Стрелки стакан с водой

Стрелки стакан с водой

СКВОЗЬ КАПЛЮ ВОДЫ

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №16

Сквозь каплю воды

6Б класс, МАОУ СОШ №16

Веретенникова Ирина Валерьевна,

учитель физики МАОУ СОШ №16

г. Карпинск2017 год

Глава I «Капля как линза»

Глава II «Практическая»

Проблема исследования:в сети «Интернет» я увидела фотоработы немецкого фотографа Маркуса Ройгельса, и мне стало интересно, как же получаются такие удивительные снимки, почему изображение переворачивается? (приложение №1)

Актуальность темы:тему считаю актуальной, потому что я не знаю, почему сквозь капли воды изображение переворачивается.

Предмет исследования: капля воды.

Цель: изучить увеличительные свойства воды, создать фотографии сквозь капли воды.

Гипотеза: каплю воды можно использовать как линзу.

Задачи: 1) изучить литературу по проблеме исследования; 2) провести опыты, объясняющие, почему капля действует как линза; 3) создать фотографии.

Методы исследования: анализ, сравнение, эксперимент, беседы.

Глава I «Капля как линза»

Наверное, каждый из нас держал в руках увеличительное стекло. В солнечный день ребята часто пользуются им для выжигания по дереву, а герои «Таинственного острова» Жюля Верна сами сделали увеличительное стекло, чтобы добыть огонь. Если поместить такое стекло на некотором расстоянии от книги, то буквы увеличатся.

Основная деталь многих оптических приборов — линза. Она обычно представляет собой стеклянное тело, ограниченное с двух сторон сферическими поверхностями. В некоторых слу­чаях одна из поверхностей линзы может быть плоской. Поверхности линз могут иметь и более сложную форму, например цилиндриче­скую, параболическую и т. д. Однако такие линзы приме­няются сравнительно редко.

Линзы могут быть изготовлены не только из стекла, но, вообще говоря, из любого прозрачного вещества. Так, например, в некото­рых приборах применяются линзы из кварца, каменной соли, пластика и других материалов.

Различают рассеивающие и собирающие линзы. Если центральная часть линзы тоньше, чем ее края, то падающие на линзу параллельные световые лучи при выходе из нее расходятся. Если же центральная часть линзы толще, чем ее края, то падающие на линзу параллельные лучи света при выходе из нее сходятся.

Если параллельные лучи после прохождения через линзу сходятся, пересекаясь в некоторой точ­ке, лежащей по другую сторону линзы, то линза называется собирающей. А точка пересечения преломленных лучей называется точкой фокуса.

Если же параллельные лучи после прохождения через линзу становятся расходящимися,то линза называется рассеивающей.

Но собирающее или рассеивающее действие линзы зависит не только от ее формы, но и от того, из чего она сделана и в какой среде действует. Обычно материал, из которого изготовлены линзы, преломляет свет сильнее, чем окружающая среда. В этом случае собирающими линзами являются линзы, утолща­ющиеся от краев к середине — двояковыпуклая и плоско­выпуклая линзы, а также вогнуто-выпук­лая линза.Рассеивающими линзами являются линзы, становящиеся тоньше к середине — двояко­вогнутая и плосковогнутая линзы.

Для изготовления линз используется оптическое стекло, оно прозрачно и может быть очень однородным. Весьма важно, что стекло обладает большой стойкостью по отношению и к механическим и к химическим воздействиям. Поэтому детали из стекла могут быть обработаны с большой точностью, и придан­ная им в результате обработки форма остается впоследствии неиз­менной.

Основной составной частью стекол является кремнезем. Но оптические свойства стекла могут заметно изменяться в зависимо­сти от рода примесей и их количества.

Глава II «Практическая»

Проведем опыт и убедимся, что капля воды может служить линзой. Капля воды на стекле представляет собой выпуклую линзу, которая дает увеличенное изображение. Маленькая капля имеет округлую форму. Я перенесла эту водяную «лупу» на текст, отпечатанный мелким шрифтом, и увидела, что буквы увеличились.

Оказывается, что при прохождении сквозь каплю воды солнечные лучи преломляются. Лучи света, попадающие в такую водяную линзу, отклоняются. Это отклонение и создает увеличенное или растянутое изображение букв. Но действие лупы сильно зависит от расстояния. Если смотреть через лупу на какой-нибудь предмет, постепенно отодвигаясь от него, то вначале изображение увеличивается, затем начнет раздуваться, как мыльный пузырь, заполнит собой всю лупу и, наконец, расплывется и пропадет. Но почему изображение переворачивается?

