Cитуационная задача "Кто над нами вверх ногами?"

Cитуационная задача.
Разработали задачу:
Артёмова И.Н, Ермаковский район МБОУ «Разъезженская СОШ» i.n.artemova@mail.ru
Комарчева Е.А. , г. Канск МБОУ ООШ №9 komarchev2000@mail.ru
Предметы Физика, биология.
Класс 7 Тема Атмосферное давление.
Название
задачи
Личностно –
значимый
познавательный
вопрос
Информация по
данному
вопросу,
представленная
в
разнообразном
виде
Кто над нами вверх ногами?
Как вы думаете, почему муха ползает по потолку и не
падает? За счёт чего же может это маленькое насекомое
совершать такие акробатические трюки?
Атмосферное давление и животный мир
Существование атмосферы делает возможным саму
жизнь на Земле, оказывает значительное влияние на её
природу. Так, атмосферный кислород используется в
процессе дыхания живыми организмами, растениям
необходим углекислый газ, содержащийся в атмосфере. Без
атмосферы Земля представляла бы собой безжизненную
пустыню.
Многие живые организмы (комнатные мухи, пиявки,
глисты, черви сосальщики, спруты, осьминоги) имеют
присоски, при помощи которых могут прилипнуть,
присосаться к любому предмету: пиявки перемещаются по
дну водоёма, осьминоги схватывают добычу. При этом
присоски увеличиваются в объёме. Внутри них образуется
разреженное пространство, и наружное давление воздуха
прижимает их к предмету.
Атмосферное давление позволяет животным в отличие
от человека свободно вытаскивать ноги из болотистой
почвы. Под ногой, когда человек её приподнимает,
образуется разреженное пространство и атмосферное
давление препятствует вытаскиванию ноги. Чтобы её
вытащить человеку, надо преодолеть не только
сопротивление почвы, но и силу атмосферного давления. У
лошади твёрдые копыта как поршни. У свиней и жвачных
копыта состоят из нескольких частей и при вытаскивании
ноги они сжимаются вследствие неравенства давлений
сверху и снизу и пропускают воздух в образовавшееся
углубление. Поэтому не возникает разности давлений
воздуха над и под копытом, и нога поднимается легко.
Историческая справка.
В 1654 г. Отто Герике в г. Магдебурге произвёл опыт,
чтобы доказать существование атмосферного давления. Он
выкачал воздух из полости между двумя металлическими
полушариями, сложенными вместе. Атмосферное давление
так сильно прижало полушария, что их не могли разорвать
восемь пар лошадей, тянущих в две противоположные
стороны.
Исследуем присоски осьминога — самое опасное, по общему мнению, его
оружие.
Присоски осьминога (несколько щупалец сложены
вместе)
Каждая присоска представляет собой не сосущий рот, как
думал Виктор Гюго, а скорее миниатюрную медицинскую
банку. В момент, предшествующий присасыванию,
мускулистые стенки «банки» сокращаются, её полость
уменьшается; дно присоски, похожее на пистон,
поднимается бугром, приближаясь вплотную к её
отверстию, которое плотно прилегает к телу жертвы. Затем
все мускулы присоски быстро расслабляются, «пистон»
опускается — внутренняя полость «банки» увеличивается,
давление внутри неё резко падает, и она прочно
присасывается.
Присоска диаметром в два с половиной миллиметра
может удержать сорок семь граммов, а диаметром в шесть
миллиметров — почти сто семьдесят граммов. На каждом
щупальце осьминога их насчитывается до сотни и больше
(в зависимости от вида и возраста животного). Допустим,
что на каждом щупальце у осьминога сто присосок
диаметром в шесть миллиметров. На восьми щупальцах их
будет восемьсот. Вес, который они в состоянии удержать
общими усилиями, равен в этом случае ста тридцати шести
Ознакомление
Понимание
килограммам. Конечно, это только теоретический подсчет
суммарной присасывающей силы среднего осьминога. В
действительности никогда все присоски не бывают
приведены в действие одновременно, да и мускулатура
животного едва ли выдержит нагрузку в сотню
килограммов.
Обычно на каждом щупальце приходит в действие
десяток, не больше, присосок. Если осьминог схватит
человека, скажем, пятью щупальцами, а другими тремя
будет держаться за камни, то его 10 x 5 = 50 присосок,
приведённые в соприкосновение с противником, разовьют
«силу притяжения», равную восьми с половиной
килограммам.
Усилие небольшое, но его вполне достаточно, чтобы под
водой подтянуть к себе взрослого человека (ведь в воде
человек теряет более 95% своего веса). Но это возможно
лишь при одном непременном условии — схваченный
человек не должен сопротивляться!
Если же он сильно дернется, то мощь даже восьмисот
присосок осьминога его не удержит.
Вряд ли стоило бы серией этих примеров доказывать
физическое превосходство человека над осьминогом, если
бы очевидность такого положения всем была ясна.
Напротив, многие сочинения об осьминогах переполнены
драматическими эпизодами прямо противоположного
свойства.
Прочитайте . Предложите варианты своего решения.
Опыт-загадка: Как достать монету из-под воды в тарелке,
не замочив пальцев и не выливая воду из тарелки?
Работа в паре. Проведите опыт.
1.Налейте в стакан воды, закройте его листом бумаги,
прижмите рукой и осторожно переверните.
Уберите руку. Что вы наблюдаете? Почему не проливается
вода?
2.Посмотрите видеофрагмент « Магдебургские
полушария», обсудите в паре результаты опыта.
3. Проведите подобный опыт самостоятельно в паре с
партнером.
Вырежьте резиновое кольцо с учётом внутреннего и
внешнего диаметра гранёного стакана и положите его на
стакан (вместо него можно вырезать кольцо из нескольких
слоёв промокательной бумаги и смочить его водой, затем
слегка отжать). Подожгите кусок бумаги, опустите в стакан
и почти сразу накройте его вторым стаканом и прижмите к
нижнему. Через 1-2 с огонь потухнет, поднимите верхний
Применение
Анализ
Синтез
стакан, за ним поднимется верхний. Почему?
Запишите свои выводы.
Работа в группах .
Объясните явления. Обоснуйте свой ответ.
1.Медицинские банки прогревают пламенем перед тем как
поставить больному. Объясните, почему после этого они «
присасываются» к телу.
2. Можно ли "спрятаться" от атмосферного давления,
нырнув воду?
Работа в группах.
Проделайте опыт.
Опыт "Бутылка, засасывающая яйцо»
В бутылку с горлом, несколько уже максимального
диаметра яйца, помещаем горящую лучину и через
некоторое время на горлышко помещают варёное яйцо.
Пронаблюдайте за процессом, объясните результат .
Работа по карточкам.
1.Совершающим погружение в теплых и умеренных
морях дайверам может посчастливиться увидеть
интересное животное-осьминога. Одна присоска осьминога
может удержать массу около 100г. Объясните этот факт.
Если учесть, что на одной «руке» может доходить до 200
присосок, то какой вес может удержать осьминог.
Оценка
Работа в группе.
Предложите свой вариант принципиально новых
материалов на основе полученных знаний для следующих
профессий: промышленный альпинист, врач, космонавт.