Zabavni poskusi v fiziki (raziskovalno delo). Eksperimenti v fiziki (7. razred) na temo: Znanstveno delo »Zabavni fizikalni poskusi iz odpadnega materiala

Zabavne izkušnje.
Obšolska dejavnost za srednje razrede.

Izvenšolski dogodek v fiziki za srednje razrede "Zabavni poskusi"

Razviti kognitivni interes, zanimanje za fiziko;
- razvijati kompetenten monološki govor z uporabo fizičnih izrazov, razvijati pozornost, opazovanje in sposobnost uporabe znanja v novi situaciji;
- naučite otroke komunicirati na prijazen način.

Učitelj: Danes vam bomo pokazali zanimive poskuse. Pozorno si jih oglejte in jih poskusite razložiti. Tisti, ki se bodo izkazali z razlago, bodo prejeli nagrade – dobre in odlične ocene pri fiziki.

(učenci 9. razreda pokažejo poskuse, učenci 7.-8. razreda pa razložijo)

Poskus 1 "Brez da bi si zmočili roke"

Oprema: krožnik ali krožnik, kovanec, kozarec, papir, vžigalice.

Kako narediti: Na dno krožnika ali krožnika položite kovanec in nalijte nekaj vode. Kako dobiti kovanec, ne da bi si sploh zmočili konice prstov?

Rešitev: Prižgite papir in ga za nekaj časa postavite v kozarec. Segret kozarec obrnemo narobe in ga položimo na krožnik poleg kovanca.

Ko se zrak v kozarcu segreje, se bo njegov tlak povečal in nekaj zraka bo ušlo. Po določenem času se bo preostali zrak ohladil in tlak se bo zmanjšal. Pod vplivom atmosferskega tlaka bo voda vstopila v kozarec in sprostila kovanec.

Poskus 2 "Dviganje krožnika z milom"

Oprema: krožnik, milo za pranje perila.

Postopek: V krožnik nalijemo vodo in jo takoj odlijemo. Površina plošče bo vlažna. Košček mila nato močno pritisnete na krožnik, ga večkrat obrnete in dvignete. Hkrati se bo plošča dvignila z milom. Zakaj?

Pojasnilo: Dviganje posode z milom je razloženo s privlačnostjo molekul posode in mila.

Poskus 3 "Čarobna voda"

Oprema: kozarec vode, list debelega papirja.

Izvedba: Ta poskus se imenuje "Čarobna voda". Kozarec napolnite z vodo do roba in ga pokrijte s listom papirja. Kozarec obrnemo. Zakaj voda ne teče iz narobe obrnjenega kozarca?

Pojasnilo: Vodo zadržuje atmosferski tlak, tj. atmosferski tlak je večji od tlaka, ki ga povzroča voda.

Opombe: poskus bolje deluje s posodo z debelimi stenami.
Ko obračate kozarec, morate list papirja držati z roko.

Eksperiment 4 "Nestrgljiv papir"

Oprema: dva stativa s spojkami in nogami, dva papirnata obroča, palica, meter.

Izvedba: Papirnate obroče obesimo na stojala v isti višini. Na njih bomo postavili tirnico. Ob ostrem udarcu z metrom ali kovinsko palico po sredini stojala se zlomi, obroči pa ostanejo celi. Zakaj?

Pojasnilo: Čas interakcije je zelo kratek. Zato stojalo nima časa za prenos prejetega impulza na papirnate obroče.

Opombe: Širina obročev je 3 cm, tirnica je dolga 1 meter, široka 15-20 cm in debela 0,5 cm.

Izkušnja 5 "težek časopis"

Oprema: trak dolžine 50-70 cm, časopis, meter.

Ravnanje: Na mizo položite skrilavec in nanj povsem odvit časopis. Če počasi pritiskate na viseči konec ravnila, se ta spusti navzdol, nasprotni pa se dvigne skupaj s časopisom. Če z metrom ali kladivom ostro udarite po koncu tirnice, se zlomi, nasprotni konec s časopisom pa se niti ne dvigne. Kako to razložiti?

Pojasnilo: Atmosferski zrak pritiska na časopis od zgoraj. S počasnim pritiskom na konec ravnila zrak prodre pod časopis in delno uravnoteži pritisk nanj. Z ostrim udarcem zaradi vztrajnosti zrak nima časa, da bi takoj prodrl pod časopis. Zračni pritisk na časopis od zgoraj je večji kot od spodaj in tirnica se zlomi.

Opombe: Tirnica mora biti nameščena tako, da njen konec visi 10 cm. Časopis se mora tesno prilegati tirnici in mizi.

Izkušnje 6

Oprema: stojalo z dvema spojkama in nogami, dva demonstracijska dinamometra.

Izvedba: Na stojalo pritrdimo dva dinamometra – napravi za merjenje sile. Zakaj so njihovi odčitki enaki? Kaj to pomeni?

Pojasnilo: telesa delujejo druga na drugo s silama, enakima po velikosti in nasprotnima smerema. (Newtonov tretji zakon).

Izkušnja 7

Oprema: dva lista papirja enake velikosti in teže (eden je zmečkan).

Izvedba: Iz enake višine spustimo oba lista hkrati. Zakaj zmečkan kos papirja hitreje pade?

Pojasnilo: Zmečkan kos papirja pade hitreje, ker nanj deluje manjši zračni upor.

