W jaki sposób fizyka ułatwia życie

Transkrypt

1 W jaki sposób fizyka ułatwia życie "Powiedz mi, a zapomnę. Pokaż mi, a zapamiętam. Pozwól mi zrobić, a zrozumiem" - nowe kompetencje uczniów i nauczycieli w Gminie i Mieście Przasnysz Projekt edukacyjny Klasa III Gimnazjum Szkoła Podstawowa im. maj. Henryka Sucharskiego w Nowej Krępie

2 Plan prezentacji Rozszerzalność temperaturowa ciał Maszyny proste Ciśnienie Siła wyporu (Prawo Archimedesa) Pierwsza zasada dynamiki Zjawisko odbicia fali elektromagentycznej Zjawisko załamania światła

3 Rozszerzalność temperaturowa ciał Ciała stałe, ciekłe i gazowe pod wpływem temperatury zmieniają swoją objętość. Rozciągają się latem, a kurczą zimą. Zastosowanie: pasteryzacja przewody elektryczne na słupach budowa torów kolejowych likwidacja odkształceń piłeczki ping-pongowej Doświadczenia: dylatoskop pierścień Gravesandego

4 Rozszerzalność temperaturowa ciał Konserwowanie żywności - pasteryzacja Wlewanie gorącego przetworu do słoika -> zawartość słoika rozszerza się - > gorące powietrze ucieka na zewnątrz -> temperatura zaczyna maleć i powietrze zaczyna się ochładzać i zmniejszać swoja objętość -> w słoiku wytwarza się podciśnienie -> ciśnienie atmosferyczne (wyższe niż podciśnienie w słoiku) dociska nakrętkę -> nakrętka również się kurczy pod wpływem zimna i dodatkowo utrudnia wymianę tlenu. Doświadczenie: butelka z balonikiem

5 Rozszerzalność temperaturowa ciał Likwidacja odkształceń piłeczki ping-pongowej Włożenie piłeczki do pojemnika z gorącą wodą -> powietrze w piłeczce zwiększa swoją objętość -> odkształcenie znika. Doświadczenie: piłeczka ping-pongowa i naczynie z gorącą wodą

6 Rozszerzalność temperaturowa ciał Budowa torów kolejowych Zachowanie odpowiednich dylatacji w zależności od rodzaju materiału, z którego zbudowane są tory: zbyt małe dylatacje -> wykolejenie pociągu zbyt duże dylatacje -> stukanie kół o szyny Tory stacji Ursus Niedźwiadek w Warszawie Źródło: fot. Lech Marcinczak, tvnwarszawa.pl

7 Plan prezentacji Rozszerzalność temperaturowa ciał Maszyny proste Ciśnienie Siła wyporu (Prawo Archimedesa) Pierwsza zasada dynamiki Zjawisko odbicia fali elektromagentycznej Zjawisko załamania światła

8 Maszyny proste Urządzenia ułatwiające wykonanie pracy poprzez zmianę wartości lub kierunku działania siły. Przykłady maszyn prostych: dźwignia jednostronna i dwustronna kołowrót blok nieruchomy i ruchomy śruba klin równia pochyła przekładnia Dajcie mi punkt podparcia, a poruszę Ziemię. - Archimedes

9 Maszyny proste Dźwignia dwustronna Prosty pręt podparty w taki sposób, aby miał dwa ramiona. Zastosowanie: nożyce do cięcia blachy lub papieru szczypce obcęgi huśtawka klamerki do bielizny waga szalkowa żuraw szlaban przed torami kolejowymi Doświadczenie: pokaz zasady działania modelowej dźwigni dwustronnej (metalowa listwa na statywie z odważnikami)

10 Maszyny proste Dźwignia jednostronna Prosty pręt podparty na jednym końcu - posiada jedno ramię. Zastosowanie: taczka ogrodowa gilotyna do papieru dziadek do orzechów kości ludzkiego ciała żuchwa Doświadczenia: cięcie papieru gilotyną model szkieletu człowieka

11 Maszyny proste Kołowrót Działa na zasadzie dźwigni dwustronnej. Walec, do którego na jednym z jego końców umocowano korbę. Długość korby to jedno ramię. Promień walca, na który nawinięta jest lina lub łańcuch, to drugie ramię. Zastosowanie: przy studniach kołowrót ratowniczy kołowrót wędkarski Doświadczenie: pokaz działania kołowrotu wędkarskiego Źródło:

12 Maszyny proste Blok nieruchomy Krążek obracający się wokół własnej osi z rowkiem i z przerzucona liną. Na jednej stronie liny mocujemy ciało przeznaczone do podniesienia, a na drugiej działamy odpowiednią siłą. Blok nie zmienia wartości siły, a jedynie jej kierunek i zwrot! Zastosowanie: w pracach budowlanych przy wciąganiu ciężkich rzeczy na wysokość w rolnictwie wciąganie żagli Doświadczenie: pokaz zasady działania modelowego bloku nieruchomego (obracający się krążek przymocowany do statywu i z przerzuconą linką)

13 Maszyny proste Równia pochyła Płaszczyzna nachylona pod pewnym kątem do poziomu. Wciągając klocek po równi, działamy mniejszą siłą niż podnosząc go pionowo do góry, ale pokonujemy dłuższą drogę! Zastosowanie: zamiast chodzić pionowo po drabinie wchodzimy po schodach przy lawetach samochodowych podjazd na wózki inwalidzkie zjeżdżalnia dla dzieci Doświadczenie: piłka lekarska na równi pochyłej

