DOŚWIADCZENIA Z FIZYKI DO SAMODZIELNEGO WYKONANIA PRZEZ UCZNIÓW GIMNAZJUM

Transkrypt

1 Słyszałem i zapomniałem. Widziałem i zapamiętałem. Zrobiłem i zrozumiałem. [Konfucjusz] DOŚWIADCZENIA Z FIZYKI DO SAMODZIELNEGO WYKONANIA PRZEZ UCZNIÓW GIMNAZJUM opracowała Dorota Zarzeczna Zakrzówek 2006

2 Doświadczenie w fizyce pozwala na zaobserwowanie prawidłowości rządzących otaczającym nas światem jak i na weryfikację opisujących je praw; jest więc nieodłącznym elementem tej dziedziny wiedzy. Dla ucznia samodzielne wykonanie doświadczenia jest najlepszym sposobem poznawania i zrozumienia praw fizycznych, dlatego też zachęcam wszystkich uczniów do wykonania choćby jednej próby. W opracowaniu tym przedstawiam proste doświadczenia fizyczne, które uczniowie gimnazjum mogą samodzielnie wykonać w domu. Do ich wykonania wykorzystujemy tylko przedmioty codziennego użytku, zaś forma opisu doświadczeń zawierająca szereg pytań i poleceń pozwala na podsumowanie wyników i wyciągnięcie odpowiednich wniosków. Opisy doświadczeń zawierają: spis potrzebnych przedmiotów, szczegółowe instrukcje przeprowadzenia doświadczenia, pytania i wskazówki pozwalające na podsumowanie wyników i wyciągnięcie wniosków. Przedstawione tutaj doświadczenia są tylko przykładowymi, wybranymi spośród wielu, które uczeń może samodzielnie wykonać. Dlatego też zainteresowanych zachęcam do zajrzenia do książki M. Godlewskiej i D. Szot Gawlik pt. Doświadczenia z fizyki dla uczniów gimnazjum, będącej uzupełnieniem podręczników Fizyka dla gimnazjum część 1,2,3 wydawnictwa ZamKor. 2

3 Doświadczenie 1 Zagadnienie: Pomiary WAGA PROSTO Z SZAFY drewniany wieszak kilka haczyków zrobionych ze spinaczy biurowych dwa kubeczki po jogurcie gumki recepturki lub nitka ołówek, dziurkacz czysty pasek papieru, kawałek tekturki nóż lub wiertarka kilka jednakowych cukierków, monet, które spełnią rolę odważników. 1. Wykonaj w wieszaku 8 otworów- cztery po jednej, cztery po drugiej stronie w taki sposób, aby odległości kolejnych otworów po jednej i drugiej stronie od środka wieszaka były jednakowe (zamiast otworów możesz wykonać nacięcia nożem na górnej krawędzi wieszaka). 2. Umieść w otworach (nacięciach) haczyki. 3. Z kubeczków po jogurcie wykonaj szalki wagi: gwoździem wykonaj po trzy otwory w każdym i przywiąż kawałki nitki; powieś szalki na ostatnich haczykach po jednej i drugiej stronie. 4. Na środku wieszaka za pomocą plasteliny lub kleju przymocuj zaostrzony ołówek, który będzie pełnił rolę wskazówek a na uchwycie wieszaka przywiąż nitkę a obciążeniem, wyznaczającą kierunek pionowy. 5. Powieś wieszak na klamce drzwi lub uchwycie meblowym tak, aby mógł się swobodnie poruszać. Za wskazówką wagi przymocuj do drzwi kawałek kartonu. 6. Zaznacz na kartce papieru punkt, który wskazuje ołówek przymocowany do wieszaka i oznacz go jako punkt zerowy skali wagi. 7. Do jednej z szalek wkładaj kolejno 1, 2, 3,... cukierki i zaznaczaj położenie wskazówki. Dokonasz w ten sposób skalowania wagi (w jednostkach cukierek ); Jeśli znasz masę cukierka, możesz wyskalować wagę w gramach. 8. Sprawdź jak zachowa się waga, gdy jedną z szalek przewiesisz np. na trzeci haczyk licząc od środka wieszaka. opisz zachowanie wagi; co należy zrobić, aby doprowadzić wagę do stanu równowagi? 3