Toda v vakuumu bi padli hkrati.

Poskus 8 "Kako hitro ugasne sveča"

Oprema: steklena posoda z vodo, stearinska sveča, žebelj, vžigalice.

Ravnanje: Prižgite svečo in jo spustite v posodo z vodo. Kako hitro bo sveča ugasnila?

Pojasnilo: Videti je, da je plamen napolnjen z vodo, takoj ko del sveče, ki štrli nad vodo, zagori in sveča ugasne.

Toda, ko gori, sveča zmanjša težo in pod vplivom Arhimedove sile lebdi.

Opomba: Na konec sveče od spodaj pritrdite majhno utež (žebljiček), tako da bo lebdela v vodi.

Poskus 9 "Ognjevarni papir"

Oprema: kovinska palica, trak papirja, vžigalice, sveča (alkoholna lučka)

Kako izvesti: Palico tesno ovijte s trakom papirja in jo postavite v plamen sveče ali alkoholne lučke. Zakaj papir ne gori?

Pojasnilo: Železo, ki ima dobro toplotno prevodnost, odvaja toploto iz papirja, zato se ne vname.

Poskus 10 "Ognjevarni šal"

Oprema: stojalo s sklopko in tačko, alkohol, robček, vžigalice.

Kako to storiti: Robec (ki ste ga predhodno navlažili z vodo in oželi) primite v nogo stativa, ga prelijte z alkoholom in zažgite. Kljub plamenom, ki zajamejo šal, ne bo zagorel. Zakaj?

Pojasnilo: Toplota, ki se sprosti pri zgorevanju alkohola, je bila v celoti porabljena za izhlapevanje vode, zato ne more vžgati tkanine.

Poskus 11 "Ognjevarna nit"

Oprema: stojalo s spojko in nogo, pero, navadna nit in nit, namočena v nasičeno raztopino kuhinjske soli.

Kako to storiti: obesite pero na nit in ga zažgite. Nit zagori in pero pade. Zdaj pa obesimo pero na čarobno nit in ga zažgimo. Kot lahko vidite, čarobna nit pregori, pero pa ostane viseti. Razloži skrivnost čarobne niti.

Pojasnilo: Čarobna nit je bila namočena v raztopino kuhinjske soli. Ko nit zažgejo, pero držijo zliti kristali kuhinjske soli.

Opomba: nit je treba 3-4 krat namočiti v nasičeno raztopino soli.

Poskus 12 "Voda vre v papirnati posodi"

Oprema: stojalo s spojko in nogo, papirnati pekač z vrvicami, alkoholna lučka, vžigalice.

Kako to narediti: Papirnato posodo obesite na stojalo.

Ali je mogoče v tej posodi zavreti vodo?

Pojasnilo: Vsa toplota, ki se sprosti pri zgorevanju, se porabi za ogrevanje vode. Poleg tega temperatura posode za papir ne doseže temperature vžiga.

Zanimiva vprašanja.

Učitelj: Medtem ko voda vre, lahko občinstvu postavite vprašanja:

Kaj raste na glavo? (ledenica)

Zaplaval sem v vodi, a ostal suh. (gos, raca)

Zakaj se vodne ptice ne zmočijo v vodi? (Površina njihovega perja je prekrita s tanko plastjo maščobe in voda ne zmoči maščobne površine.)

Tudi otrok ga lahko dvigne s tal, a niti močan človek ga ne more vreči čez ograjo. (Pushinka)

Okno se čez dan razbije in ponoči postavi nazaj. (ledena luknja)

Rezultati poskusov so povzeti.

Ocenjevanje.

2015-

Predstavljamo vam 10 neverjetnih čarobnih poskusov ali znanstvenih predstav, ki jih lahko naredite z lastnimi rokami doma.
Ne glede na to, ali gre za rojstnodnevno zabavo vašega otroka, vikend ali praznike, imejte se lepo in postanite v središču pozornosti mnogih! 🙂

Pri pripravi prispevka nam je pomagal izkušen organizator znanstvenih oddaj - Profesor Nicolas. Pojasnil je načela, ki so neločljivo povezana s tem ali onim fokusom.

1 - Lava svetilka

1. Zagotovo ste mnogi že videli svetilko s tekočino v notranjosti, ki posnema vročo lavo. Izgleda čarobno.

2. Voda se vlije v sončnično olje in doda barvilo za živila (rdeča ali modra).

3. Nato dodajte šumeči aspirin v posodo in opazujte osupljiv učinek.

4. Med reakcijo se obarvana voda dviga in spušča skozi olje, ne da bi se mešala z njim. In če ugasnete luč in prižgete svetilko, se začne "prava čarovnija".

: »Voda in olje imata različno gostoto, poleg tega pa imata to lastnost, da se ne mešata, ne glede na to, koliko stresamo steklenico. Ko notri dodamo steklenice šumeče tablete, ko se raztopijo v vodi, začnejo sproščati ogljikov dioksid in spravijo tekočino v gibanje.«

Ali želite pripraviti pravo znanstveno predstavo? Več poskusov najdete v knjigi.

2 - Soda izkušnja

5. Gotovo je za praznik doma ali v bližnji trgovini več pločevink sode. Preden jih popijete, otrokom postavite vprašanje: "Kaj se zgodi, če pločevinke sode potopite v vodo?"
Se bodo utopili? Bodo lebdeli? Odvisno od sode.
Otroke povabite, naj vnaprej ugibajo, kaj se bo zgodilo z določenim kozarcem, in izvedejo poskus.

