Fizikte eğlenceli deneyler (araştırma çalışması). Konuyla ilgili fizik deneyleri (7. sınıf): Bilimsel çalışma “Hurda malzemelerden eğlenceli fiziksel deneyler
Eğlenceli deneyimler.
Ders dışı etkinlik orta sınıflar için.
Orta sınıflara yönelik fizik ders dışı etkinliği “Eğlenceli deneyler”
Etkinliğin amaçları:Bilişsel ilgiyi, fiziğe ilgiyi geliştirin;
- fiziksel terimleri kullanarak yetkin monolog konuşmasını geliştirmek, dikkati, gözlemi ve bilgiyi yeni bir durumda uygulama yeteneğini geliştirmek;
- çocuklara dostane bir şekilde iletişim kurmayı öğretin.
Öğretmen: Bugün size ilginç deneyler göstereceğiz. Dikkatlice izleyin ve açıklamaya çalışın. Açıklamalarında başarılı olanlar ödüller alacak; fizikte iyi ve mükemmel notlar.
(9.sınıf öğrencileri deneyleri gösterir, 7-8.sınıf öğrencileri ise anlatır)
Deney 1 “Ellerinizi ıslatmadan”
Ekipman: tabak veya tabak, madeni para, bardak, kağıt, kibritler.
Nasıl yapılır: Bir tabağın veya tabağın altına bir bozuk para koyun ve içine biraz su dökün. Parmak uçlarınızı bile ıslatmadan bozuk para nasıl alınır?
Çözüm: Kağıdı yakın ve bir süre camın içinde bekletin. Isıtılmış bardağı ters çevirin ve madalyonun yanındaki tabağa yerleştirin.
Camın içindeki hava ısındıkça basıncı artacak ve havanın bir kısmı kaçacaktır. Bir süre sonra kalan hava soğuyacak ve basınç azalacaktır. Atmosfer basıncının etkisi altında su bardağa girerek madeni parayı serbest bırakacaktır.
Deney 2 “Sabun tabağını kaldırmak”
Ekipman: tabak, çamaşır sabunu kalıbı.
Prosedür: Suyu bir tabağa dökün ve hemen boşaltın. Plakanın yüzeyi nemli olacaktır. Daha sonra sabun kalıbını tabağa sıkıca bastırarak birkaç kez çevirin ve yukarı kaldırın. Aynı zamanda tabak sabunla birlikte yükselecektir. Neden?
Açıklama: Tabağın sabunla kaldırılması, tabak ve sabun moleküllerinin çekimiyle açıklanmaktadır.
Deney 3 “Sihirli Su”
Ekipman: bir bardak su, kalın kağıt.
Yürütülmesi: Bu deneye “Sihirli Su” denir. Bir bardağı ağzına kadar suyla doldurun ve üzerini bir kağıtla örtün. Bardağı ters çevirelim. Ters bardaktan su neden dökülmez?
Açıklama: Su, atmosferik basınç tarafından tutulur, yani atmosfer basıncı, suyun ürettiği basınçtan daha büyüktür.
Notlar: Deney kalın duvarlı bir kapla daha iyi sonuç verir.
Camı çevirirken kağıt yaprağının elle tutulması gerekir.
Deney 4 “Yırtılmaz kağıt”
Ekipman: Bağlantılı ve ayaklı iki tripod, iki kağıt halka, bir asa, bir metre.
Yapılışı: Kağıt halkaları aynı seviyedeki tripodlara asıyoruz. Üzerlerine ray koyacağız. Rafın ortasına bir metre veya metal çubukla sert bir şekilde vurulduğunda kırılır, ancak halkalar sağlam kalır. Neden?
Açıklama: Etkileşim süresi çok kısadır. Bu nedenle, rafın alınan darbeyi kağıt halkalara aktaracak zamanı yoktur.
Notlar: Halkaların genişliği 3 cm, ray ise 1 metre uzunluğunda, 15-20 cm genişliğinde ve 0,5 cm kalınlığındadır.
5 “Ağır Gazete” deneyimini yaşayın
Ekipman: 50-70 cm uzunluğunda şerit, gazete, metre.
Yapılışı: Masanın üzerine bir yazı tahtası ve üzerine tamamen açılmış bir gazete yerleştirin. Cetvelin asılı ucuna yavaşça baskı uygularsanız aşağı iner, tersi gazete ile birlikte yükselir. Rayın ucuna bir metre veya çekiçle keskin bir şekilde vurursanız kırılır ve gazetenin olduğu diğer uç bile yükselmez. Bu nasıl açıklanır?
Açıklama : Atmosferdeki hava gazeteye yukarıdan baskı uygular. Cetvelin ucuna yavaşça bastırıldığında hava gazetenin altına nüfuz eder ve üzerindeki baskıyı kısmen dengeler. Atalet nedeniyle keskin bir darbe ile havanın gazetenin altına anında nüfuz etme zamanı yoktur. Gazeteye yukarıdan gelen hava basıncı aşağıdan daha fazladır ve ray kırılır.
Notlar: Ray, ucu 10 cm sarkacak şekilde yerleştirilmelidir. Gazete raya ve masaya tam oturmalıdır.
Deneyim 6
Ekipman: iki bağlantı ve ayaklı tripod, iki gösteri dinamometresi.
Yapılışı: Bir tripodun üzerine iki dinamometre (kuvveti ölçen cihazlar) takalım. Neden okumaları aynı? Bu ne anlama gelir?
Açıklama: Cisimler birbirlerine büyüklükleri eşit ve yönleri zıt olan kuvvetlerle etki ederler. (Newton'un üçüncü yasası).
Deneyim 7
Ekipman: boyut ve ağırlık bakımından aynı iki sayfa kağıt (bunlardan biri buruşuk).
Yapılışı: Her iki sayfayı aynı anda aynı yükseklikten bırakalım. Buruşuk bir kağıt parçası neden daha hızlı düşer?
Açıklama: Buruşuk bir kağıt parçası, üzerine etki eden hava direncinin az olması nedeniyle daha hızlı düşer.