4 Doświadczenie 2 PĘCHERZYK POWIETRZA Zagadnienie: Jak opisujemy ruch? szklana rurka o długości około 1 m gliceryna papierowa taśma o długości około 1 m metronom 1. Szklaną rurkę napełnij gliceryną pozostawiając bardzo mały pęcherzyk powietrza i zamknij ja z obydwu stron. 2. Papierową taśmę przyklej do ściany. 3. Rurkę umieść obok taśmy i obserwuj ruch pęcherzyka. 4. Na taśmie zaznaczaj położenia pęcherzyka powietrza w równych odstępach czasu, mierzone za pomocą metronomu. 5. Zdejmij papierową taśmę i przetnij ją w zaznaczonych miejscach. co można powiedzieć o długości pasków? 6. Przyłóż pocięte odcinki do osi układu współrzędnych; załóż, że szerokość paska odpowiada jednostce czasu. jaki wykres otrzymujemy w ten sposób? oblicz wartość prędkości w kolejnych sekundach ruchu oraz wartość prędkości średniej; co zauważyłeś? jakim ruchem poruszał się pęcherzyk powietrza? 4

5 Doświadczenie 3 RÓWNIA POCHYŁA 1 Zagadnienie: Jak opisujemy ruch? równia pochyła o długości około 1,5 m metalowy walec lub wózek papierowa taśma o długości około 1,5 m metronom 1. Papierową taśmę przyklej wzdłuż równi pochyłej. 2. Wózek lub metalowy walec ustaw na równi i obserwuj jego ruch. 3. Na taśmie zaznaczaj położenia wózka w równych odstępach czasu, mierzone za pomocą metronomu. 4. Zdejmij papierową taśmę i przetnij ją w zaznaczonych miejscach. co można powiedzieć o długości pasków? czy istnieje jakaś zależność między długościami kolejnych pasków? 5. Przyłóż pocięte odcinki do osi układu współrzędnych; załóż, że szerokość paska odpowiada jednostce czasu. jaki wykres otrzymujemy w ten sposób? oblicz wartość prędkości w kolejnych sekundach ruchu; co zauważyłeś? o ile wzrasta prędkość wózka w kolejnych sekundach ruchu; jak nazywamy tę wielkość? jakim ruchem poruszał się wózek? 5

6 Doświadczenie 4 DLACZEGO ZAPINAMY PASY BEZPIECZEŃSTWA? Zagadnienie: Siły w przyrodzie mały samochodzik zabawka, który ma siedzenie z oparciem (można go zbudować np. z klocków) mały ludzik (może być zrobiony z plasteliny) gumka do włosów przeszkoda np. stos książek 1. Na samochodzie umieść ludzika (pamiętaj, aby ludzik nie przykleił się do siedzenia). W niewielkiej odległości od samochodu postaw przeszkodę. 2. Popchnij samochodzik tak, aby się z nią zderzył. Obserwuj zachowanie ludzika podczas zderzenia. 3. Przymocuj ludzika do pojazdu pasami można użyć gumki do włosów, a następnie powtórz doświadczenie. jak zachowuje się ludzik, który nie jest przymocowany do siedzenia w chwili zderzenia samochodu z przeszkodą? z jakim zjawiskiem masz do czynienia w tym doświadczeniu? dlaczego zapinamy pasy bezpieczeństwa, mimo że ogranicza to ruchy? 6

7 Doświadczenie 5 Zagadnienie: Siły w przyrodzie AKROBATA butelka szklana dwa korki o średnicy dopasowanej do otworu w butelce igła dowolna moneta dwa jednakowe masywne widelce 1. Do jednego z korków wbij igłę ostrzem do góry, korek ten umieść w butelce. 2. W drugim korku nożykiem zrób nacięcie wzdłuż jego średnicy a następnie umieść w nim monetę tak, aby większa jej część wystawała poza korek. 3. Do korka z umieszczoną monetą wbij po obydwu jego stronach na tej samej wysokości widelce. Otrzymałeś model akrobaty. 4. Model umieść na czubku igły tak, aby moneta stała na ostrzu i nie spadła. co powoduje, że moneta utrzymuje się na igle? jaką rolę w przygotowanym przez Ciebie modelu spełniają widelce? dlaczego linoskoczek w cyrku używa długiego drążka? 7