6. Vzemite kozarce in jih previdno spustite v vodo.

7. Izkazalo se je, da imata kljub enaki prostornini različno težo. Zato nekatere banke potonejo, druge pa ne.

Komentar profesorja Nicolasa: »Vse naše pločevinke imajo enako prostornino, vendar je masa vsake pločevinke drugačna, kar pomeni, da je različna gostota. Kaj je gostota? To je masa, deljena s prostornino. Ker je prostornina vseh pločevink enaka, bo gostota večja pri tisti, katere masa je večja.
Od razmerja med njegovo gostoto in gostoto vode je odvisno, ali bo kozarec lebdel ali potonil v posodi. Če je gostota kozarca manjša, potem bo na površini, sicer bo kozarec potonil na dno.
Toda zakaj je pločevinka navadne kole gostejša (težja) od pločevinke dietne pijače?
Vse se vrti okoli sladkorja! Za razliko od navadne kole, ki uporablja kristalni sladkor, je dieti dodano posebno sladilo, ki tehta precej manj. Torej, koliko sladkorja je v običajni pločevinki sode? Odgovor nam bo dala razlika v masi med običajno gazirano sodo in njeno dietno različico!«

3 - Papirnati pokrov

Vprašajte prisotne: "Kaj se zgodi, če obrnete kozarec vode?" Seveda se bo izlilo! Kaj pa, če pritisnete papir ob steklo in ga obrnete? Bo papir padel in se bo voda še vedno razlila po tleh? Preverimo.

10. Previdno izrežite papir.

11. Postavite na kozarec.

12. In previdno obrnite kozarec. Papir se je kot namagneten prilepil na steklo in voda se ni izlila. Čudeži!

Komentar profesorja Nicolasa: »Čeprav to ni tako očitno, v resnici smo v pravem oceanu, le da v tem oceanu ni vode, ampak zrak, ki pritiska na vse predmete, tudi na vas in mene, tako smo navajeni na to pritisk, da ga sploh ne opazimo. Ko kozarec z vodo pokrijemo s papirjem in ga obrnemo, pritiska na list na eni strani voda, na drugi strani (od samega dna) pa zrak! Izkazalo se je, da je zračni tlak večji od pritiska vode v kozarcu, zato list ne pade.”

4 - Milni vulkan

Kako doma narediti izbruh majhnega vulkana?

14. Potrebovali boste sodo bikarbono, kis, nekaj kemikalij za pomivanje posode in karton.

16. Razredčite kis v vodi, dodajte čistilno sredstvo in vse obarvajte z jodom.

17. Vse zavijemo v temen karton - to bo "telo" vulkana. Ščepec sode pade v kozarec in vulkan začne bruhati.

Komentar profesorja Nicolasa: »Zaradi interakcije kisa s sodo pride do prave kemične reakcije s sproščanjem ogljikovega dioksida. In tekoče milo in barvilo, v interakciji z ogljikov dioksid, tvori barvno milno peno - to je izbruh."

5 - Črpalka za svečke

Ali lahko sveča spremeni zakone gravitacije in dvigne vodo?

19. Postavite svečo na krožnik in jo prižgite.

20. Nalijte obarvano vodo na krožnik.

21. Svečo pokrijemo s kozarcem. Čez nekaj časa se bo voda v nasprotju z zakoni gravitacije potegnila v kozarec.

Komentar profesorja Nicolasa: »Kaj počne črpalka? Spremeni tlak: poveča (takrat voda ali zrak začne "uhajati") ali, nasprotno, zmanjša (takrat začne "prihajati" plin ali tekočina). Ko smo gorečo svečo pokrili s kozarcem, je sveča ugasnila, zrak v kozarcu se je ohladil, zato se je tlak zmanjšal, zato se je voda iz posode začela sesati.«

Igre in poskusi z vodo in ognjem so v knjigi "Poskusi profesorja Nicolasa".

6 - Voda v situ

Nadaljujemo s študijem magične lastnosti vode in okoliških predmetov. Prosite nekoga od prisotnih, naj potegne povoj in skozenj prelije vodo. Kot lahko vidimo, brez težav prehaja skozi luknje v povoju.
Stavite z okolico, da lahko brez dodatnih tehnik poskrbite, da voda ne prehaja skozi povoj.

22. Odrežite kos povoja.

23. Ovijte povoj okoli kozarca ali piščali za šampanjec.

24. Obrnite kozarec - voda se ne razlije!

Komentar profesorja Nicolasa: »Zahvaljujoč tej lastnosti vode, površinski napetosti, si vodne molekule želijo biti ves čas skupaj in jih ni tako enostavno ločiti (tako čudovite prijateljice so!). In če je velikost lukenj majhna (kot v našem primeru), potem se film ne strga niti pod težo vode!«

7 - Potapljaški zvon

In da si zagotovite častni naziv Vodni čarovnik in Gospodar elementov, obljubite, da lahko papir dostavite na dno katerega koli oceana (ali kadi ali celo umivalnika), ne da bi ga zmočili.

25. Naj prisotni napišejo svoja imena na list papirja.

26. Prepognite list papirja in ga položite v kozarec tako, da se nasloni na njegove stene in ne zdrsne navzdol. List potopimo v obrnjeno kozarec na dno rezervoarja.

