Фокусы. Как вынуть бумажный лист из-под стакана с водой
Выступления фокусников нравятся всем: и взрослым, и детям. Хорошо выполненный фокус – это большое искусство. Возникает атмосфера таинственности и загадочности. Но каким бы эффектным ни был фокус, в его основе лежат все те же физические законы, нарушить которые не в силах никому, даже самым известным иллюзионистам. Давайте попробуем разобраться, как можно, не касаясь стакана с водой, вынуть из-под него лист бумаги так, чтобы сам предмет остался практически на своём месте.
Разместим на гладком деревянном столе стандартный бумажный лист формата А4 (21х30 см), а на него поставим стакан с водой. Давайте исследуем, что будет происходить, если потянуть за лист с некоторой силой F , постепенно ее увеличивая. Коэффициент трения между бумажным листом и стеклянным стаканом равен μ 1 = 0.5, а между бумажным листом и деревянным столом μ 2 = 0.2 . Масса стакана с водой M =200 г, масса бумажного листа m =5 г.
Если приложенная сила F будет меньше, чем сила трения скольжения между столом и листом, то и лист, и стакан с водой не будут двигаться. При увеличении приложенной силы, бумажный лист вместе со стаканом воды начнут двигаться. Это возможно, если приложенная сила F больше или равна силы трения скольжения между листом и столом. При дальнейшем увеличении приложенной силы F , наступит момент, когда лист начнёт выскальзывать из-под стакана с водой. Это означает, что сила трения F тр1 между листом и стаканом достигла своего максимального значения. Давайте рассчитаем ускорение а1 стакана с водой и ускорение а2 бумажного листа при достаточно большом значении силы F .
На стакан с водой действуют три силы: сила тяжести Mg со стороны Земли, сила реакции опоры N 1 и сила трения скольжения F тр1 со стороны бумажного листа.Согласно второму закону Ньютона для стакана с водой:
Учитывая, что сила трения скольжения вычисляется по формуле:
На бумажный лист действуют шесть сил: сила тяжести mg со стороны Земли, вес стакана — N 1 и сила трения скольжения — F тр1 со стороны стакана, сила реакции опоры N 2 и сила трения скольжения F тр2 со стороны деревянного стола, а также приложенная сила F .Согласно второму и третьему законам Ньютона для бумажного листа:
Осуществив необходимые математические преобразования, получаем:
Т.к. при равноускоренном движении из состояния покоя перемещение за некоторое время прямо пропорционально ускорению, то отношение ускорений стакана и листа равно отношению перемещений:
Для того, чтобы бумажный лист выскользнул из под стакана, его перемещение должно быть равно половине размера листа: l 2=15 см. Будем считать, что стакан при этом переместился на l 1=1 мм. Тогда для этого необходимо приложить силу:
Подставляя значения физических величин, получим приблизительное значение приложенной силы: F =5Н.
Таким образом, если приложить силу больше чем 5Н, то за время, пока бумажный лист выскальзывает из-под стакана с водой, стакан переместится не более чем на 1 мм.
По предложенному методу мы предлагаем вам:
Построить графики зависимости ускорения стакана с водой и бумажного листа от приложенной силы F .
Рассчитать за какое время Ваша рука с бумажным листом должна преодолеть расстояние 15 см, чтобы при этом стакан с водой сместился на 1мм.
Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г.Москвы
Источник
Фотоотчет о совместной опытно-экспериментальной деятельности «Можно ли склеить бумагу водой? Куда исчезает вода?»
Фотоотчет о совместной опытно-экспериментальной деятельности «Можно ли склеить бумагу водой? Куда исчезает вода?»
Проводить опыты с дошкольниками всегда интересно и познавательно, они ощущают себя маленькими волшебниками.
Ребята всегда ждут с нетерпением опытническую деятельность, ведь в процессе опытов можно узнать сколько нового, разгадать тайны предметов и различных явлений.
Опыт «Можно ли склеить бумагу водой?»
Цели: развивать познавательный интерес ребенка в процессе экспериментирования с жидкостями; познакомить детей со свойствами жидкостей на примере воды – показать, что вода обладает склеивающим действием.
Материал: два листа бумаги для каждого ребенка.
Проведение опыта.