Ama boşlukta aynı anda düşeceklerdi.
Deney 8 “Bir mum ne kadar çabuk sönüyor”
Ekipman: su dolu cam kap, stearin mumu, çivi, kibritler.
Yapılışı: Bir mum yakın ve suyla dolu bir kaba indirin. Mum ne kadar çabuk sönecek?
Açıklama : Mumun suyun üzerinde çıkıntı yapan kısmı yandığında ve mum söndüğünde alev suyla dolmuş gibi görünür.
Ancak mum yandıkça ağırlığı azalır ve Arşimet kuvvetinin etkisi altında yüzer.
Not: Mumun suda yüzmesi için alttan ucuna küçük bir ağırlık (çivi) takın.
Deney 9 “Yanmaz kağıt”
Ekipman: metal çubuk, kağıt şerit, kibrit, mum (alkol lambası)
Nasıl yapılır: Çubuğu bir kağıt şeritle sıkıca sarın ve bir mum veya alkol lambasının alevine yerleştirin. Kağıt neden yanmıyor?
Açıklama: İyi ısı iletkenliğine sahip olan demir, kağıttan ısıyı uzaklaştırdığı için alev almaz.
Deney 10 “Yanmaz eşarp”
Ekipman: Debriyajlı ve ayaklı tripod, alkol, mendil, kibritler.
Nasıl yapılır: Tripod ayağına (önceden suyla nemlendirilmiş ve sıkılmış) bir mendil tutun, üzerine alkol dökün ve ateşe verin. Eşarpı saran alevlere rağmen yanmayacaktır. Neden?
Açıklama: Alkolün yanması sırasında açığa çıkan ısının tamamı suyun buharlaşmasında kullanıldığı için kumaşı tutuşturamaz.
Deney 11 “Yanmaz iplik”
Ekipman: kaplinli ve ayaklı tripod, tüy, normal iplik ve doymuş sofra tuzu çözeltisine batırılmış iplik.
Nasıl yapılır: İpliğe bir tüy asın ve ateşe verin. İplik yanar ve tüy düşer. Şimdi sihirli ipliğe bir tüy asalım ve onu ateşe verelim. Gördüğünüz gibi sihirli iplik yanıyor ama tüy asılı kalıyor. Sihirli ipliğin sırrını açıklayın.
Açıklama : Sihirli iplik, sofra tuzu çözeltisine batırılmıştı. İplik yakıldığında tüy, erimiş sofra tuzu kristalleri tarafından tutulur.
Not: İplik doymuş tuz çözeltisine 3-4 kez batırılmalıdır.
Deney 12 “Kağıt tavada su kaynıyor”
Ekipman: Bağlantılı ve ayaklı tripod, ipli kağıt tava, alkol lambası, kibritler.
Nasıl yapılır: Kağıt tepsisini bir tripoda asın.
Bu tavada su kaynatılabilir mi?
Açıklama: Yanma sırasında açığa çıkan ısının tamamı suyu ısıtmak için kullanılır. Ayrıca kağıt tavasının sıcaklığı tutuşma sıcaklığına ulaşmaz.
İlginç sorular.
Öğretmen: Su kaynarken izleyicilere sorular sorabilirsiniz:
Baş aşağı büyüyen şey nedir? (saçağı)
Suda yüzdüm ama kuru kaldım. (Kaz, ördek)
Su kuşları neden suda ıslanmaz? (Tüylerinin yüzeyi ince bir yağ tabakasıyla kaplıdır ve su, yağlı yüzeyi ıslatmaz.)
Bir çocuk bile onu yerden kaldırabilir ama güçlü bir adam bile onu çitin üzerinden atamaz. (Puşinka)
Pencere gündüzleri kırılır ve geceleri tekrar yerine takılır. (Buz deliği)
Deneylerin sonuçları özetlenir.
Derecelendirme.
2015-
Evde kendi ellerinizle yapabileceğiniz 10 muhteşem sihir deneyini veya bilim gösterisini dikkatinize sunuyoruz.
Çocuğunuzun doğum günü partisi, hafta sonu veya tatil günleri olsun, iyi vakit geçirin ve birçok gözün ilgi odağı olun! 🙂
Deneyimli bir bilimsel gösteri organizatörü bu yazıyı hazırlamamıza yardımcı oldu - Profesör Nicolas. Şu veya bu odağın doğasında olan ilkeleri açıkladı.
1 - Lav lambası
1. Elbette çoğunuz içinde sıcak lavı taklit eden sıvı bulunan bir lamba görmüşsünüzdür. Büyülü görünüyor.
2. Ayçiçek yağına su dökülerek gıda boyası (kırmızı veya mavi) eklenir.
3. Bundan sonra kaba efervesan aspirin ekleyin ve inanılmaz bir etki gözlemleyin.
4. Reaksiyon sırasında renkli su, yağa karışmadan yağın içinden yükselip alçalır. Ve eğer ışığı kapatıp el fenerini açarsanız “gerçek sihir” başlayacaktır.
: “Su ve yağın yoğunlukları farklıdır ve şişeyi ne kadar sallarsak sallayalım karışmama özelliğine de sahiptirler. İçerisine şişeleri eklediğimizde efervesan tabletler Suda çözündüklerinde karbondioksit salmaya ve sıvıyı harekete geçirmeye başlıyorlar.”
Gerçek bir bilim gösterisi mi sergilemek istiyorsunuz? Kitapta daha fazla deney bulabilirsiniz.
2 - Soda deneyimi
5. Tatil için mutlaka evde veya yakındaki bir mağazada birkaç kutu soda vardır. İçmeden önce çocuklara şu soruyu sorun: "Soda kutularını suya batırırsanız ne olur?"
Boğulacaklar mı? Yüzecekler mi? Sodaya bağlı.
Çocukları belirli bir kavanoza ne olacağını önceden tahmin etmeye ve bir deney yapmaya davet edin.
6. Kavanozları alın ve dikkatlice suya indirin.
7. Aynı hacme rağmen farklı ağırlıklara sahip oldukları ortaya çıktı. Bu yüzden bazı bankalar batıyor, bazıları batmıyor.