27. Papir ostane suh - voda ga ne doseže! Ko izvlečete list, naj se občinstvo prepriča, ali je res suh.

V kozarec nalijemo vodo in pazimo, da sega do samega roba. Pokrijte z listom debelega papirja in, ko ga nežno držite, zelo hitro obrnite kozarec na glavo. Za vsak slučaj naredite vse to nad umivalnikom ali v kopalni kadi. Sedaj pa umakni dlan... Osredotoči se! še vedno ostane v kozarcu!

Gre za atmosferski zračni tlak. Tlak zraka na papir od zunaj je večji od pritiska nanj z notranje strani stekla in zato ne dopušča, da bi papir izpustil vodo iz posode.

Eksperiment Reneja Descartesa ali potapljač s pipeto

Ta zabavna izkušnja je stara približno tristo let. Pripisujejo jo francoskemu znanstveniku Renéju Descartesu.

Boste potrebovali plastična steklenica z zamaškom, pipeto in vodo. Napolnite steklenico tako, da pustite dva do tri milimetre do roba vratu. Vzemite pipeto, jo napolnite z nekaj vode in jo spustite v vrat steklenice. Njegov zgornji gumijasti konec naj bo na ravni steklenice ali nekoliko nad njo. V tem primeru morate zagotoviti, da se pipeta z rahlim pritiskom s prstom potopi in nato počasi sama priplava. Zdaj zaprite pokrovček in stisnite stranice steklenice. Pipeta bo šla na dno steklenice. Sprostite pritisk na steklenico in spet bo lebdela.

Dejstvo je, da smo zrak v vratu plastenke nekoliko stisnili in ta pritisk se je prenesel na vodo. prodrl v pipeto - postal je težji (saj je voda težja od zraka) in se utopil. Ko je pritisk ponehal, je stisnjen zrak v pipeti odstranil presežek, naš »potapljač« je postal lažji in izplaval na površje. Če vas na začetku poskusa "potapljač" ne posluša, morate prilagoditi količino vode v pipeti. Ko je pipeta na dnu stekleničke, je lepo videti, kako ob naraščanju pritiska na stene stekleničke vstopi v pipeto, ko pa pritisk popusti, izstopi iz nje.

Iz knjige "Moje prve izkušnje."

Kapaciteta pljuč

Za izkušnjo potrebujete:

pomočnik za odrasle;
velika plastična steklenica;
umivalnik;
voda;
plastična cev;
čaša.

1. Koliko zraka lahko zadržijo vaša pljuča? Če želite izvedeti, boste potrebovali pomoč odrasle osebe. Napolnite posodo in steklenico z vodo. Odrasla oseba naj drži steklenico pod vodo obrnjeno na glavo.

2. V plastenko vstavite plastično cev.

3. Globoko vdihnite in čim močneje pihnite v cev. V steklenici se bodo pojavili zračni mehurčki, ki se bodo dvignili. Stisnite cev, takoj ko zmanjka zraka v pljučih.

4. Izvlecite cev in prosite pomočnika, da z dlanjo pokrije vrat steklenice, da jo obrne v pravilen položaj. Če želite izvedeti, koliko plina ste izdihnili, dodajte vodo v steklenico z merilno skodelico. Poglejte, koliko vode morate dodati.

Naj dežuje

Za izkušnjo potrebujete:

pomočnik za odrasle;
hladilnik;
Kuhalnik vode;
voda;
kovinska žlica;
krožnik;
držalo za vroče jedi.

1. Kovinsko žlico za pol ure postavite v hladilnik.

2. Prosite odraslega, da vam pomaga izvesti poskus od začetka do konca.

3. Zavrite poln kotliček vode. Pod dulec čajnika postavite krožnik.

4. Z rokavico previdno premaknite žlico proti pari, ki se dviga iz dulca kotlička. Ko para zadene hladno žlico, se kondenzira in »dežuje« na krožnik.

Naredite higrometer

Za izkušnjo potrebujete:

2 enaka termometra;
vata;
gumice;
prazna jogurtova skodelica;
voda;
velika kartonska škatla brez pokrova;
govoril.

1. S pletilko prebodite dve luknji v steni škatle na razdalji 10 cm druga od druge.

2. Dva termometra ovijte z enako količino vate in pritrdite z gumijastimi trakovi.

3. Zavežite elastični trak na vrhu vsakega termometra in napeljite elastične trakove v luknje na vrhu škatle. V gumijaste zanke vstavite pletilko, kot je prikazano na sliki, tako da termometri prosto visijo.

4. Pod en termometer postavimo kozarec vode, da voda zmoči vato (ne pa termometra).

5. Primerjajte odčitke termometra v drugačen čas dnevi. Večja kot je temperaturna razlika, nižja je vlažnost zraka.

Pokliči oblak

Za izkušnjo potrebujete:

prozorna steklenica;
topla voda;
ledena kocka;
temno moder ali črn papir.

1. Steklenico previdno napolnite z vročo vodo.

2. Po 3 minutah odlijte vodo in pustite malo čisto na dnu.

3. Na vrh odprte steklenice položite kocko ledu.

4. Za steklenico položite list temnega papirja. Kjer vroč zrak, ki se dviga od dna, pride v stik z ohlajenim zrakom na vratu, nastane bel oblak. Vodna para v zraku kondenzira in tvori oblak drobnih vodnih kapljic.