8 Doświadczenie 6 Zagadnienie: Siły w przyrodzie RÓWNIA POCHYŁA 2 równia pochyła o długości około 1,5 m wózek oraz cztery dodatkowe masy (po 0,5 masy wózka każda) kilka sztuk papierowej taśmy o długości około 1,5 m metronom kilka jednakowych klocków siłomierz 1. Równię ustaw kolejno na jednym, na dwóch i na trzech klockach; sprawdź siłomierzem, że na wózek działa odpowiednio siła 1F, 2F, 3F. 2. Papierową taśmę przyklej wzdłuż równi pochyłej. 3. Na taśmie zaznaczaj (różnymi kolorami) położenia wózka w równych odstępach czasu, mierzone za pomocą metronomu dla każdego z trzech nachyleń równi. co zaobserwowałeś? co można powiedzieć o przyspieszeniu wózka w zależności o różnego nachylenia równi (m=const)? 4. Powtarzamy doświadczenie dla tych samych jak poprzednio nachyleń równi, jednak dobieramy teraz masę wózka w ten sposób, by za każdym razem siła działająca na wózek wynosiła 3F; siłę te mierzymy za pomocą siłomierza co zaobserwowałeś? 5. Dokonaj analizy położeń wózka w kolejnych sekundach ruchu w zależności od masy wózka. co można powiedzieć o przyspieszeniu wózka w zależności od jego masy (F=const)? 8

9 Doświadczenie 7 STRZELAJĄCA KLAMERKA Zagadnienie: Siły w przyrodzie cztery kredki (dwie muszą być jednakowych rozmiarów) klamerka do bielizny linijka 1. Na gładkiej, poziomej powierzchni połóż klamerkę. 2. Zaciśnij klamerkę na ustawionej prostopadle do stołu kredce tak, jak się zaciska klamerkę na wieszanym praniu. 3. Dwie jednakowe kredki umieść na przeciwnym końcu klamerki, jedną po jednej, drugą po drugiej stronie tak, aby znajdowały się na jednej linii, ale ostrzami zwrócone przeciwnie. 4. Czwartą kredką podtrzymuj klamerkę w miejscu, gdzie znajduje się sprężynka, aby klamerka nie mogła się przesuwać. 5. Zaznacz na stole punkt, w którym znajduje się koniec klamerki. 6. Wyciągnij pionowo do góry kredkę, na której zaciśnięta jest klamerka. co zaobserwowałeś? 7. Zmierz za pomocą linijki odległości, na jakie przesunęły się obie kredki. zapisz swoje wyniki na podstawie jakiej zasady można wytłumaczyć to doświadczenie? 8. Powtórz doświadczenie, usuwając jedną z kredek znajdujących się przy służących do zaciskania ramionach klamerki. opisz przebieg doświadczenia czy w tym przypadku również obowiązuje ta sama zasada co poprzednio? 9

10 Doświadczenie 8 ŁÓDŹ Z NAPĘDEM ODRZUTOWYM Zagadnienie: Siły w przyrodzie przykrywka plastikowego opakowania np. po margarynie słomka do napojów (taka, którą można zginać) balonik, klamerka do bielizny kawałek nitki, gwóźdź wanna lub duża miednica wypełniona wodą 1. Na brzegu przykrywki zrób otwór za pomocą gwoździa. 2. Do jednego końca słomki przywiąż balonik (zwróć uwagę na to, aby słomka nie uległa zniszczeniu). 3. Przez słomkę nadmuchaj balonik i aby powietrze nie uchodziło zepnij szyjkę balonika klamerką. 4. Przygotowany odrzutowiec połóż na powierzchni wody. Wolny koniec słomki umieść tuż pod powierzchnią wody. 5. Zdejmij klamerkę blokującą wylot powietrza z balonika. jak zachowuje się Twoja łódź na wodzie? zapisz te obserwacje wyjaśnij zasadę działania napędu łódki, co powoduje jej ruch? 10

11 Doświadczenie 9 PODUSZKOWIEC Z BALONIKA Zagadnienie: Siły w przyrodzie balonik kubek po jogurcie lub inny o małej średnicy dna igła albo gwóźdź, kombinerki, świeczka, zapałki 1. Rozgrzaną nad świeczka igłą lub gwoździem zrób w dnie kubka po jogurcie kilkanaście otworów o średnicy około 3 mm. 2. Nadmuchaj balonik i ściskając palcami szyjkę (żeby powietrze nie uciekło) naciągnij go na dno kubka. 3. Puść szyjkę balonika i obserwuj zachowanie się balonika z kubkiem. co dzieje się z powietrzem znajdującym się w baloniku? w jakich pojazdach znalazło zastosowanie obserwowane zjawisko? jaką rolę spełnia powietrze wydostające się z balonika? 11