Profesör Nicolas'ın yorumu: “Bütün teneke kutularımızın hacmi aynı, ancak her kutunun kütlesi farklı, bu da yoğunluğun farklı olduğu anlamına geliyor. Yoğunluk nedir? Bu kütlenin hacme bölümüdür. Bütün kutuların hacmi aynı olduğundan kütlesi büyük olanın yoğunluğu daha fazla olacaktır.
Bir kavanozun bir kapta yüzmesi veya batması, yoğunluğunun suyun yoğunluğuna oranına bağlıdır. Kavanozun yoğunluğu azsa yüzeyde olacaktır, aksi halde kavanoz dibe çökecektir.
Peki bir kutu normal kolayı bir kutu diyet içeceğinden daha yoğun (daha ağır) yapan şey nedir?
Her şey şekerle ilgili! Normal koladan farklı olarak toz şeker diyete çok daha az ağırlığa sahip özel bir tatlandırıcı eklenir. Peki normal bir kutu sodada ne kadar şeker var? Normal soda ile diyet muadili arasındaki kütle farkı bize cevabı verecek!
3 - Kağıt kapağı
Orada bulunanlara şunu sorun: “Bir bardak suyu ters çevirirseniz ne olur?” Elbette dökülecek! Kağıdı cama bastırıp ters çevirirseniz ne olur? Kağıt düşecek mi ve su yine de yere dökülecek mi? Hadi kontrol edelim.
10. Kağıdı dikkatlice kesin.
11. Camın üstüne yerleştirin.
12. Ve bardağı dikkatlice ters çevirin. Kağıt sanki mıknatıslanmış gibi cama yapıştı ve su dökülmedi. Mucizeler!
Profesör Nicolas'ın yorumu: “Bu çok açık olmasa da aslında gerçek bir okyanustayız, sadece bu okyanusta su değil, sen ve ben dahil tüm nesnelere baskı yapan hava var, biz buna o kadar alıştık ki hiç fark etmediğimiz bir baskı. Bir bardak suyu bir kağıtla kapatıp ters çevirdiğimizde, bir taraftan su kâğıdın üzerine, diğer taraftan hava (en alttan) bastırır! Hava basıncının bardaktaki su basıncından daha yüksek olduğu ortaya çıktı, bu nedenle yaprak düşmüyor.”
4 - Sabun Volkanı
Evde küçük bir volkanın patlaması nasıl yapılır?
14. Karbonat, sirke, bazı bulaşık kimyasalları ve kartona ihtiyacınız olacak.
16. Sirkeyi suyla seyreltin, yıkama sıvısı ekleyin ve her şeyi iyotla renklendirin.
17. Her şeyi koyu kartonla sarıyoruz - bu yanardağın "gövdesi" olacak. Bir tutam soda bardağa düşer ve yanardağ patlamaya başlar.
Profesör Nicolas'ın yorumu: “Sirke ile sodanın etkileşimi sonucunda karbondioksit açığa çıkmasıyla gerçek bir kimyasal reaksiyon meydana gelir. Ve sıvı sabun ve boya etkileşime giriyor karbon dioksit, renkli sabun köpüğü oluşturur - patlama budur.
5 - Buji pompası
Bir mum yer çekimi yasasını değiştirebilir ve suyu yukarı kaldırabilir mi?
19. Mumu tabağa yerleştirin ve yakın.
20. Bir tabağa renkli su dökün.
21. Mumu bir bardakla örtün. Bir süre sonra yer çekimi kanunlarına aykırı olarak su bardağın içine çekilecektir.
Profesör Nicolas'ın yorumu: “Pompa ne işe yarar? Basıncı değiştirir: artar (daha sonra su veya hava “kaçmaya başlar”) veya tam tersine azalır (daha sonra gaz veya sıvı “gelmeye başlar”). Yanan mumun üzerini bir bardakla kapattığımızda mum söndü, bardağın içindeki hava soğudu ve dolayısıyla basınç azaldı, dolayısıyla kasedeki su içeri çekilmeye başladı.”
Su ve ateşle ilgili oyunlar ve deneyler kitapta yer alıyor. "Profesör Nicolas'ın Deneyleri".
6 - Süzgeçteki su
Çalışmaya devam ediyoruz büyülü özellikler su ve çevredeki nesneler. Orada bulunan birinden bandajı çekip içine su dökmesini isteyin. Görüldüğü gibi bandajdaki deliklerden hiç zorlanmadan geçmektedir.
Çevrenizdekilerle, herhangi bir ek teknik gerekmeden suyun bandajın içinden geçmediğinden emin olabileceğinize dair bahse girin.
22. Bir parça bandajı kesin.
23. Bir bardağın veya şampanya kadehinin etrafına bir bandaj sarın.
24. Bardağı ters çevirin; su dökülmez!
Profesör Nicolas'ın yorumu: “Suyun bu özelliği sayesinde, yüzey gerilimi sayesinde, su molekülleri her zaman bir arada olmak isterler ve ayrılmaları o kadar kolay değildir (onlar harika kız arkadaşlardır!). Ve eğer deliklerin boyutu küçükse (bizim durumumuzda olduğu gibi), o zaman film suyun ağırlığı altında bile yırtılmaz!”
7 - Dalış zili
Ve Su Büyücüsü ve Elementlerin Efendisi onursal unvanını güvence altına almak için, kağıdı herhangi bir okyanusun (veya küvetin, hatta havzanın) dibine ıslatmadan ulaştırabileceğinize söz verin.
25. Orada bulunanların isimlerini bir kağıt parçasına yazmalarını sağlayın.
26. Kağıt parçasını katlayın ve duvarlara dayanacak ve aşağı kaymayacak şekilde camın içine koyun. Yaprağı ters çevrilmiş bir bardağa tankın dibine batırıyoruz.
27. Kağıt kuru kalıyor - su ona ulaşamıyor! Yaprağı çıkardıktan sonra izleyicinin yaprağın gerçekten kuru olduğundan emin olmasını sağlayın.