Pod pritiskom

Za izkušnjo potrebujete:

prozorna plastična steklenica;
velika skleda ali globok pladenj;
voda;
kovanci;
trak papirja;
svinčnik;
ravnilo;
lepilni trak.

1. Posodo in steklenico do polovice napolnite z vodo.

2. Na trak papirja nariši lestvico in jo z lepilnim trakom prilepi na steklenico.

3. Na dno posode položite dva ali tri majhne kupe kovancev, ki so dovolj veliki, da se prilegajo vratu steklenice. Zahvaljujoč temu se vrat steklenice ne bo naslonil na dno, voda pa bo lahko prosto odtekala iz steklenice in se stekala vanjo.

4. S palcem zamašite vrat steklenice in steklenico previdno položite z glavo navzdol na kovance.

Vaš vodni barometer vam bo omogočil spremljanje sprememb atmosferskega tlaka. Ko se tlak poveča, se bo nivo vode v steklenici dvignil. Ko tlak pade, bo nivo vode padel.

Naredite zračni barometer

Za izkušnjo potrebujete:

kozarec s širokim grlom;
balon;
škarje;
elastika;
slamica za pitje;
lepenka;
pero;
ravnilo;
lepilni trak.

1. Odrežite balon in ga tesno povlecite na kozarec. Zavarujte z elastičnim trakom.

2. Ostrite konec slamice. Drugi konec z lepilnim trakom prilepite na raztegnjeno kroglo.

3. Na kartonsko karto narišite lestvico in jo položite na konec puščice. Ko se atmosferski tlak poveča, se zrak v kozarcu stisne. Ko pade, se zrak razširi. V skladu s tem se bo puščica premikala po lestvici.

Če bo pritisk narasel, bo vreme lepo. Če pade, je slabo.

Iz katerih plinov je sestavljen zrak?

Za izkušnjo potrebujete:

pomočnik za odrasle;
Stekleni kozarec;
sveča;
voda;
kovanci;
velika steklena posoda.

1. Odrasla oseba naj prižge svečo in doda parafin na dno posode, da zavaruje svečo.

2. Previdno napolnite posodo z vodo.

3. Svečo pokrijte s kozarcem. Pod kozarec postavite kupe kovancev, tako da bodo robovi le malo pod gladino vode.

4. Ko bo izgorel ves kisik v kozarcu, bo sveča ugasnila. Voda se bo dvignila in zasedla prostornino, kjer je bil prej kisik. Torej lahko vidite, da je v zraku približno 1/5 (20 %) kisika.

Naredi baterijo

Za izkušnjo potrebujete:

trpežna papirnata brisača;
folija za živila;
škarje;
bakreni kovanci;
sol;
voda;
dve izolirani bakreni žici;
majhna žarnica.

1. V vodi raztopite malo soli.

2. Papirnato brisačo in folijo narežite na kvadratke, nekoliko večje od kovancev.

3. Papirnate kvadrate namočite v slano vodo.

4. Postavite enega na drugega v kup: bakreni kovanec, kos folije, kos papirja, spet kovanec in tako večkrat. Na vrhu svežnja mora biti papir, na dnu pa kovanec.

5. Odstranjeni konec ene žice potisnite pod sveženj in povežite drugi konec z žarnico. En konec druge žice položite na vrh svežnja, drugega pa povežite z žarnico. Kaj se je zgodilo?

solarni ventilator

Za izkušnjo potrebujete:

folija za živila;
črna barva ali marker;
škarje;
lepilni trak;
niti;
velik čist steklen kozarec s pokrovom.

1. Iz folije odrežite dva trakova, velik približno 2,5 x 10 cm. Eno stran pobarvajte s črnim flomastrom ali barvo. Na trakovih naredite zareze in jih vstavite enega v drugega, tako da upognite konce, kot je prikazano na sliki.

2. Z nitjo in lepilnim trakom pritrdite sončne celice na pokrov kozarca. Postavite kozarec sončno mesto. Črna stran trakov se segreje bolj kot svetleča stran. Zaradi temperaturne razlike bo prišlo do razlike v zračnem tlaku in ventilator se bo začel vrteti.

Kakšne barve je nebo?

Za izkušnjo potrebujete:

steklena čaša;
voda;
čajna žlička;
moka;
bel papir ali karton;
svetilka.

1. Pol čajne žličke moke razmešajte v kozarcu vode.

2. Kozarec položite na bel papir in vanj od zgoraj osvetlite svetilko. Voda je videti svetlo modra ali siva.

3. Sedaj položite papir za steklo in nanj osvetlite s strani. Voda je videti bledo oranžna ali rumenkasta.

Najmanjši delci v zraku, kot moka v vodi, spreminjajo barvo svetlobnih žarkov. Ko svetloba prihaja od strani (ali ko je sonce nizko na obzorju), se modra barva razprši in oko vidi presežek oranžnih žarkov.

Naredi mini mikroskop

Za izkušnjo potrebujete:

majhno ogledalo;
plastelin;
steklena čaša;
aluminijasta folija;
igla;
lepilni trak;
kapljica volov;
majhna roža

1. Mikroskop uporablja stekleno lečo za lomljenje svetlobnega žarka. To vlogo lahko opravi kapljica vode. Ogledalo postavimo pod kotom na kos plastelina in ga pokrijemo s kozarcem.