12 Doświadczenie 10 ODRZUTOWA FIOLKA Zagadnienie: Siły w przyrodzie (zasada zachowania pędu) fiolka z tabletkami musującymi woda 20 gramowy odważnik nitka, gumka do włosów 1. Za pomocą nitki umocuj fiolkę w taki sposób, aby wisiała swobodnie w pozycji poziomej gdy trzymasz za wolny koniec nitki. 2. Do fiolki z tabletką musującą nalej trochę wody i szczelnie zamknij ją korkiem. 3. Odczekaj chwilę i zwróć uwagę na to, jak zachowa się fiolka w chwili wystrzelenia korka. jak można wytłumaczyć zachowanie się fiolki? 4. Powtórz to samo doświadczenie, ale z przyczepionym do fiolki za pomocą gumki odważnikiem. jak teraz wytłumaczysz zachowanie się fiolki/ wykonaj planszę z rysunkiem do wyjaśnienia zaobserwowanego zjawiska 12

13 Doświadczenie 11 FIZYCZNA STRONA WIROWANIA PRANIA Zagadnienie: Ruch po okręgu plastikowa butelka po wodzie mineralnej plastikowy kubek np. po jogurcie patyczek, gwóźdź, kombinerki, świeczka i zapałki trzy kawałki grubej nici, każdy o długości 50 cm kawałek gąbki, woda 1. odetnij z plastikowej butelki część z gwintem tak, by w pozostałej części można było swobodnie umieścić kubek. 2. Za pomocą rozgrzanego gwoździa zrób w kubku równo rozmieszczone trzy niewielkie otwory przy jego górnej krawędzi i kilkanaście w jego ściance bocznej. Przez te otwory w górnej części kubka przeciągnij nitki i zawieś kubeczek na patyku. 3. Obracając patykiem mocno skręć sznurki, na których umocowany jest kubek. Do kubka włóż kawałek mocno namoczonej zabarwioną wodą gąbki lub mokrą szmatkę. 4. Umieść kubek we wcześniej przygotowanej osłonie z butelki. Puść go, aby mógł się swobodnie obracać. co obserwujesz w trakcie obracania się (wirowania) kubka? wytłumacz to zjawisko; gdzie zjawisko to jest wykorzystane? 13

14 Doświadczenie 12 ŚWIECA NA HUŚTAWCE Zagadnienie: Praca, moc, energia długi drut, (może to być na przykład drut służący do robienia ubrań z wełny) prosta, średniej długości świeca zapałki kawałek gazety 1. Przebij świecę drutem przez jej środek i zapal ją na obydwu końcach. umieść drut ze świecą w ten sposób, aby świeca mogła swobodnie się huśtać. Doświadczenie przeprowadzaj nad rozłożoną gazetą. jak zachowuje się świeca w trakcie wykonywania doświadczenia? jak wytłumaczyć to zjawisko? 14

15 Doświadczenie 13 WOLNE PRZESTRZENIE POMIĘDZY CZĄSTECZKAMI CIECZY Zagadnienie: Właściwości materii szklanka pełna wody cukier drobna kaszka 1. Patrząc z boku na szklankę sprawdź, czy środek powierzchni wody sięga krawędzi 2. Do wody wsypuj porcjami cukier i obserwuj poziom wody w szklance. 3. Powtórz doświadczenie wsypując do wody kaszkę. ile łyżeczek cukru, a ile kaszki można zmieścić w szklance pełnej wody tak, aby woda się nie wylała? jak wyjaśnić ten fakt? 15

16 Doświadczenie 14 DYFUZJA W CIECZY Zagadnienie: Właściwości materii 2 szklanki woda zimna i gorąca atrament, zakraplacz lub cienka rurka do napojów zegarek 1. Do jednej szklanki nalej zimnej wody, do drugiej gorącej. Odczekaj około 1 min., żeby powierzchnia wody się uspokoiła. 2. Do obu szklanek przy pomocy zakraplacza lub rurki, ostrożnie wprowadź w pobliże dna po 3 krople atramentu. 3. Zanotuj czas rozpoczęcia obserwacji. jak zachowuje się atrament w obu szklankach? jak wytłumaczyć różnice w zależności od temperatury wody? 16

17 Doświadczenie 15 DYFUZJA W ZIEMNIAKU Zagadnienie: Właściwości materii ziemniak lub jabłko nóż atrament 1. Przekrój ziemniak lub jabłko w taki sposób, by po złożeniu jedna część dobrze leżała na drugiej. 2. Na rozkrojonej powierzchni umieść małą kroplę zabarwionej cieczy. zapamiętaj jak dużą plamkę utworzyła ciecz, a następnie ostrożnie połącz obie części; pozostaw je na stole na około 15 minut. 3. Rozdziel obie części i porównaj wielkości plamki z jej pierwotną wielkością. opisz wygląd ziemniaka jakie zjawisko fizyczne jest odpowiedzialne za zmianę, która zaszła w ziemniaku? 17