Bardağa su dökün, en kenarına ulaştığınızdan emin olun. Bir sayfa kalın kağıtla örtün ve yavaşça tutarak camı çok hızlı bir şekilde ters çevirin. Her ihtimale karşı, tüm bunları lavabonun üzerinde veya küvette yapın. Şimdi avucunuzu kaldırın... Odaklanın! hala bardakta kalıyor!
Bu atmosferik hava basıncı meselesi. Kağıda dışarıdan uygulanan hava basıncı, camın içinden gelen basınçtan daha fazladır ve dolayısıyla kağıdın kaptan su salmasına izin vermez.
Rene Descartes'ın deneyi veya pipet dalgıcı
Bu eğlenceli deneyim yaklaşık üç yüz yıllıktır. Fransız bilim adamı René Descartes'a atfedilir.
İhtiyacın olacak plastik şişe tıpa, pipet ve su ile. Şişeyi boynun kenarına iki ila üç milimetre kalacak şekilde doldurun. Bir pipet alın, biraz suyla doldurun ve şişenin ağzına bırakın. Üst lastik ucu şişe seviyesinde veya biraz üzerinde olmalıdır. Bu durumda, parmağınızla hafif bir itmeyle pipetin batmasını ve ardından yavaşça kendi kendine yukarı çıkmasını sağlamanız gerekir. Şimdi kapağını kapatın ve şişenin kenarlarını sıkın. Pipet şişenin dibine inecektir. Şişe üzerindeki basıncı serbest bırakın, şişe tekrar yüzmeye başlayacaktır.
Gerçek şu ki, şişenin boynundaki havayı hafifçe sıkıştırdık ve bu basınç suya aktarıldı. pipete nüfuz etti - ağırlaştı (su havadan daha ağır olduğu için) ve boğuldu. Basınç durduğunda pipetin içindeki basınçlı hava fazlalığı uzaklaştırdı, “dalgıcımız” hafifledi ve yüzeye çıktı. Deneyin başında "dalgıç" sizi dinlemiyorsa pipetteki su miktarını ayarlamanız gerekir. Pipet şişenin dibindeyken, şişenin duvarlarındaki basınç arttıkça pipete nasıl girdiğini, basınç gevşediğinde nasıl dışarı çıktığını görmek kolaydır.
"İlk Deneyimlerim" kitabından.
Akciğer kapasitesi
İhtiyacınız olan deneyim için:
yetişkin asistanı;
büyük plastik şişe;
yıkama havuzu;
su;
plastik hortum;
beher.
1. Akciğerleriniz ne kadar hava tutabilir? Bunu öğrenmek için bir yetişkinin yardımına ihtiyacınız olacak. Kaseyi ve şişeyi suyla doldurun. Bir yetişkinin şişeyi suyun altında baş aşağı tutmasını sağlayın.
2. Şişeye plastik bir hortum takın.
3. Derin bir nefes alın ve hortuma mümkün olduğu kadar sert bir şekilde üfleyin. Yükselen şişede hava kabarcıkları görünecektir. Ciğerlerinizdeki hava biter bitmez hortumu kelepçeleyin.
4. Hortumu dışarı çekin ve asistanınızdan şişenin boynunu avucuyla kapatarak doğru konuma çevirmesini isteyin. Ne kadar gaz verdiğinizi öğrenmek için bir ölçüm kabı kullanarak şişeye su ekleyin. Ne kadar su eklemeniz gerektiğini görün.
Yağdır
İhtiyacınız olan deneyim için:
yetişkin asistanı;
buzdolabı;
Elektrikli su ısıtıcısı;
su;
metal kaşık;
fincan tabağı;
sıcak yemekler için tutacak.
1. Metal kaşığı yarım saat buzdolabına koyun.
2. Bir yetişkinden deneyi baştan sona yapmanıza yardım etmesini isteyin.
3. Bir çaydanlık dolusu suyu kaynatın. Çaydanlığın musluğunun altına bir tabak yerleştirin.
4. Bir fırın eldiveni kullanarak kaşığı dikkatlice su ısıtıcının ağzından çıkan buhara doğru hareket ettirin. Buhar soğuk bir kaşığa çarptığında yoğunlaşır ve tabağa "yağmur" yağar.
Bir higrometre yapın
İhtiyacınız olan deneyim için:
2 özdeş termometre;
pamuk yünü;
lastik bantlar;
boş yoğurt kabı;
su;
kapaksız büyük karton kutu;
konuştu.
1. Bir örgü iğnesi kullanarak kutunun duvarına birbirinden 10 cm mesafede iki delik açın.
2. İki termometreyi aynı miktarda pamukla sarın ve lastik bantlarla sabitleyin.
3. Her termometrenin üzerine elastik bir bant bağlayın ve elastik bantları kutunun üst kısmındaki deliklere geçirin. Termometrelerin serbestçe asılması için şekilde gösterildiği gibi lastik halkalara bir örgü iğnesi sokun.
4. Suyun pamuğu ıslatması için (ancak termometreyi değil) bir termometrenin altına bir bardak su yerleştirin.
5. Termometre okumalarını karşılaştırın farklı zaman günler. Sıcaklık farkı ne kadar büyük olursa havanın nemi o kadar düşük olur.
Bulutu çağır
İhtiyacınız olan deneyim için:
şeffaf cam şişe;
sıcak su;
buz küpü;
koyu mavi veya siyah kağıt.
1. Şişeyi dikkatlice sıcak suyla doldurun.
2. 3 dakika sonra suyu dökün ve en altta biraz bırakın.
3. Açık şişenin ağzının üstüne bir buz küpü yerleştirin.
4. Şişenin arkasına bir sayfa koyu renkli kağıt yerleştirin. Alttan yükselen sıcak hava boyundaki soğutulmuş hava ile temas ettiğinde beyaz bir bulut oluşur. Havadaki su buharı yoğunlaşarak küçük su damlacıklarından oluşan bir bulut oluşturur.
