ОПЫТЫ С ВОДОЙ

ОПЫТЫ С ВОДОЙ
Опыт №1
Существует очень много интересных физических опытов. Сегодня я продемонстрирую
очень красочный опыт с водой.
Возьмите монетку и положите ее на тарелочку ближе к краю. Налейте воды так, чтобы ее
уровень был немного выше монеты. Для наглядности воду можно подкрасить пищевым
красителем или зеленкой, или использовать чай.
Сделайте кораблик из пробки и спички. Такой кораблик ребенку легко смастерить
самостоятельно. Заостренную спичку вставить в пробку и прикрепить парус из цветной
бумаги. Поставьте кораблик в блюдце с водой и подожгите паруса. Теперь аккуратно
накройте кораблик прозрачным стаканом. Если в доме есть плавающая свеча, то можно
вместо кораблика использовать ее. Еще как вариант — бумажный кораблик.
Через несколько секунд огонь потухнет, и вода начнет втягиваться внутрь стакана,
поднимая кораблик наверх. При этом оголится участок блюдца, на котором вы оставили
монетку, и ее можно будет забрать, не намочив рук.
Почему же это происходит?
Огонь нагрел воздух внутри стакана. В результате чего воздух расширился, увеличился
его объем, а значит, выросло и давление этого воздуха. В итоге часть воздуха из стакана
начала выходить. Когда огонь потух, воздух остыл и снова уменьшился в объеме, а значит
его давление тоже уменьшилось и стало меньше атмосферного. Именно это атмосферное
давление и вдавило воду внутрь стакана, обнажив нашу монету.
Приходится слышать неверное объяснение этого старинного опыта (первое его описание
принадлежит, видимо, древнему ученому Филону Византийскому (306-337 гг. н.э.).
Говорят, что сгорает кислород и потому количество газа под стаканом уменьшается.
Главная причина только в нагревании воздуха, а вовсе не в поглощении кислорода
горящей бумагой.
Опыт№2. Вода, вытекающая по приказанию
Поставьте на деревянную подставку бутыль с боковым горлышком. Вместимость ее
должна быть, примерно, 1 литр. В оба горлышка бутыли с помощью резиновых пробок
вставьте две согнутые стеклянные трубки А и Б. Рядом с бутылью на стол поставьте
жестяной таз так, чтобы трубка, А не доходила до дна таза. Этот таз должен иметь кран
или трубку с резиновым рукавом для выпуска воды. Закройте отверстие трубки В, выньте
пробку из верхнего горлышка бутыли и налейте в нее воду. Затем заткните верхнюю
пробку. Из трубки Б вода может вытекать только тогда, когда через трубку А в бутыль
будет попадать воздух. В этом легко убедиться, если заткнуть пальцем отверстие трубки
А и открыть боковую трубку Б. Вода из нее не будет выливаться. Зажав трубку В, налейте
воду в таз. Если в таз налить столько воды, чтобы она покрыла отверстие трубки А, можно
смело открыть трубку Б— вода из нее не будет выливаться. Когда мы немного разожмем
трубку, выводящую воду из таза, уровень воды в тазе станет понижаться и, наконец,
откроет отверстие трубки А. В этот момент из трубки начнет бить вода. Если приток воды
из трубки Б идет быстрее, чем вода вытекает из таза, уровень воды в тазе снова повысится
и закроет отверстие трубки А. Вода из бутыли опять перестанет вытекать, но-вскоре
уровень воды в тазе понизится, и все начнется сначала.
Про такую струю можно сказать, что она бьет «по приказанию». Если вы показываете этот
прибор людям, не знакомым с его действием, то можете «командовать» струей.
Пустите воду из трубки Б и подождите, пока поверхность воды в тазе настолько
повысится, что вот-вот закроет отверстие трубки А; тогда медленно скажите:
«Остановись», — и струя, к удивлению зрителей, остановится. Когда же поверхность
воды в тазе опустится на–столько, что отверстие трубки А скоро откроется, повелительно
скажите: «Струя, бей», — и она через секунду начнет бить. В действительности, конечно,
не вы даете «приказания» струе, а она вам.