2. Aluminijasto folijo zložite kot harmoniko, da ustvarite večplastni trak. V sredini z iglo previdno naredite majhno luknjo.

3. Upognite folijo čez steklo, kot je prikazano na sliki. Robove pritrdite z lepilnim trakom. S konico prsta ali igle spustite vodo na luknjo.

4. Na dno kozarca pod vodno lečo položite majhno rožo ali drug majhen predmet. Doma narejen mikroskop ga lahko poveča skoraj 50-krat.

Pokličite strelo

Za izkušnje potrebujete:

kovinski pekač;
plastelin;
plastična vrečka;
kovinske vilice.

1. Na pekač pritisnite velik kos plastelina, da oblikujete ročaj. Zdaj se ne dotikajte same ponve - samo ročaja.

2. Pekač držite za ročaj plastelina in ga s krožnimi gibi drgnite ob vrečko. Hkrati se na pekaču nabira statični električni naboj. Pekač naj ne sega čez robove vrečke.

3. Pekač rahlo dvignite nad vrečko (še vedno ga držite za ročaj iz plastelina) in konice vilic potisnite v en kot. Iskrica bo preskočila s pekača na vilice. Tako strela skoči iz oblaka v strelovod.

V tisočletni zgodovini znanosti je bilo izvedenih na stotisoče fizikalnih poskusov. Težko je izbrati nekaj »najboljših«. Med fiziki v ZDA in Zahodna Evropa je bila izvedena anketa. Raziskovalca Robert Creese in Stoney Book sta ju prosila, naj navedeta najlepše fizikalne poskuse v zgodovini. Igor Sokalsky, raziskovalec Laboratorija za astrofiziko visokoenergijskih nevtrinov, kandidat fizikalnih in matematičnih znanosti, je spregovoril o poskusih, ki so bili uvrščeni med deset najboljših po rezultatih selektivne raziskave Kriza in Buka.

1. Poskus Eratostena iz Cirene

Enega najstarejših znanih fizikalnih poskusov, s katerim so izmerili polmer Zemlje, je v 3. stoletju pred našim štetjem izvedel knjižničar znamenite Aleksandrijske knjižnice Erastoten iz Cirene. Eksperimentalna zasnova je preprosta. Opoldne, na dan poletnega solsticija, je bilo v mestu Siena (zdaj Asuan) Sonce v zenitu in predmeti niso metali senc. Na isti dan in ob istem času je v mestu Aleksandrija, ki leži 800 kilometrov od Siene, Sonce odstopilo od zenita za približno 7°. To je približno 1/50 polnega kroga (360°), kar pomeni, da je obseg Zemlje 40.000 kilometrov, polmer pa 6300 kilometrov. Zdi se skoraj neverjetno, da tako izmerjeno preprosta metoda Izkazalo se je, da je polmer Zemlje le 5% manj kot vrednost, pridobljen z najnatančnejšim sodobne metode, poroča spletna stran “Chemistry and Life”.

2. Poskus Galilea Galileja

V 17. stoletju je prevladovalo Aristotelovo stališče, ki je učil, da je hitrost, s katero telo pada, odvisna od njegove mase. Težje kot je telo, hitreje pade. Opažanja, ki si jih lahko vsak izmed nas Vsakdanje življenje, se zdi, da to potrjuje. Poskusite hkrati izpustiti lahek zobotrebec in težak kamen. Kamen se bo hitreje dotaknil tal. Takšna opazovanja so pripeljala Aristotela do sklepa o temeljni lastnosti sile, s katero Zemlja privlači druga telesa. Pravzaprav na hitrost padanja ne vpliva le sila gravitacije, ampak tudi sila zračnega upora. Razmerje teh sil pri lahkih in težkih predmetih je različno, kar vodi do opazovanega učinka.

Italijan Galileo Galilei je dvomil v pravilnost Aristotelovih zaključkov in našel način, kako jih preizkusiti. Da bi to naredil, je s poševnega stolpa v Pisi v istem trenutku vrgel topovsko kroglo in veliko lažjo kroglo iz muškete. Obe telesi sta imeli približno enako poenostavljeno obliko, zato so bile tako za jedro kot za kroglo sile zračnega upora zanemarljive v primerjavi s silami gravitacije. Galileo je ugotovil, da oba predmeta dosežeta tla v istem trenutku, to pomeni, da je hitrost njunega padca enaka.

Rezultati, ki jih je pridobil Galilei, so posledica zakona univerzalne gravitacije in zakona, po katerem je pospešek, ki ga doživi telo, premosorazmeren s silo, ki deluje nanj, in obratno sorazmeren z njegovo maso.

3. Še en poskus Galilea Galileija

Galileo je izmeril razdaljo, ki jo kroglice, ki se kotalijo po nagnjeni deski, pretečejo v enakih časovnih intervalih, kar je avtor eksperimenta izmeril z vodno uro. Znanstvenik je ugotovil, da če bi se čas podvojil, bi se kroglice kotalile štirikrat dlje. To kvadratno razmerje je pomenilo, da so se krogle pod vplivom gravitacije gibale pospešeno, kar je bilo v nasprotju z Aristotelovo izjavo, ki je bila 2000 let samoumevna, da se telesa, na katera deluje sila, gibljejo z konstantna hitrost, medtem ko če na telo ne deluje sila, potem miruje. Rezultati tega Galilejevega poskusa so tako kot rezultati njegovega poskusa s poševnim stolpom v Pisi kasneje služili kot osnova za oblikovanje zakonov klasične mehanike.