Baskı altında
İhtiyacınız olan deneyim için:
şeffaf plastik şişe;
büyük kase veya derin tepsi;
su;
madeni paralar;
kağıt şeridi;
kalem;
cetvel;
yapışkan bant.
1. Kaseyi ve şişeyi yarıya kadar suyla doldurun.
2. Bir kağıt şeridi üzerine bir ölçek çizin ve bunu yapışkan bantla şişeye yapıştırın.
3. Kasenin dibine, şişenin boynuna sığacak büyüklükte iki veya üç küçük bozuk para yığını yerleştirin. Bu sayede şişenin boynu dibe dayanmayacak ve su şişeden serbestçe akıp içine akabilecektir.
4. Başparmağınızla şişenin boynunu tıkayın ve şişeyi dikkatli bir şekilde baş aşağı madeni paraların üzerine yerleştirin.
Su barometreniz atmosfer basıncındaki değişiklikleri izlemenize olanak sağlar. Basınç arttıkça şişedeki su seviyesi de artacaktır. Basınç düştüğünde su seviyesi de düşecektir.
Hava barometresi yapın
İhtiyacınız olan deneyim için:
geniş ağızlı kavanoz;
balon;
makas;
lastik bant;
pipet;
karton;
dolma kalem;
cetvel;
yapışkan bant.
1. Balonu kesin ve sıkıca kavanozun üzerine çekin. Elastik bir bantla sabitleyin.
2. Pipetin ucunu keskinleştirin. Diğer ucunu gergin topa yapışkan bantla yapıştırın.
3. Bir karton kartın üzerine bir ölçek çizin ve kartonu okun ucuna yerleştirin. Atmosfer basıncı arttığında kavanozun içindeki hava sıkıştırılır. Düştüğünde hava genişler. Buna göre ok ölçek boyunca hareket edecektir.
Basınç artarsa hava güzel olacak. Düşerse kötü olur.
Hava hangi gazlardan oluşur?
İhtiyacınız olan deneyim için:
yetişkin asistanı;
cam kavanoz;
mum;
su;
madeni paralar;
büyük cam kase.
1. Bir yetişkinin bir mum yakmasını ve mumu sabitlemek için kasenin dibine parafin eklemesini sağlayın.
2. Kaseyi dikkatlice suyla doldurun.
3. Mumu bir kavanozla örtün. Kavanozun altına, kenarları su seviyesinin biraz altında olacak şekilde bozuk para yığınları yerleştirin.
4. Kavanozdaki tüm oksijen yandığında mum sönecektir. Su yükselecek ve eskiden oksijenin olduğu hacmi kaplayacak. Yani havada yaklaşık 1/5 (%20) oksijen bulunduğunu görebilirsiniz.
Pil yap
İhtiyacınız olan deneyim için:
dayanıklı bir kağıt havlu;
yiyecek folyosu;
makas;
bakır paralar;
tuz;
su;
iki yalıtımlı bakır tel;
küçük ampul.
1. Bir miktar tuzu suda eritin.
2. Kağıt havluyu ve folyoyu madeni paralardan biraz daha büyük kareler halinde kesin.
3. Kağıt karelerini tuzlu suda ıslatın.
4. Bir yığın halinde üst üste yerleştirin: Bakır para, bir parça folyo, bir parça kağıt, yine bir bozuk para vb. birkaç kez. Destenin üstünde kağıt, alt kısmında ise bozuk para bulunmalıdır.
5. Kablolardan birinin soyulmuş ucunu yığının altına kaydırın ve diğer ucunu ampule bağlayın. İkinci telin bir ucunu yığının üstüne yerleştirin ve diğer ucunu da ampule bağlayın. Ne oldu?
güneş fanı
İhtiyacınız olan deneyim için:
yiyecek folyosu;
siyah boya veya işaretleyici;
makas;
yapışkan bant;
İş Parçacığı;
kapaklı büyük temiz cam kavanoz.
1. Her biri yaklaşık 2,5 x 10 cm boyutunda iki folyo şeridi kesin. Bir tarafını siyah kalemle veya boyayla renklendirin. Şeritlerde yarıklar açın ve şekilde gösterildiği gibi uçlarını bükerek bunları birbirinin içine sokun.
2. İplik ve koli bandı kullanarak güneş panellerini kavanozun kapağına takın. Kavanozu içine yerleştirin güneşli yer. Şeritlerin siyah tarafı parlak tarafa göre daha fazla ısınır. Sıcaklık farkından dolayı hava basıncında farklılık olacak ve fan dönmeye başlayacaktır.
Gökyüzü ne renktir?
İhtiyacınız olan deneyim için:
cam kap;
su;
çay kaşığı;
un;
beyaz kağıt veya karton;
el feneri.
1. Yarım çay kaşığı unu bir bardak suyla karıştırın.
2. Bardağı beyaz kağıdın üzerine yerleştirin ve üzerine bir el feneri tutun. Su açık mavi veya gri görünüyor.
3. Şimdi kağıdı camın arkasına yerleştirin ve yan taraftan ışığı üzerine tutun. Su soluk turuncu veya sarımsı görünüyor.
Sudaki un gibi havadaki en küçük parçacıklar ışık ışınlarının rengini değiştirir. Işık yandan geldiğinde (veya güneş ufukta alçaktayken) mavi renk dağılır ve göz, turuncu ışınların fazlasını görür.
Mini bir mikroskop yapın
İhtiyacınız olan deneyim için:
küçük ayna;
hamuru;
cam kap;
alüminyum folyo;
iğne;
yapışkan bant;
öküz damlası;
küçük çiçek
1. Mikroskop, ışık ışınını kırmak için cam bir mercek kullanır. Bir damla su bu görevi yerine getirebilir. Aynayı bir parça hamuru üzerine açılı olarak yerleştirin ve bir camla örtün.
2. Çok katmanlı bir şerit oluşturmak için alüminyum folyoyu akordeon gibi katlayın. Bir iğne ile dikkatlice ortasına küçük bir delik açın.