Оказывается, меняя расстояние между предметом и линзой можно получить разные изображения предмета. Я задалась вопросом: какое изображение предмета дает собирающая линза? Оказывается, это напрямую зависит от того, на каком расстоянии размещен предмет относительно линзы. Если поместить предмет между фокусом линзы и самой линзой, то изображение получается мнимым, прямым, и значительно увеличенным. Элементарный пример такого изображения — это лупа. Если размещать предметы за фокусом, то тогда возможны два варианта, но в обоих случаях изображение в первую очередь будет перевернутым и действительным. Разница только в размере. Если разместить предметы между фокусом и двойным фокусом, изображение получается увеличенное. Если же разместить за двойным фокусом, оно станет уменьшенным. В отдельных случаях может произойти так, что вообще не будет получено изображение.

Например в кино на экране мы видим перевернутое увеличенное изображение. Ведь объектив кинопроекционного аппарата — это несколько оптических стекол, с помощью которых маленькая картинка на пленке отбрасывается в увеличенном виде на экран!

Для того, чтобы выяснить как это происходит, я провела эксперименты:

Налила в стакан воду.

Подготовила фон из 2-х цветов.

Наблюдала следующую картину:

Налила в стакан воду.

Нарисовала на бумаге стрелки, использовала как фон.

Наблюдала следующую картину:

Сквозь пустой стакан изображение не меняется, а сквозь стакан, наполненный водой, изображение переворачивается слева направо.

Целью моего проекта было создание фотографий, сквозь каплю воды. К сожалению, мне не удалось запечатлеть каплю на фото, так как она слишком маленькая. Но эксперимент я провела и также увидела, что сквозь каплю, изображение переворачивается ничуть не хуже, чем сквозь стакан с водой. А различия всё же имеются. Сквозь стакан с водой изображение переворачивается слева направо или справа налево, а сквозь каплю – сверху вниз или снизу вверх.

В результате работы было выяснено, что:

Сквозь стакан с водой изображение переворачивается, горизонтально отражаясь.

Сквозь каплю воды изображение переворачивается, вертикально отражаясь.

Капля воды действует как линза.

Моя гипотеза подтвердилась.

В результате работы

были созданы фотографии, подтверждающие то, что капля работает как линза.

Вопрос прохождения света в воде показался очень занимательным, хотелось бы изучить его на более глубоком научном уровне с применением полных знаний по оптике.

Васильев А.Э., «Курс общей физики. Оптика»

Фотоработы Маркуса Ройгельса, www.bigpicture.ru

Чуянов В.А., «Энциклопедический словарь юного физика», 1984 г.

Источник

Переворачивающаяся стрелка

Опыты и эксперименты для детей младшего возраста

Простой, безопасный и очень эффектный физический опыт, который станет для малышей настоящим магическим трюком, а детей постарше познакомит с основами оптики.

Все что вам понадобится — простой стеклянный неграненый стакан, вода, лист бумаги и карандаш. Преимущество этого опыта в том, что он не может не получиться — успех в 100 % случаев!

Описание опыта

” Нарисуйте на листе бумаги стрелочку, поставьте перед ним пустой стакан и наполните его водой так, чтобы смотреть на рисунок через воду. Стрелочка «перевернется» и будет указывать в другую сторону!

Объяснение опыта

Наполненный водой стакан превращается в собирающую линзу. Проходящие через нее лучи фокусируются в одну точку, а затем расходятся. При этом за точкой фокуса создается перевернутое изображение.

Маленькие хитрости

• Если стрелочка «не переворачивается», значит вы неправильно определили фокусное расстояние стакана-линзы. Отодвиньте листок с рисунком чуть дальше.

• Для малышей нарисуйте не стрелочку и какой-нибудь небольшой забавный рисунок; можно не рисовать, а использовать любимую книжку ребенка — главное, чтобы рисунок был некрупный.

• Горазд о эффектнее этот незатейливый трюк выглядит, если нарисовать не одну, а две стрелочки и заполнить сперва стакан наполовину.

• Школьникам будет интересно поэкспериментировать с фокусным расстоянием: приближая и удаляя листок от стакана можно найти точку, в которой происходит инверсия рисунка.

Удачных вам опытов! Продолжение следует.

Если вы сами ставите дома опыты и эксперименты — пишите нам, присылайте фотографии и видеозаписи ваших опытов. Соберем практикум для домашней лаборатории вместе!