4. Eksperiment Henryja Cavendisha

Potem ko je Isaac Newton formuliral zakon univerzalne gravitacije: sila privlačnosti med dvema telesoma z maso Mit, ki sta med seboj ločeni z razdaljo r, je enaka F=γ (mM/r2), je ostalo še določiti vrednost gravitacijska konstanta γ - Za to je bilo potrebno izmeriti silo privlačnosti med dvema telesoma z znanima masama. To ni tako enostavno narediti, saj je sila privlačnosti zelo majhna. Občutimo silo gravitacije Zemlje. Toda nemogoče je občutiti privlačnost celo zelo velike gore v bližini, saj je zelo šibka.

Potrebna je bila zelo subtilna in občutljiva metoda. Izumil in uporabil ga je leta 1798 Newtonov rojak Henry Cavendish. Uporabil je torzijsko tehtnico - zibalnik z dvema kroglicama, obešenima na zelo tanko vrvico. Cavendish je izmeril premik nihajne roke (rotacijo), ko so se druge krogle večje mase približale tehtnici. Za povečanje občutljivosti je bil premik določen s svetlobnimi točkami, ki so se odbijale od ogledal, nameščenih na gugalnicah. Kot rezultat tega poskusa je Cavendish lahko precej natančno določil vrednost gravitacijske konstante in prvič izračunal maso Zemlje.

5. Eksperiment Jeana Bernarda Foucaulta

Francoski fizik Jean Bernard Leon Foucault je leta 1851 eksperimentalno dokazal vrtenje Zemlje okoli svoje osi s pomočjo 67-metrskega nihala, obešenega na vrh kupole pariškega Panteona. Nihajna ravnina nihala ostane nespremenjena glede na zvezde. Opazovalec, ki se nahaja na Zemlji in se vrti z njo, vidi, da se ravnina vrtenja počasi obrača vstran, nasprotna smer vrtenje Zemlje.

6. Poskus Isaaca Newtona

Leta 1672 je Isaac Newton izvedel preprost poskus, ki je opisan v vseh šolski učbeniki. Ko je zaprl polkna, je vanje naredil majhno luknjo, skozi katero je šel Sončni žarek. Na pot žarka je bila postavljena prizma, za prizmo pa zaslon. Na zaslonu je Newton opazil "mavrico": beli sončni žarek, ki je šel skozi prizmo, se je spremenil v več barvnih žarkov - od vijolične do rdeče. Ta pojav imenujemo disperzija svetlobe.

Sir Isaac ni bil prvi, ki je opazil ta pojav. Že na začetku našega štetja je bilo znano, da veliki monokristali naravnega izvora imajo lastnost razbijanja svetlobe v barve. Prva raziskovanja disperzije svetlobe pri poskusih s stekleno trikotno prizmo sta že pred Newtonom opravila Anglež Hariot in češki naravoslovec Marzi.

Vendar pred Newtonom takšna opažanja niso bila podvržena resni analizi in zaključki, narejeni na njihovi podlagi, niso bili navzkrižno preverjeni z dodatnimi poskusi. Tako Hariot kot Marzi sta ostala privrženca Aristotela, ki je trdil, da so razlike v barvi določene z razlikami v količini teme, "pomešane" z belo svetlobo. Vijolična, po Aristotelu, nastane z največjim dodatkom teme k svetlobi, rdeča pa z najmanjšo. Newton je izvedel dodatne poskuse s prekrižanimi prizmami, ko je svetloba prešla skozi eno prizmo in nato prešla skozi drugo. Na podlagi vseh svojih poskusov je sklenil, da "nobena barva ne nastane iz mešanice bele in črne, razen temnih vmes."

količina svetlobe ne spremeni videza barve.” Pokazal je, da je treba belo svetlobo obravnavati kot spojino. Glavne barve so od vijolične do rdeče.

Ta Newtonov poskus je izjemen primer, kako različni ljudje, ki opazujejo isti pojav, ga interpretirajo na različne načine, do pravilnih zaključkov pa pride le tisti, ki dvomi o svoji interpretaciji in izvaja dodatne poskuse.

7. Poskus Thomasa Younga

Do začetka 19. stoletja so prevladovale ideje o korpuskularni naravi svetlobe. Svetloba je veljala za sestavljeno iz posameznih delcev – korpuskul. Čeprav je pojava difrakcije in interference svetlobe opazoval Newton (»Newtonovi obroči«), je splošno sprejeto stališče ostalo korpuskularno.

Če pogledate valove na površini vode iz dveh vrženih kamnov, lahko vidite, kako lahko valovi, ki se med seboj prekrivajo, interferirajo, torej izničijo ali medsebojno krepijo. Na podlagi tega je angleški fizik in zdravnik Thomas Young leta 1801 izvajal poskuse s svetlobnim snopom, ki je šel skozi dve luknji v neprozornem zaslonu in tako oblikoval dva neodvisna vira svetlobe, podobna dvema kamnoma, vrženim v vodo. Posledično je opazil interferenčni vzorec, sestavljen iz izmenjujočih se temnih in belih robov, ki ne bi mogli nastati, če bi svetlobo sestavljale korpuskule. Temne proge so ustrezale območjem, kjer se svetlobni valovi iz obeh rež medsebojno izničijo. Svetlobni trakovi so se pojavili tam, kjer so se svetlobni valovi med seboj krepili. Tako je bila dokazana valovna narava svetlobe.