18 Doświadczenie 16 WSPINAJĄCA SIĘ WODA Zagadnienie: Właściwości materii dwie szklane płytki o wymiarach ok. 5cm x 9cm gumka recepturka odstępnik kawałek sztywnej tektury o grubości ok. 0,5-1mm, szerokości 2mm i długości 9cm (lub wielokrotnie złożonej folii aluminiowej) płaskie naczynie z wodą mocno zabarwioną np. nadmanganianem potasu lub atramentem kawałek gąbki długi kawałek kredy biały kawałek liścia pora 1. Złącz ze sobą płytki wkładając wzdłuż jednej z dłuższych krawędzi tekturkę; nałóż gumkę. 2. Wstaw krótszą krawędź płytek do zabarwionej wody i utrzymuj płytki w pozycji pionowej. 3. Do zabarwionej wody na głębokość 1cm wstaw pionowo ustawioną gąbkę i kredę na około 30 sekund oraz liść pora na dwie godziny. jak zachowuje się woda pomiędzy płytkami? dlaczego wznosi się na różne wysokości w różnych miejscach szybki? co dzieje się z kredą, liściem i gąbką, gdy ich końce zanurzymy w zabarwionej wodzie? czy potrafisz wyjaśnić dlaczego fundamenty budynków izoluje się od ziemi warstwą papy? jakie znaczenie w przyrodzie ma obserwowane w tym doświadczeniu zjawisko? 18

19 Doświadczenie 17 CO PORYWA NITKĘ? Zagadnienie: Właściwości materii talerz szklanka lub niewielki lejek kawałek nitki igła trochę detergentu (płyn do mycia naczyń lub mydło w płynie) 1. Nalej na talerz wody, dodaj kilka-kilkanaście kropel detergentu i zamieszaj tworząc wodę mydlaną. 2. Połóż kawałek nitki na otwarty koniec szklanki wzdłuż jej średnicy. Przytrzymaj końce nitki palcami lekko ją naprężając i odwróć szklankę do góry dnem. 3. Zanurz lekko szklankę z nitką w wodzie mydlanej tak, aby po jej wyjęciu na otworze szklanki powstała mydlana błonka. puść końce nitki. 4. Przebij błonkę mydlaną z jednej strony nitki dotykając ją igłą. opisz zachowanie się nitki o czym to świadczy? 19

20 Doświadczenie 18 UCIEKAJĄCY KOREK Zagadnienie: Właściwości materii talerz proszek z korka (korek starty drobno na tarce lub grubym pilnikiem) kilka kropel detergentu (płynu do mycia naczyń lub mydła w płynie) 1. Nalej na talerz wody i posyp równomiernie cienką warstwa korka. 2. Na środek talerzyka wpuść krople detergentu i zaobserwuj zachowanie się proszku z korka na powierzchni wody. narysuj jak wygląda wynik twojego doświadczenia przed i po wpuszczeniu detergentu jaka siła odpowiedzialna jest za zmianę położenia korka? 20

21 Doświadczenie 19 Zagadnienie: Zjawiska cieplne KONWEKCJA W GAZACH krążek z cienkiej tekturki o średnicy 6 cm nożyczki ołówek kawałek nitki patyczek lub sztywny drucik o długości ok. 15 cm zaostrzony na jednym z końców kulka plasteliny lampa stołowa lub świeczka 1. Wykonaj papierowy ślimaczek : nitkę przywiąż do patyczka w pobliżu ostrza; nawiń na patyczek ok. 10 cm nitki, utnij resztę a koniec przymocuj do ołówka w pobliżu zaostrzonego grafitu; patyczek oprzyj mocno ostrzem w środku kawałka kartonu i trzymaj jedną ręką nieruchomo; drugą ręką rysuj za pomocą ołówka wokół patyczka linię trzymając ołówek zwrócony stale tą samą stroną ku patyczkowi i utrzymując nitkę w naprężeniu; odwijająca się nitka spowoduje oddalanie się ołówka od patyczka; powstanie linia spiralna. Wytnij ślimaka przecinając karton wzdłuż narysowanej linii. 2. Przymocuj do brzegu stołu (np. kawałkiem plasteliny) ustawiony ostrzem do góry patyczek i połóż na ostrzu ślimaka wykorzystując zagłębienie powstałe w kartonie podczas rysowania linii spiralnej. 3. Pod ślimakiem trzymaj zapaloną świeczkę (ostrożnie, tak aby karton się nie zapalił) i obserwuj zachowanie się kartonowego ślimaka. opisz zachowanie spirali i wyjaśnij je odszukaj w encyklopedii hasło szybowiec - napisz jak konwekcja jest wykorzystywana w szybownictwie jaką rolę odgrywają parapety okienne umieszczane zwykle nad grzejnikami centralnego ogrzewania? 21