3. Folyoyu resimde gösterildiği gibi camın üzerine bükün. Kenarları yapışkan bantla sabitleyin. Parmağınızın veya iğnenizin ucunu kullanarak deliğin üzerine su damlatın.
4. Su merceğinin altındaki camın altına küçük bir çiçek veya başka küçük bir nesne yerleştirin. Ev yapımı bir mikroskop onu neredeyse 50 kat büyütebilir.
Yıldırımı çağır
Deneyim için ihtiyacınız olan:
metal fırın tepsisi;
hamuru;
naylon poşet;
metal çatal.
1. Bir tutamak oluşturmak için büyük bir parça hamuru fırın tepsisine bastırın. Şimdi tavanın kendisine dokunmayın; yalnızca sapına dokunun.
2. Fırın tepsisini hamuru sapından tutarak torbaya karşı dairesel hareketlerle ovalayın. Aynı zamanda fırın tepsisinde statik elektrik yükü birikir. Fırın tepsisi torbanın kenarlarının dışına taşmamalıdır.
3. Fırın tepsisini torbanın biraz üzerine kaldırın (hamuru sapından tutarak) ve çatalın uçlarını bir köşeye getirin. Fırın tepsisinden çatala bir kıvılcım sıçrayacaktır. Yıldırım buluttan paratonere bu şekilde atlar.
Binlerce yıllık bilim tarihi boyunca yüzbinlerce fiziksel deney yapılmıştır. ABD'deki fizikçiler arasında "en iyi"lerden birkaçını seçmek zordur. Batı Avrupa bir anket yapıldı. Araştırmacılar Robert Creese ve Stoney Book onlardan tarihteki en güzel fizik deneylerinin isimlerini vermelerini istedi. Yüksek Enerji Nötrino Astrofiziği Laboratuvarı'nda araştırmacı, Fiziksel ve Matematik Bilimleri Adayı Igor Sokalsky, Kriz ve Buk tarafından yapılan seçici bir anketin sonuçlarına göre ilk onda yer alan deneylerden bahsetti.
1. Cyrene'li Eratosthenes'in Deneyi
Dünyanın yarıçapının ölçüldüğü bilinen en eski fiziksel deneylerden biri, M.Ö. 3. yüzyılda ünlü İskenderiye Kütüphanesi kütüphanecisi Cyrene'li Erastothenes tarafından gerçekleştirildi. Deney tasarımı basittir. Yaz gündönümünün olduğu öğle vakti Siena şehrinde (şimdiki Asvan) Güneş zirvedeydi ve nesnelerin gölgesi yoktu. Aynı gün ve aynı saatte Siena'ya 800 kilometre uzaklıktaki İskenderiye şehrinde Güneş zirveden yaklaşık 7° saptı. Bu, tam bir dairenin (360°) yaklaşık 1/50'sine denk gelir; bu, Dünya'nın çevresinin 40.000 kilometre, yarıçapının ise 6.300 kilometre olduğu anlamına gelir. Böyle ölçülen bir şeyin olması neredeyse inanılmaz görünüyor. basit yöntem Dünyanın yarıçapının sadece %5 olduğu ortaya çıktı değerden az en doğru şekilde elde edilen modern yöntemler, “Kimya ve Yaşam” web sitesini bildirmektedir.
2. Galileo Galilei'nin deneyi
17. yüzyılda hakim görüş, bir cismin düşme hızının kütlesine bağlı olduğunu öğreten Aristoteles'ti. Vücut ne kadar ağırsa o kadar hızlı düşer. Her birimizin yapabileceği gözlemler Gündelik Yaşam, bunu doğruluyor gibi görünüyor. Hafif bir kürdanı ve ağır bir taşı aynı anda bırakmayı deneyin. Taş yere daha hızlı temas edecek. Bu tür gözlemler Aristoteles'i, Dünya'nın diğer cisimleri çekme kuvvetinin temel özelliği hakkında sonuca götürdü. Aslında düşme hızı sadece yer çekimi kuvvetinden değil aynı zamanda hava direnci kuvvetinden de etkilenmektedir. Bu kuvvetlerin hafif nesneler ve ağır nesneler için oranı farklıdır ve bu da gözlemlenen etkiye yol açar.
İtalyan Galileo Galilei, Aristoteles'in vardığı sonuçların doğruluğundan şüphe etti ve bunları test etmenin bir yolunu buldu. Bunu yapmak için Pisa Kulesi'nden aynı anda bir gülle ve çok daha hafif bir tüfek mermisi attı. Her iki gövde de yaklaşık olarak aynı aerodinamik şekle sahipti, bu nedenle hem çekirdek hem de mermi için hava direnci kuvvetleri, yerçekimi kuvvetleriyle karşılaştırıldığında ihmal edilebilir düzeydeydi. Galileo her iki nesnenin de yere aynı anda ulaştığını, yani düşme hızlarının aynı olduğunu buldu.
Galileo'nun elde ettiği sonuçlar, evrensel çekim yasasının ve bir cismin yaşadığı ivmenin, ona etki eden kuvvetle doğru orantılı ve kütlesiyle ters orantılı olduğunu söyleyen yasanın bir sonucudur.
3. Başka bir Galileo Galilei deneyi
Galileo, deneyin yazarı tarafından bir su saati kullanılarak ölçülen, eğimli bir tahta üzerinde yuvarlanan topların eşit zaman aralıklarında kat ettiği mesafeyi ölçtü. Bilim adamı, süre iki katına çıkarsa topların dört kat daha uzağa yuvarlanacağını buldu. Bu ikinci dereceden ilişki, topların yerçekiminin etkisi altında hızlanarak hareket ettiği anlamına geliyordu; bu, Aristoteles'in 2000 yıl boyunca olduğu gibi kabul edilen, bir kuvvetin etkisi altındaki cisimlerin hareket ettiği yönündeki ifadesiyle çelişiyordu. sabit hız, eğer vücuda herhangi bir kuvvet uygulanmıyorsa, o zaman hareketsizdir. Galileo'nun bu deneyinin sonuçları, Pisa Kulesi ile yaptığı deneyin sonuçları gibi, daha sonra klasik mekanik yasalarının formüle edilmesine temel oluşturdu.