8. Eksperiment Klausa Jonssona

Nemški fizik Klaus Jonsson je leta 1961 izvedel poskus, podoben poskusu interference svetlobe Thomasa Younga. Razlika je bila v tem, da je Jonsson namesto svetlobnih žarkov uporabil žarke elektronov. Dobil je interferenčni vzorec, podoben tistemu, ki ga je Young opazil pri svetlobnih valovih. To je potrdilo pravilnost določb kvantne mehanike o mešani korpuskularno-valovni naravi osnovnih delcev.

9. Poskus Roberta Millikana

Ideja, da je električni naboj katerega koli telesa diskreten (to pomeni, da je sestavljen iz večje ali manjše množice elementarnih nabojev, ki niso več podvrženi fragmentaciji), se je pojavila že l. začetku XIX stoletja in so ga podpirali tako znani fiziki, kot sta M. Faraday in G. Helmholtz. V teorijo je bil uveden izraz "elektron", ki označuje določen delec - nosilec elementarnega električnega naboja. Ta izraz pa je bil takrat čisto formalen, saj niti delec sam niti z njim povezan elementarni električni naboj nista bila eksperimentalno odkrita. Leta 1895 je K. Roentgen med poskusi z razelektritveno cevjo ugotovil, da je njena anoda pod vplivom žarkov, ki letijo s katode, sposobna oddajati svoje rentgenske žarke ali rentgenske žarke. Istega leta je francoski fizik J. Perrin eksperimentalno dokazal, da so katodni žarki tok negativno nabitih delcev. Toda kljub ogromnemu eksperimentalnemu materialu je elektron ostal hipotetičen delec, saj ni bilo niti enega eksperimenta, v katerem bi sodelovali posamezni elektroni.

Ameriški fizik Robert Millikan je razvil metodo, ki je postala klasičen primer elegantnega fizikalnega eksperimenta. Millikanu je uspelo izolirati več nabitih kapljic vode v prostoru med ploščama kondenzatorja. Z osvetljevanjem z rentgenskimi žarki je bilo mogoče rahlo ionizirati zrak med ploščama in spremeniti naboj kapljic. Ko se je polje med ploščama vklopilo, se je kapljica pod vplivom električne privlačnosti počasi pomikala navzgor. Ko je bilo polje izklopljeno, je padlo pod vplivom gravitacije. Z vklopom in izklopom polja je bilo mogoče preučevati vsako od kapljic, suspendiranih med ploščama, 45 sekund, nato pa so izhlapele. Do leta 1909 je bilo mogoče ugotoviti, da je naboj katere koli kapljice vedno celo število večkratnik osnovne vrednosti e (naboj elektrona). To je bil prepričljiv dokaz, da so elektroni delci z enakim nabojem in maso. Z zamenjavo kapljic vode s kapljicami olja je Millikan lahko podaljšal trajanje opazovanj na 4,5 ure in leta 1913, ko je enega za drugim odstranil možne vire napak, objavil prvo izmerjeno vrednost naboja elektrona: e = (4,774 ± 0,009)x 10-10 elektrostatičnih enot.

10. Poskus Ernsta Rutherforda

V začetku 20. stoletja je postalo jasno, da so atomi sestavljeni iz negativno nabitih elektronov in neke vrste pozitivnega naboja, zaradi česar atom na splošno ostane nevtralen. Vendar je bilo preveč predpostavk o tem, kako izgleda ta »pozitivno-negativni« sistem, medtem ko je očitno primanjkovalo eksperimentalnih podatkov, ki bi omogočili izbiro v korist enega ali drugega modela. Večina fizikov je sprejela model J. J. Thomsona: atom kot enakomerno nabita pozitivna krogla s premerom približno 108 cm, v kateri lebdijo negativni elektroni.

Leta 1909 je Ernst Rutherford (s pomočjo Hansa Geigerja in Ernsta Marsdena) izvedel poskus, da bi razumel dejansko strukturo atoma. V tem poskusu so težki pozitivno nabiti alfa delci, ki se gibljejo s hitrostjo 20 km/s, prešli skozi tanko zlato folijo in bili razpršeni na atomih zlata, pri čemer so odstopali od prvotne smeri gibanja. Za določitev stopnje odstopanja sta morala Geiger in Marsden z mikroskopom opazovati bliskavice na plošči scintilatorja, ki so se pojavile tam, kjer je delec alfa zadel ploščo. V dveh letih so prešteli približno milijon izbruhov in dokazali, da približno en delec od 8000 zaradi sipanja spremeni smer gibanja za več kot 90° (torej se obrne nazaj). To se nikakor ne bi moglo zgoditi v Thomsonovem "ohlapnem" atomu. Rezultati so jasno podprli tako imenovani planetarni model atoma - masivno drobno jedro, ki meri približno 10-13 cm, in elektroni, ki se vrtijo okoli tega jedra na razdalji približno 10-8 cm.

Sodobni fizikalni poskusi so veliko bolj zapleteni od poskusov iz preteklosti. V nekaterih so naprave nameščene na površinah več deset tisoč kvadratnih kilometrov, v drugih zapolnijo prostornino velikosti kubičnega kilometra. In spet druge bodo kmalu izvedene na drugih planetih.