22 Doświadczenie 20 Zagadnienie: Zjawiska cieplne PRZEWODZENIE CIEPŁA gruby gwóźdź lub klucz kawałek papieru zapałki kubek z zimna wodą 1. Gwóźdź owiń szczelnie wąskim papierowym paskiem. 2. Wprowadź go do płomienia. obserwuj co dzieje się z papierem jak to wytłumaczyć? 22

23 Doświadczenie 21 ROZSZERZALNOŚĆ TEMPERATUROWA POWIETRZA Zagadnienie: Zjawiska cieplne szeroki, przezroczysty pojemnik butelka po soku pokrywka do butelki z wywierconym otworem słomka do napojów plastelina woda zabarwiona atramentem gorąca woda. 1. Połowę butelki wypełnij wodą zabarwioną atramentem i zakręć ją 2. Do otworu włóż słomkę w taki sposób aby krótki jej kawałek wystawał na zewnątrz; otwór uszczelnij plasteliną. 3. Tak przygotowaną butelkę włóż do pojemnika z bardzo gorącą wodą. obserwuj, co dzieje się z zabarwioną wodą? jak to wytłumaczyć? gdzie to zjawisko znalazło zastosowanie? 23

24 Doświadczenie 22 ROZSZERZALNOŚĆ TEMPERATUROWA CIAŁ STAŁYCH Zagadnienie: Zjawiska cieplne moneta 5 groszowa dwie szpilki, pudełko po zapałkach długopis lub pióro z metalową skuwką gorąca woda pęseta taśma samoprzylepna 1. Monetę połóż na pudełku po zapałkach i wbij szpilki w odległości równej jej średnicy tak, by można ją ciasno przesunąć pomiędzy szpilkami. 2. Monetę wrzuć do wrzątku na 1 min.; następnie wyjmij pęsetą i spróbuj przesunąć pomiędzy szpilkami. 3. Metalową skuwkę wrzuć do wrzątku na 1 min a następnie nałóż na pióro najdalej jak można; kawałeczkiem taśmy zaznacz miejsce, do którego dochodzi skuwka. 4. Szybko zdejmij skuwkę z pióra i pozwól jej przestygnąć,. 5. Ponownie nałóż na pióro i porównaj położenie. jakie zjawisko obserwujesz w tym doświadczeniu? dlaczego rozgrzaną skuwkę należało szybko zdjąć z pióra? jak nałożyć na koło ciasną, metalową obręcz? 24

25 Doświadczenie 23 JAK DZIAŁA TERMOMETR CIECZOWY? Zagadnienie: Zjawiska cieplne buteleczka np. po lekarstwie o pojemności ml dopasowany do niej korek cienka, przezroczysta rurka o długości ok. 20 cm (z wkładu do długopisu) zabarwiona woda karton taśma klejąca naczynie z gorącą wodą kostki lodu 1. Napełnij butelkę wodą; w korku przewierć odpowiedni dla rurki otwór lub wypal go rozgrzanym gwoździem. 2. Zatkaj butelkę korkiem; pod korkiem nie powinno być powietrza. 3. Wsuń rurkę; jeśli woda wypływa przy korku wysusz ja bibułą i uszczelnij wszystko klejem. Poziom cieczy w rurce powinien sięgać ¼ jej wysokości. 4. Do rurki przyklej taśmą wąski pasek kartonu, na którym będziesz znaczyć poziomy cieczy w różnych temperaturach. 5. Wstaw butelkę do wody z lodem i po 10 min. zaznacz poziom cieczy w rurce. 6. Wstaw butelkę do gorącej wody i po chwili zaznacz poziom wody w rurce. opisz wyniki doświadczeń odpowiedz na tytułowe pytanie: jak działa termometr cieczowy? 25

26 Doświadczenie 24 REZONANANS MECHANICZNY Zagadnienie: Drgania i fale sprężysty sznurek np. tzw szpagat cztery kulki z plasteliny o średnicy ok. 2 cm lub duże nakrętki nitka 1. Kawałek sznurka o długości ok. 60 cm mocno napnij pomiędzy np. drzwiczkami szafek w kuchni. Na nim w odległościach co 6-7 cm zawieś kulki z plasteliny o średnicy ok. 2 cm na nitkach o długościach a) 25 cm b) 15 cm c) 25 cm d) 35 cm 2. Jedną z kulek na nitce o długości 25 cm wychyl z położenia równowagi i pozwól jej się wahać. Obserwuj wszystkie kulki. 3. Po zatrzymaniu wszystkich kulek powtórz doświadczenie wychylając kolejno następną kulkę. zapisz obserwacje po wychyleniu kulki na nitce o długości: a) 25 cm b) 15 cm c) 25 cm d) 35 cm jak nazywa się obserwowane zjawisko? 26