Пояснение к опыту
Когда конец трубки А находится в воде нижнего сосуда, в верхнем сосуде возникает
разреженное пространство и вода не может вытекать из трубки Б вследствие
атмосферного давления. В этот момент подается команда: «Вода остановись!». Вода из
нижнего сосуда через трубку В вытекает. Уровень ее понижается. Конец трубки А
оказывается над водой. Через нее проникает воздух в верхний сосуд. Давление там
становится равным атмосферному, и через трубку Б начинает течь вода. Подается
команда: «Вода вытекай!». Уровень в нижнем сосуде повышается, так как вода из него
вытекает медленнее, чем поступает. Конец трубки А вновь оказывается в воде и т.д.
Ученик следит за положением конца трубки и вновь подает команду.
Опыты с магнитами
Опыт №1. Зависшая игла в воздухе
Подковообразный магнит положите на край стола. Возьмите тонкую иглу с ниткой и
положите на один из полюсов магнита. Затем осторожно тяните иглу за нить до тех пор,
пока игла не соскочит с полюса. При этом наблюдается интересное явление: игла висит в
воздухе.
В зазор между иглой и полюсом магнита в 4-5 мм внесите лист бумаги, фанерную
дощечку, пластинку из латуни. В каждом случае игла останется висеть в воздухе. Но стоит
внести в зазор пластинку из железа и замкнуть полюсы магнита, как игла падает. Почему?
Если пластинку из железа вносить сбоку, не касаясь полюсов магнита, то игла
отталкивается от ближайшего конца пластинки, оставаясь висеть в воздухе. Объясните это
явление.
Пояснение
Внесение железной пластинки в зазор между магнитом и иглой с замыканием полюсов
приводит к замыканию магнитных силовых линий через пластинку. Игла
размагничивается и падает под действием силы тяжести.
Во втором случае пластинка и игла, находясь в магнитном поле, намагнитилась. На
взаимодействующих концах образовались одноименные полюсы, которые при
взаимодействии отталкиваются.
Опыт №2.
К сожалению, у магнита есть непримиримый враг, который лишает его удивительной силы.
Этот враг - высокая температура. Ведь как было бы хорошо заставить мощные
электромагниты, исполняющие на заводе роль подъемных кранов, не только переносить
тяжелые стальные и железные изделия, но и поднимать и переносить, например, раскаленные
железные балки. Однако железо, нагретое до определенной температуры, теряет магнитные
свойства, и даже самый мощный магнит его не притянет.
Проверим это на опыте.
Укрепите иголку, висящую на нитке, как и в предыдущем опыте, против сильного магнита.
Только расстояние от конца иголки до магнита уменьшите до нескольких миллиметров. Иголка
будет висеть горизонтально, удерживаемая с одной стороны
ниткой, с другой стороны - притяжением магнита.
Поднесите к концу иголки горящую спичку. Иголка, нагревшись, сразу упадет. Когда она
остынет, ее вновь можно будет расположить в горизонтальном положении.
Теперь попробуйте очень медленно подводить горящую спичку к концу иголки. Как
только заметите, что иголка начинает опускаться, сразу убирайте спичку. Иголка, не успев
сильно нагреться, вернется на свое место у магнита.
Пожалуй, лучше всего взять не нитку, а кусочек нихромовой проволоки от спирали старой
электроплитки. Такая проволока и не перегорает и не намагничивается. А чтобы не
обжечься, сделайте петельку на одном из ее концов, проведите сквозь эту петельку
булавку, которую и воткните в пробку. К другому концу проволоки прикрепите
маленький гвоздик или булавку. В остальном опыт проводится так же, как было описано
выше.
Опыты моих учеников