucărie, întoarcem cheia, resortul din interiorul jucăriei se micșorează, crește potențialul de energie. Cu cât ne întoarcem mai mult cheia, cu cât strângem mai mult primăvara, cu atât energia potențială va fi primită de primăvară. Și acum este timpul să renunțăm la jucărie. Arcul din interiorul jucăriei începe să se desfacă, energia potențială a arcului se transformă în energia cinetică a jucăriei. Lucrările acestor jucării se bazează pe legea conservării energiei mecanice.
Și amintiți-vă pistoalele de primăvară cu gloanțe de fraier. Când introducem un glonț în arma, arcul interior este comprimat. Arcul deformat are o rezervă de energie potențială, datorită căruia mișcarea glonțului începe când declanșatorul este eliberat. În conformitate cu legea conservării energiei mecanice, energia potențială a primăverii devine energia cinetică a scutului. Este, de asemenea, posibil să explicăm fenomenul de sugere a unui glonț la suprafață după împușcare. Acest fenomen poate fi explicat prin existența presiunii atmosferice. Atunci când fraierul lovește suprafața, o parte din aer este scos din sub fraga datorită acestui impact. Ca rezultat al forței de presiune atmosferică, gloanța de presare este presată pe suprafață, deoarece presiunea atmosferică este mai mare decât presiunea sub fraier.
Jucarii plutitoare si putere arhimedeasca.
Tanya strigă cu voce tare:
Am aruncat mingea în râu.
"Hush, Tanya, nu plânge,
Nu te îneca în minge de râu.
Dacă scufundăm mingea în apă și o lăsăm să plece, atunci vom vedea cum va rezulta imediat. Același lucru se întâmplă și cu alte corpuri (plută, chipsuri). Ce forță le face să vină?
Când corpul este scufundat în apă, forțele de presiune a apei acționează asupra lui din toate părțile. În fiecare punct al corpului, aceste forțe sunt direcționate perpendicular pe suprafața sa. La diferite adâncimi, presiunea hidrostatică este diferită: crește cu adâncimea. Prin urmare, forțele de presiune aplicate părților inferioare ale corpului sunt mai mari decât forțele de presiune care acționează asupra corpului de sus. Forțele de presiune predominante acționează de jos în sus. Acest lucru face ca corpul să plutească în sus. Deoarece această forță este îndreptată în sus, se numește o forță de flotabilitate. Ea are și un alt nume - forța Archimedean (după numele lui Arhimede, care a subliniat pentru prima dată existența sa și a stabilit ceea ce depinde).
Dar dacă forța arhimediană acționează asupra oricărui corp scufundat într-un lichid, de ce piatra sau unghiul se îneacă?
Știm că două forțe acționează asupra oricărui corp într-un fluid: forța gravitațională Fm, direcționată vertical în jos, iar forța arhimedeană FA direcționată vertical în sus. Dacă aceste forțe sunt egale, atunci corpul va fi în echilibru: Fm = FА. Această egalitate exprimă starea plutitoare a corpurilor: pentru ca corpul să plutească, este necesar ca gravitația care acționează asupra acestuia să fie echilibrată de forța arhimedică.
Transformăm ecuația și scriem condiția pentru înotarea corpurilor într-o altă formă: ρV = ρж Vж. Din relația obținută putem deduce următoarele concluzii:
❖ astfel încât corpul să plutească complet scufundat în lichid, este necesar ca densitatea corpului să fie egală cu densitatea lichidului;
❖ Pentru a face corpul să plutească parțial proeminent peste apă, este necesar ca densitatea corpului să fie mai mică decât densitatea lichidului;
❖ pentru p ρzh, înotul corpului este imposibil, deoarece în acest caz forța gravitației depășește forța arhimedeză, iar corpul se scufundă.
Dacă nu știți cum să înotați, jucăriile din cauciuc gonflabile vă vor ajuta. Aceste jucării au un mare lift, deoarece gravitația care acționează asupra lor este mult mai mică decât forța de flotabilitate.