4. Henry Cavendish'in deneyi
Isaac Newton evrensel çekim yasasını formüle ettikten sonra, kütleleri Mit olan, birbirlerinden r mesafesiyle ayrılmış iki cisim arasındaki çekim kuvveti F=γ (mM/r2)'ye eşittir, geriye kalan değerin belirlenmesiydi. yerçekimi sabiti γ - Bunu yapmak için, kütleleri bilinen iki cisim arasındaki kuvvet çekimini ölçmek gerekiyordu. Bunu yapmak o kadar kolay değil çünkü çekim kuvveti çok küçük. Dünyanın yerçekimi kuvvetini hissediyoruz. Ancak yakındaki çok büyük bir dağın bile çekiciliğini hissetmeniz imkansızdır çünkü çok zayıftır.
Çok ince ve hassas bir yönteme ihtiyaç vardı. 1798 yılında Newton'un vatandaşı Henry Cavendish tarafından icat edildi ve kullanıldı. Çok ince bir ipe asılı iki topun bulunduğu bir burulma ölçeği kullandı. Cavendish, daha büyük kütleli diğer toplar teraziye yaklaşırken külbütör kolunun yer değiştirmesini (dönme) ölçtü. Hassasiyeti arttırmak için yer değiştirme, külbütör toplarına monte edilmiş aynalardan yansıyan ışık noktalarıyla belirlendi. Bu deney sonucunda Cavendish, ilk kez yer çekimi sabitinin değerini oldukça doğru bir şekilde belirleyebildi ve Dünya'nın kütlesini hesaplayabildi.
5. Jean Bernard Foucault'nun deneyi
Fransız fizikçi Jean Bernard Leon Foucault, 1851'de Paris Pantheon'unun kubbesinin tepesinden sarkan 67 metrelik bir sarkaç kullanarak Dünya'nın kendi ekseni etrafında döndüğünü deneysel olarak kanıtladı. Sarkacın salınım düzlemi yıldızlara göre değişmeden kalır. Dünya üzerinde bulunan ve onunla birlikte dönen bir gözlemci, dönme düzleminin yavaş yavaş yana doğru döndüğünü görür. ters yön Dünyanın dönüşü.
6. Isaac Newton'un deneyi
1672'de Isaac Newton, tüm kitapçıklarda anlatılan basit bir deneyi gerçekleştirdi. okul ders kitapları. Panjurları kapattıktan sonra içlerinde geçtiği küçük bir delik açtı. Güneş ışını. Işının yoluna bir prizma yerleştirildi ve prizmanın arkasına bir ekran yerleştirildi. Newton ekranda bir "gökkuşağı" gözlemledi: bir prizmadan geçen beyaz bir güneş ışığı ışını, menekşeden kırmızıya kadar çeşitli renkli ışınlara dönüştü. Bu olaya ışık dağılımı denir.
Bu olguyu gözlemleyen ilk kişi Sir Isaac değildi. Zaten çağımızın başında büyük tek kristallerin olduğu biliniyordu. doğal kökenışığı renklere ayırma özelliğine sahiptir. Cam üçgen prizma deneylerinde ışığın dağılımına ilişkin ilk çalışmalar, Newton'dan önce bile İngiliz Hariot ve Çek doğa bilimci Marzi tarafından gerçekleştirilmişti.
Ancak Newton'dan önce bu tür gözlemler ciddi bir analize tabi tutulmuyordu ve bunlara dayanarak çıkarılan sonuçlar ek deneylerle çapraz olarak kontrol edilmiyordu. Hem Hariot hem de Marzi, renk farklılıklarının beyaz ışıkla "karışık" karanlık miktarındaki farklılıklar tarafından belirlendiğini savunan Aristoteles'in takipçileri olarak kaldılar. Mor Aristoteles'e göre, karanlığın ışığa en fazla eklenmesiyle, en az ise kırmızıyla ortaya çıkar. Newton, ışığın bir prizmadan geçtikten sonra diğerinden geçtiği çapraz prizmalarla ek deneyler gerçekleştirdi. Deneylerinin tamamına dayanarak, "beyaz ve siyahın karışımından, aradaki koyu renkler dışında hiçbir rengin ortaya çıkmadığı" sonucuna vardı.
ışık miktarı rengin görünümünü değiştirmez.” Beyaz ışığın bir bileşik olarak değerlendirilmesi gerektiğini gösterdi. Ana renkler mordan kırmızıya kadardır.
Bu Newton deneyi, nasıl olduğuna dair dikkat çekici bir örnek sunuyor. farklı insanlar Aynı fenomeni gözlemleyen, onu farklı şekillerde yorumlayanlar ve yalnızca yorumlarını sorgulayan ve ek deneyler yapanlar doğru sonuçlara varırlar.
7. Thomas Young'ın deneyi
19. yüzyılın başlarına kadar ışığın tanecikli doğasına dair fikirler hakimdi. Işığın bireysel parçacıklardan (parçacıklar) oluştuğu düşünülüyordu. Işığın kırınımı ve girişimi olgusu Newton ("Newton halkaları") tarafından gözlemlenmiş olmasına rağmen, genel olarak kabul edilen bakış açısı parçacık olarak kaldı.
Atılan iki taştan su yüzeyindeki dalgalara baktığınızda, dalgaların üst üste binerek nasıl müdahale edebileceğini, yani birbirini iptal edebileceğini veya karşılıklı olarak güçlendirebileceğini görebilirsiniz. Bundan yola çıkarak İngiliz fizikçi ve hekim Thomas Young, 1801 yılında opak bir ekrandaki iki delikten geçen ışık ışınıyla, suya atılan iki taşa benzer şekilde iki bağımsız ışık kaynağı oluşturan deneyler yaptı. Sonuç olarak, ışığın taneciklerden oluşması durumunda oluşamayacak olan, dönüşümlü koyu ve beyaz saçaklardan oluşan bir girişim deseni gözlemledi. Koyu çizgiler, iki yarıktan gelen ışık dalgalarının birbirini iptal ettiği alanlara karşılık geliyordu. Işık dalgalarının karşılıklı olarak birbirini güçlendirdiği yerlerde ışık şeritleri ortaya çıktı. Böylece ışığın dalga doğası kanıtlanmış oldu.