27 Doświadczenie 25 NIEKONWENCJONALNE ZGNIATANIE PUSZEK Zagadnienie: Hydro- i aerostatyka przezroczysty pojemnik butla gazowa aluminiowa puszka po napojach szczypce drewniane zimna woda. 1. Przezroczysty pojemnik napełnij wodą. 2. Do aluminiowej puszki nalej trochę wody. Puszkę ogrzej nad płomieniem do czasu doprowadzenia wody w puszce do wrzenia i odparowania wody. 3. Włóż szybko puszkę do pojemnika z zimną wodą. co dzieje się z puszką? jak wyjaśnić to zjawisko? 27

28 Doświadczenie 26 PRAWO BERNOULLIEGO Zagadnienie: Hydro- i aerostatyka dwie kartki papieru piłeczka do tenisa stołowego suszarka do włosów 1. Dmuchnij pomiędzy dwie kartki papieru. 2. Następnie włącz suszarkę do włosów i w strumień gorącego powietrza wpuść piłeczkę do gry w tenisa. zapisz, co dzieje się z kartkami papieru? jak zachowuje się piłeczka? jakie prawo pozwala wyjaśnić takie zachowanie? gdzie spotykamy się na co dzień z takim zjawiskiem? 28

29 Doświadczenie 27 CIŚNIENIE ATMOSFERYCZNE Zagadnienie: Hydro- i aerostatyka kartka papieru szklanka z wodą 1. Nalej do szklanki wody do pełna. 2. Przykryj ją kartką papieru i odwróć szybkim ruchem do góry dnem. co dzieje się z kartka papieru i woda w szklance? jak wytłumaczyć to zjawisko? 29

30 Doświadczenie 28 BALON DŹWIGAJĄCY SZKLANKI Zagadnienie: Hydro- i aerostatyka gumowy balonik dwie szklanki (najlepiej tzw. nietłukące się) gorąca i zimna woda 1. Nalej ostrożnie do obu szklanek wody i poczekaj chwilę aby szklanki ogrzały się. 2. Wylej wodę i szybko przyłóż szklanki otworami do średnio nadmuchanego balonika tak, aby balonik znajdował się pomiędzy nimi. 3. Umieść całość na zlewozmywakiem lub dużą miską i (korzystając z pomocy drugiej osoby) skieruj na balonik ze szklankami strumień zimnej wody. Po chwili okaże się, że szklanki jak gdyby przykleiły się do balonika. Trzymając za jedną szklankę można, za pośrednictwem balonika, unieść drugą szklankę. co utrzymuje szklanki i balonik razem? co to za tajemnicza siła? dlaczego szklanki przed przyłożeniem do balonika powinny być ciepłe? jaką rolę odegrał strumień zimnej wody? 30

31 Doświadczenie 29 CO WPYCHA BALON DO BUTELKI? Zagadnienie: Hydro- i aerostatyka gumowy balonik plastikowa butelka po wodzie mineralnej 1. Za pomocą gwoździa zrób w butelce otwór w pobliżu jej dna i zaklej go taśmą klejącą lub plastrem. 2. Nalej do butelki wody (prawie do pełna). 3. Na szyjkę butelki nałóż nienadmuchany gumowy balonik. 4. Odklej przylepioną uprzednio taśmę (wykonaj to nad zlewozmywakiem lub miską). obserwuj co dzieje się z wodą i balonem? co się dzieje z ciśnieniem powietrza znajdującego się nad powierzchnią wody podczas jej wylewania z butelki? jaka jest tego przyczyna? co wpycha balon do butelki? 31

32 Doświadczenie 30 CIŚNIENIE HYDROSTATYCZNE Zagadnienie: Hydro- i aerostatyka obcięta u góry duża butelka po wodzie mineralnej dwa małe lejki ( można je zrobić z górnych części małych butelek po wodzie mineralnej) kawałki gumy z cienkiego balonika lub rękawiczki chirurgicznej gumki - recepturki 1. W nakrętkach zrób otwory rozgrzanym gwoździem, osadź w nich na kleju kawałki rurki do napojów połączone kawałkiem wężyka igielitowego (dług. 50 cm). 2. Na lejki nałóż gumę i umocuj ją gumką recepturką. Naciśnij gumkę na jednym z lejków i obserwuj zachowanie powierzchni gumy na drugim. 3. do butelki nalej wody i zanurzaj w niej jeden z lejków obserwując równocześnie zachowanie powierzchni gumy na drugim. jak zmienia się powierzchnia gumki na drugim lejku w zależności od głębokości zanurzenia pierwszego lejka? jakie zjawisko fizyczne jest przyczyną tego efektu? 32