Deci, legile trupelor de înot sunt luate în considerare întotdeauna când faceți jucării, așa că ei înșiși plutesc pe apă și ne ajută să înotăm.
De ce nu puneți un pahar.
În folclorul rus, această jucărie este uneori numită "Vanka-vstanka".
Principiul de acțiune al jucăriei populare pentru copii "nevalyashki" este bine cunoscut - efectul revenirii la aceeași stare se realizează datorită deplasării centrului de greutate. Din acest motiv, are doar o poziție de echilibru stabil (pe baza) și o singură poziție de echilibru instabil (pe cap).
Fiecare obiect are un centru de gravitate.
"Centrul de greutate al fiecărui corp este un anumit punct din interiorul lui, astfel încât, dacă este suspendat în organism pentru el, rămâne în repaus și rămâne în poziția inițială" (Archimedes)
De exemplu, puteți determina centrul de greutate al unei figuri plate:
Un obiect în picioare (corpul suportului) nu se răstoarnă dacă o verticală trasată prin centrul de greutate traversează zona de susținere a corpului.
Turnul care se încadrează în orașul italian din Pisa nu se încadrează, în ciuda pantei sale, deoarece linia plină trasă din centrul de greutate nu depășește baza.
Dacă face într-o cutie de chibrituri și un fund dublu pentru a ascunde un mic platine (a obține organismul off-centru de greutate), este posibil cu această casetă este afișată de focalizare. Afișați spectatorii că cutiile sunt "goale" și mutați greutatea la o margine a cutiei. Așezați casetele pe marginea mesei, astfel încât cea mai mare parte a acesteia să atârne.
Aproape întreaga cutie este agățată în aer, dar nu cade de pe masă! Dacă nu știți despre greutate, se pare că centrul de greutate al cutiei nu mai este proiectat pe zona de sprijin, iar caseta este pur și simplu obligată să cadă sub toate legile fizicii. Cu toate acestea, nu!
Într-un pahar, dispozitivul intern este astfel încât acesta creează un centru de greutate deplasat în jos. Prin urmare, această poziție de echilibru este stabilă: centrul de greutate al corpului paharului și punctul de susținere a acestuia se află pe verticală, iar distanța dintre centrul de greutate și axul oscilant este întotdeauna cea mai mică.
Cel mai simplu pahar este un corp tubular rotund, în interiorul căruia este fixată o sarcină în partea inferioară. Rezultatul este o formă tridimensională, cu un centru de greutate deplasat față de centrul geometric.
Sfera goală obișnuită are un echilibru indiferent: indiferent de modul în care este pus, va fi într-o stare de odihnă, deoarece centrul de greutate al unui astfel de corp este întotdeauna echidistant față de punctul de sprijin.
O sferă cu un centru de greutate schimbat va avea tendința de a ocupa o poziție în care centrul de greutate va fi cel mai apropiat de punctul de sprijin. Atunci o astfel de minge va fi în singura poziție de echilibru stabil pentru el.
Pentru bebelușii care nu au învățat încă să mănânce ușor, există chiar și un pahar cu pahar.
O ceașcă - un pahar cu un "nas" și mânere confortabile va învăța un copil, obișnuit cu o sticlă, să bea dintr-o ceașcă. Poziția ponderată nu permite ca ceașca să se rotească complet, chiar dacă copilul o pune fără succes pe masă. Iar buzunarul cana este făcută astfel încât, dacă copilul îl întoarce cu susul în jos, atunci nu se va vărsa o picătură din ea. Când copilul învață să se ocupe de ceașcă, capacul cu vârful de băut și fundul ponderat pot fi îndepărtate.
Dar puteți să faceți un pahar de la un ou de plastic:
În realizarea acestei lucrări de cercetare, am învățat multe lucruri noi, am devenit interesat de studiul fizicii și am început să o înțeleg mai bine. Această lucrare este disponibilă pentru persoanele de toate vârstele, pentru a explica munca multor jucării pentru copii, suficientă cunoaștere a cursului fizicii de școală. Pe aceasta nu voi opri și nu am de gând să-mi continuu munca, pentru că sunt multe lucruri interesante înainte.