Берем два листа бумаги, зажимаем их между ладонями и двигаем их: один – в одну сторону, другой — в другую. (Листы легко скользят и двигаются, они гладкие и скользящие)
Вопросы детям:
— С помощью чего можно склеить листы между собой? (С помощью клея)
— Можно ли склеить листы водой? (Дети ответили, что нельзя).
Воспитатель: Давайте проверим. Смачиваем листы водой, слегка прижимаем, выдавливаем лишнюю воду, пробуем сдвигать листы. Они не двигаются.
Диана и Василиса расстроились, потому что у них даже порвался листы, когда они хотели их двигать.
Вывод: вода обладает склеивающим действием.
Опыт «Куда исчезает вода?»
Цели: показать, что вода имеет свойство впитываться; определить, какие материалы впитывают воду.
Материал: губка, бумажная и тканевая салфетка, тарелка, стакан воды, пластилин, газета, деревянный брусок, полиэтилен.
Проведение опыта.
Наливаем из бутылки в стакан жидкость — воду. Арсений сразу подмечает: «Не впитывается, вся остается в стакане».
— Из чего сделан стакан? (Из пластмасы).
Вывод: пластмасса не впитывает воду.
Продолжаем исследование на впитывание воды предметами.
Возьмем разные предметы и по очереди будем аккуратно наливать из стакана или ложкой понемногу воды на них.
Какие предметы не впитывают воду? (На пластилине и деревяном бруске, циллофане осталась большая капля воды – застыла, замерла — не впитывается).
Если воду плеснуть на часть предмета, весь ли предмет намокнет или то место, куда попала вода?
Тканевая и бумажная салфетки большие, вода попала на середину, мокрыми стала только середина салфеток, а края остались сухими.
Вода немного разлилась на стол, и подтопила газету. Ратмир сказал: «Не страшно, сейчас впитается в газету».
Так и вышло, половина газеты промокла, мы перевернули газету на другую сторону и остатки воды впитались тоже.
Налили в сухую почву воду, вода наполнила края тарелки, но не торопилась проникнуть в нее. Пришлось подождать несколько минут — и воды не стало по краям, а почва стала влажной. Также вода медленно впитывалась и в мочалку. Значит: вода впиталась в почву и мочалку.
Вывод: вода может впитываться.
Конспект опытно-экспериментальной деятельности во второй младшей группе «Вода, какая она?» Конспект игровой непосредственной образовательной ситуации опытно-экспериментальной деятельности 2 младшей группы на тему «Вода, какая она?».
Конспект открытого занятия по опытно-экспериментальной деятельности «Волшебница вода» в подготовительной группе Цель: развитие творческой познавательно – исследовательской активности детей в процессе экспериментирования. 1. Образовательные задачи:.
Источник
Экспериментирование с водой «Загадочный рисунок»
Анастасия Четина
Экспериментирование с водой «Загадочный рисунок»
В любом возрасте дети очень любознательны и всегда проявляю интерес к новому и неизведанному. Цель каждого взрослого развивать познавательный интерес, стремление к получению знаний, и в этом нам помогают опыты и эксперименты. Дети младшего дошкольного возраста очень любят игры с водой и могут часами проводить время за любимым делом, но, чтобы это время было проведено с пользой можно придумать для малышей увлекательные занятия и эксперименты.
Цель: Закрепить свойства воды (жидкая, прозрачная, меняет цвет, размывает цвета) и бумаги (мягкая, намокает в воде, рвется). Отгадать домашнее животное по проявляющемуся рисунку (рисунок можно рисовать по любой теме)
Материал: Нам понадобится туалетная бумага (плотная, фломастеры, вода.
Описание работы:
На одном листе бумаги (в центре) нарисуйте мордочку домашнего животного.
Накройте ее вторым листом бумаги и нарисуйте на свободных местах (по углам) элементы на свое усмотрение (дождик, солнце, забор, травку….)
Пригласите ребенка и предложите ему поиграть в игру и отгадать кто же спрятался на картинке, но для этого ему необходимо опустить листочек в воду.
Заготовьте заранее несколько рисунков, так будет интереснее. Обратите внимание на то, что стало с бумагой, а с водой? Подумайте и поговорите о том, почему проявился рисунок?
Источник