Источник

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Утверждается, что вода в разных полушариях при сливе закручивается в разные стороны — в северном по часовой стрелке, в южном против часовой. В качестве главного аргумента сторонники этой теории приводят действие силы Кориолиса.

Предприимчивые люди проводят любопытный эксперимент на экваторе для туристов, где можно за считанные секунды побывать как в южном, так и в северном полушарии и даже постоять на самом экваторе или в двух полушариях одновременно. Собственно его вы можете видеть на видео.

Так в чем тут причина?

Критики этого утверждения заявляют, что и в Южном, и в Северном полушарии воронка в обыкновенной раковине может закручиваться как по часовой, так и против часовой стрелки в зависимости от геометрии потоков в жидкости, индивидуальных особенностей геометрии конкретной ванны, структуры её поверхности (например, шероховатости) и конфигурации канализационной системы. Они объясняют это тем, что для данного явления число Россби слишком велико, то есть масштаб явления слишком мал, чтобы на него в значительной степени повлиял эффект Кориолиса.

На практике эффект проявляется лишь в тщательно спланированных экспериментах, проведённых вдали от экватора, в которых используются строго симметричные сосуды, многочасовой отстой жидкости перед измерением, контроль внешних условий (стабильность температуры и отсутствие потоков воздуха).

Так, погодите, так все таки закручивание совсем не зависит от полушария и зависит от совсем других причин? Или все таки в идеальных лабораторных условиях закручивание действительно будет в разные стороны?

А по поводу уличных фокусников говорят что ответ прост: на юге он вливает воду из ведра с левой стороны раковины, соответственно она подкручивается, он не дает ей времени устаканиться и она закручивается по часовой. На севере соответственно льет с правой стороны.

Источник

Как перевернуть полный стакан не разлив воду

Интересный способ наглядно рассказать ребенку об атмосферном давлении и силе тяжести

По идее, все что летит или подбрасывается вверх, должно падать вниз. Любой взрослый с этим согласится. Но что об этом думает ваш ребенок? Возможно, у него есть свои соображения на этот счет, поинтересней, чем всем нам известный закон всемирного тяготения? Знает ли он о силе тяжести? И можно ли, по его мнению, сделать так, чтобы из стакана, перевернутого вверх дном, не выливалась вода? Попробуйте провести этот интересный эксперимент. Его результаты удивят не только вашего ребенка, ими он, непременно, захочет поделиться со своими друзьями.

Что вам для этого понадобится:

• стакан, наполненный водой до краев;
• лист картона или плотной бумаги (например, альбомный лист);
• ножницы.

Порядок действий:

1. Вырежьте из листа картона прямоугольник, размеры которого будут немного превышать размеры верхнего диаметра стакана.

2. Предложите ребенку в одну руку взять стакан, наполненный водой до краев, а другой рукой накрыть его вырезанным картоном. Ребенку необходимо убедиться, что внутрь стакана не попали пузырьки воздуха, и плотно прижать картон.

3. Затем, подержав его немного в таком положении, путь ребенок перевернет стакан, аккуратно придерживая картон рукой, не меняя его расположение. Рука при этом должна быть сухой, чтобы при последующем движении картон не прилип к ладони.

4. Теперь попросите ребенка убрать руку и отпустить картон. (Порой для удачного завершения эксперимента необходимо немного потренироваться над раковиной. Но это не страшно, так как результат не заставит себя ждать.)

5. Ну как? Получилось? Попросите ребенка описать происходящее? Почему, на его взгляд, вода осталась в стакане? Предоставьте ему возможность свободно высказать свои предположения.

6. Вместе с ребенком вы можете продолжить эксперимент и попробовать изменить количество воды в стакане (например, налить половину), а также использовать другие материалы, которыми вы будете накрывать стакан вместо картона. Обсудите полученные результаты.

Что происходит?

Если все идет по плану, то картон и вода должны остаться на месте. Даже несмотря на то, что стакан с водой перевернут, вода не выливается, бросая вызов гравитации! Так почему же это происходит? Когда в стакане отсутствует воздух, давление воды, находящейся внутри него, оказывается меньше, чем давление воздуха снаружи стакана. Большее давление воздуха (оно же атмосферное давление) настолько сильнее, что удерживает картон (давит на него), а также воду внутри стакана.

Нужно добавить, что помимо атмосферного давления, в данном эксперименте определенную роль играет и поверхностное натяжение воды. Так как на поверхности любой жидкости расположены молекулы, которые стремятся связаться вместе и образовать тоненькую пленку. Поверхностное натяжение связывает воду с картоном, помогая ему, в свою очередь, зафиксировать свое положение.

Источник