33 Doświadczenie 31 STATKI Zagadnienie: Hydro- i aerostatyka duży kawałek plasteliny butelka po lekarstwie z zakrętką drobne przedmioty (koraliki, kasza, śrut) miska z wodą ¼ kg soli 1. Spróbuj położyć połowę plasteliny ostrożnie na wodzie, z drugiej połowy ulep cienkościenną łódeczkę i powtórz próbę. Zaznacz na plastelinie poziom, do którego zanurza się łódka. 2. Zakręconą butelkę połóż na wodzie, zapamiętaj stopień zanurzenia. stopniowo napełniając butelkę np. koralikami spowoduj, by zanurzenie butelki zmieniło się. 3. Nasyp do wody ¼ kg soli. jaki jest teraz poziom zanurzenia łódki z plasteliny? co stało się z butelką po nasypaniu do wody soli? jak wyjaśnisz zmianę poziomu zanurzenia łódki po wsypaniu soli do wody? jakie są konsekwencje tego zjawiska dla żeglugi dalekomorskiej? 33

34 Doświadczenie 32 ELEKTROSTATYCZNY PIŁKARZ Zagadnienie: Elektrostatyka stara, nieprzydatna płyta winylowa lub inny gruby, płaski kawałek plastiku folia aluminiowa puszka metalowa po groszku (nie lakierowana na zewnątrz) lub inny przedmiot podobnej wielkości kawałek wełny lub futra cienka nitka dwie szklanki 1. Z aluminiowej folii zrób figurkę o wysokości ok. 5 cm, która może pewnie stać na płycie oraz małą, lekką kulkę, którą zawieś na nitce o długości ok. 25 cm. 2. Płytę potrzyj wełną, a następnie umieść figurkę na skraju płyty. 3. Postaw całość ostrożnie na szklance, zaś metalową puszkę ustaw na drugiej szklance w odległości 3 cm od figurki. 4. Zawieszoną na nitce kulkę wsuń pomiędzy figurkę a puszkę. obserwuj zachowanie kulki i zapisz je wyjaśnij, dlaczego kulka zachowuje się w taki sposób? 34

35 Doświadczenie 33 ELEKTROSTATYCZNY KOPCIUSZEK Zagadnienie: Elektrostatyka łyżeczka gruboziarnistej soli trochę zmielonego pieprzu plastikowa linijka lub długopis kawałek wełny lub futerka 1. Na kartkę papieru wysyp sól i pieprz; wymieszaj dokładnie. 2. Naelektryzuj linijkę przez potarcie jej wełną, a następnie trzymając poziomo zbliż od góry do zmieszanych substancji na odległość około 2 cm. obserwuj co dzieje się z pieprzem i solą? 3. Zbliż linijkę na mniejszą odległość. zapisz swoje obserwacje dlaczego można oddzielić pieprz od soli taką metodą? 35

36 Doświadczenie 34 ROBIMY DOMOWY ELEKTROSKOP Zagadnienie: Elektrostatyka szklany słoik o pojemności ok. 1l folia aluminiowa bardzo dobrze oczyszczona łyżeczka metalowa lub inny podobny przedmiot plastikowy długopis klej biurowy kawałek wełny lub futerka 1. Z gładkiej aluminiowej folii wytnij dwa prostokąty o wymiarach około 10cm x 15cm oraz pasek o długości ok. 26 cm i szerokości 2cm. 2. Prostokąty naklej symetrycznie od zewnątrz na pobocznicy słoika. Pasek złóż w pół i zawieś na łyżeczce opartej na otworze słoika, dobrze dociskając folię do łyżeczki. Tak powstał domowy elektroskop. 3. Potrzyj wełną plastikowy długopis a następnie dotknij nim łyżeczki; zaobserwuj położenie pasków aluminiowych 4. Ponownie naelektryzuj długopis i dotknij nim łyżeczki; czy coś się zmieniło? 5. Dodatkowym paseczkiem folii połącz oba aluminiowe prostokąty i łyżeczkę, a następnie dotknij naelektryzowanym długopisem łyżeczki. co obserwujesz teraz? zapisz swoje obserwacje wyjaśnij działanie elektroskopu w obu przypadkach. 36