8. Klaus Jonsson'un deneyi
Alman fizikçi Klaus Jonsson, 1961 yılında Thomas Young'ın ışığın girişimine ilişkin deneyine benzer bir deney gerçekleştirdi. Aradaki fark, Jonsson'un ışık ışınları yerine elektron ışınlarını kullanmasıydı. Young'ın ışık dalgaları için gözlemlediğine benzer bir girişim deseni elde etti. Bu, temel parçacıkların karışık parçacık-dalga doğasına ilişkin kuantum mekaniği hükümlerinin doğruluğunu doğruladı.
9. Robert Millikan'ın deneyi
Herhangi bir cismin elektrik yükünün ayrık olduğu (yani artık parçalanmaya maruz kalmayan daha büyük veya daha küçük temel yüklerden oluştuğu) fikri 1950'lerde ortaya çıktı. XIX'in başı yüzyılda M. Faraday ve G. Helmholtz gibi ünlü fizikçiler tarafından desteklenmiştir. Temel bir elektrik yükünün taşıyıcısı olan belirli bir parçacığı ifade eden "elektron" terimi teoriye dahil edildi. Ancak bu terim o zamanlar tamamen resmiydi, çünkü ne parçacığın kendisi ne de onunla ilişkili temel elektrik yükü deneysel olarak keşfedilmemişti. 1895 yılında K. Roentgen, bir deşarj tüpüyle ilgili deneyler sırasında, katottan uçan ışınların etkisi altındaki anotunun kendi X ışınlarını veya Roentgen ışınlarını yayabildiğini keşfetti. Aynı yıl, Fransız fizikçi J. Perrin, katot ışınlarının negatif yüklü parçacıklardan oluşan bir akış olduğunu deneysel olarak kanıtladı. Ancak devasa deney malzemesine rağmen, bireysel elektronların katılacağı tek bir deney olmadığından elektron varsayımsal bir parçacık olarak kaldı.
Amerikalı fizikçi Robert Millikan, zarif bir fizik deneyinin klasik örneği haline gelen bir yöntem geliştirdi. Millikan, bir kapasitörün plakaları arasındaki boşluktaki birkaç yüklü su damlacığını izole etmeyi başardı. X ışınlarıyla aydınlatılarak plakalar arasındaki havanın hafifçe iyonlaştırılması ve damlacıkların yükünün değiştirilmesi mümkün oldu. Plakalar arasındaki alan açıldığında damlacık, elektriksel çekimin etkisi altında yavaşça yukarı doğru hareket etti. Alan kapatıldığında yerçekiminin etkisi altına girdi. Alanı açıp kapatarak, plakalar arasında asılı kalan damlacıkların her birini 45 saniye boyunca incelemek ve ardından buharlaşmalarını sağlamak mümkün oldu. 1909'a gelindiğinde, herhangi bir damlacığın yükünün her zaman temel değer olan e'nin (elektron yükü) tamsayı katı olduğunu belirlemek mümkündü. Bu, elektronların aynı yük ve kütleye sahip parçacıklar olduğuna dair ikna edici bir kanıttı. Millikan, su damlacıklarını yağ damlacıklarıyla değiştirerek gözlem süresini 4,5 saate çıkarmayı başardı ve 1913'te olası hata kaynaklarını birer birer ortadan kaldırarak elektron yükünün ölçülen ilk değerini yayınladı: e = (4,774) ± 0,009)x 10-10 elektrostatik ünite.
10. Ernst Rutherford'un deneyi
20. yüzyılın başlarında, atomların negatif yüklü elektronlardan ve bir tür pozitif yükten oluştuğu ve bu nedenle atomun genel olarak nötr kaldığı anlaşıldı. Ancak bu "pozitif-negatif" sistemin neye benzediğine dair çok fazla varsayım vardı ve şu veya bu model lehine seçim yapmayı mümkün kılacak deneysel veri eksikliği açıkça vardı. Fizikçilerin çoğu J. J. Thomson'ın modelini kabul etti: atom, içinde negatif elektronların yüzdüğü, yaklaşık 108 cm çapında, düzgün yüklü pozitif bir toptur.
1909'da Ernst Rutherford (Hans Geiger ve Ernst Marsden'in yardımıyla) atomun gerçek yapısını anlamak için bir deney gerçekleştirdi. Bu deneyde, 20 km/s hızla hareket eden ağır pozitif yüklü alfa parçacıkları, ince altın folyodan geçerek, orijinal hareket yönünden saparak altın atomları üzerine saçıldı. Sapmanın derecesini belirlemek için Geiger ve Marsden, alfa parçacığının plakaya çarptığı yerde meydana gelen sintilatör plakası üzerindeki parlamaları gözlemlemek için bir mikroskop kullanmak zorunda kaldı. İki yıl boyunca yaklaşık bir milyon işaret fişeği sayıldı ve yaklaşık 8000 parçacıktan birinin saçılma sonucu hareket yönünü 90°'den fazla değiştirdiği (yani geri döndüğü) kanıtlandı. Bunun Thomson'un "gevşek" atomunda gerçekleşmesi mümkün değildir. Sonuçlar, atomun gezegensel modeli olarak adlandırılan modeli açıkça destekledi; yaklaşık 10-13 cm boyutlarında çok küçük bir çekirdek ve bu çekirdeğin etrafında yaklaşık 10-8 cm mesafede dönen elektronlar.
Modern fiziksel deneyler geçmişteki deneylerden çok daha karmaşıktır. Bazılarında cihazlar onbinlerce kilometre karelik bir alana yerleştiriliyor, bazılarında ise kilometreküp civarında bir hacmi dolduruyor. Ve yakında başka gezegenlerde de başkaları gerçekleştirilecek.