14 Maszyny proste Przekładnia Mechanizm, który służy do przekazania ruchu z elementu napędowego (czynnego) na napędzany (bierny) przy jednoczesnej zmianie prędkości i siły lub momentu siły. Zastosowanie: samochodowa skrzynia biegów przerzutki w rowerze motorower Doświadczenie: pokaz zasady działania przerzutek w rowerze

15 Maszyny proste Przekładnia przerzutki w rowerze Przerzutki usprawniają jazdę rowerem na różnych ukształtowaniach terenu. Pod górkę: mała przerzutka z przodu, duża przerzutka z tyłu większa częstotliwość pedałowania, mniejszy nacisk na pedały zalety: lekka jazda, małe zużycie siły wady: wolna jazda Z górki: duża przerzutka z przodu, mała przerzutka z tyłu mniejsza częstotliwość pedałowania, większy nacisk na pedały zalety: szybka jazda wady: ciężka jazda, duże zużycie siły

16 Plan prezentacji Rozszerzalność temperaturowa ciał Maszyny proste Ciśnienie Siła wyporu (Prawo Archimedesa) Pierwsza zasada dynamiki Zjawisko odbicia fali elektromagentycznej Zjawisko załamania światła

17 Ciśnienie Siła nacisku na powierzchnię. Im większa jest powierzchnia, tym mniejsze ciśnienie. Zastosowanie: wolimy siedzieć na fotelu niż na krześle ratowanie tonącego na lodzie pojazdy gąsienicowe szerokie górne części szelek plecaków szerokie główki pinesek małe główki szpilek

18 Ciśnienie Ciśnienie atmosferyczne Ciśnienie, jakie wywiera atmosfera na przedmioty znajdujące się na powierzchni lub na pewnej wysokości nad powierzchnią Ziemi. Zastosowanie: picie napojów ze słomki odkurzacz pompki do udrażniania zlewów poidła dla kotów, psów nabieranie cieczy, leków do strzykawek Doświadczenia: pokaz działania ciśnienia na puszkę wtłaczanie wody do szklanki ze świecą ciśnienie dociskające kartkę do odwróconej szklanki z wodą

19 Plan prezentacji Rozszerzalność temperaturowa ciał Maszyny proste Ciśnienie Siła wyporu (Prawo Archimedesa) Pierwsza zasada dynamiki Zjawisko odbicia fali elektromagentycznej Zjawisko załamania światła

20 Siła wyporu (Prawo Archimedesa) Na każdy przedmiot zanurzony w cieczy lub gazie działa siła wyporu, zwrócona ku górze. Wartość siły wyporu jest równa wartości ciężaru cieczy (gazu) wypartej przez to ciało i nie zależy ani od kształtu ciała zanurzonego w cieczy (gazie), ani od rodzaju substancji, z której jest ono wykonane. Zastosowanie: statki i łodzie podwodne pęcherzyk pławny u ryb poruszanie się balonów, sterowców, samolotów inna odczuwalność ciężaru w powietrzu i w cieczy Doświadczenie: pokaz warunków pływania ciał w zależności od gęstości cieczy

21 Plan prezentacji Rozszerzalność temperaturowa ciał Maszyny proste Ciśnienie Siła wyporu (Prawo Archimedesa) Pierwsza zasada dynamiki Zjawisko odbicia fali elektromagentycznej Zjawisko załamania światła

22 Pierwsza zasada dynamiki Jeżeli na ciało nie działa żadna siła lub siły działające się równoważą, to ciało to pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnie prostoliniowym. Zastosowanie: pasy bezpieczeństwa nabijanie młotka na trzonek bezwładność ciał hamujący pojazd powoduje ruch ciała do przodu ruszający z miejsca ruch ciała do tyłu trzepanie dywanów Doświadczenia: sposób na odróżnienie jaja surowego od ugotowanego rozkład siły na przykładzie zgniatanego jajka

23 Plan prezentacji Rozszerzalność temperaturowa ciał Maszyny proste Ciśnienie Siła wyporu (Prawo Archimedesa) Pierwsza zasada dynamiki Zjawisko odbicia fali elektromagentycznej Zjawisko załamania światła

24 Zjawisko odbicia fali elektromagentycznej Fala elektromagnetyczna odbija się od przewodników, a przechodzi przez izolatory. Rodzaje i zastosowanie: promieniowane gamma: niszczenie komórek nowotworowych (bomba kobaltowa) promieniowane rentgenowskie: zdjęcia rentgenowskie, tomografy ultrafiolet: odkażanie sal operacyjnych, lampy UV światło widzialne: lustro (łazienkowe, samochodowe, dentystyczne, na skrzyżowaniach itd.) podczerwień: systemy alarmowe, pilot telewizyjny mikrofale: telefony komórkowe, radary, GPS fale radiowe i telewizyjne: radiofonia Doświadczenie: telefon komórkowy owinięty w folię aluminiową

25 Plan prezentacji Rozszerzalność temperaturowa ciał Maszyny proste Ciśnienie Siła wyporu (Prawo Archimedesa) Pierwsza zasada dynamiki Zjawisko odbicia fali elektromagentycznej Zjawisko załamania światła

26 Zjawisko załamania światła Zmiana kierunku rozchodzenia się światła przy przejściu z jednego ośrodka przezroczystego do drugiego na skutek zmiany prędkości światła. Zastosowanie: budowa soczewki (np. w okularach, obiektywach aparatów, lunetach optycznych, teleskopach, mikroskopach i innych przyrządach) nieprawidłowa lokalizacja dna jeziora przy patrzeniu na nie z brzegu złamanie łyżeczki od herbaty umieszczonej w szklance zapalanie ognia olimpijskiego Doświadczenie: wyznaczanie ogniska soczewki przy użyciu promieni laserowych

27 Dziękujemy za uwagę!