실험적 숙제: 데카르트 다이버. 집에서 재미있는 물리 체험

주제 발표: 데카르트 다이버 및 기타 흥미로운 장치

























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주제에 대한 프레젠테이션:

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목차 단어 데카르트 다이버 다이버 만들기 다이버의 동작 실험적 작업불안한 물고기 실험을 해보자 이 모든 것이 어떻게 작동할까요? 이러한 장난감의 응용 잠수함 (소개) 흥미로운 실험 "이상한 소리" "거대한 숨결" 디캔터에 달걀 분수 분수를 만드는 방법은 무엇입니까? 냄비와 숟가락으로 만든 투석기 투석기 액션 만들기, 투석기는 왜 작동하나요?

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데카르트 다이버라는 단어 CARTHUSIAN, Cartesian, Cartesian. 조정 Cartesius (프랑스 철학자 Descartes-Cartesius의 성의 라틴어 형식). 데카르트 철학. 데카르트 잠수부(물리적) - 고무막으로 밀봉된 물이 담긴 용기에 공기와 물로 반이 채워진 번데기가 막을 누르면 바닥으로 가라앉거나 표면으로 올라간다 - 설명하기 위해 데카르트가 발명한 시연 장치 나중에 "미국식" 또는 "바다 주민"으로 알려진 장난감으로 사용되는 정수압

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다이버 만들기 "다이버"의 장치가 그림에 나와 있습니다. 우유병, 약병, 공기주입식 고무공(희생해야 함)을 가져가세요. 병에 물을 거의 목까지 채웁니다. 구멍이 있는 병을 물 속에 넣고 기울여 약간의 물을 넣으세요. 거품 안의 물의 양은 거품이 물 표면에 머물도록 조절해야 하지만, 조금만 밀면 물 아래로 들어가게 됩니다. (물 속에서 빨대를 가져다가 거품 안으로 공기를 불어넣는 것이 편리합니다.) 떠오를 때까지). 그런 다음 병의 목을 풍선의 고무 필름으로 덮고 목에 실로 묶습니다.

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다이버의 동작 영화를 클릭하면 "다이버"가 맨 아래로 이동합니다. 놓으면 "다이버"가 떠오를 것입니다. 그래서 그는 익사하고 있습니다. 필름을 누르면 필름 아래의 공기가 압축되어 병 안의 압력이 증가하고 병에 더 많은 물이 유입됩니다. 거품이 무거워지고 가라앉습니다. 필름을 떼자마자 병 안의 압력이 감소하고 병 안의 압축 공기가 배출됩니다. 과잉 물, 그리고 "다이버"가 등장합니다.

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불안한 물고기 빈 달걀 껍질에 물을 반쯤 채우고(그림 a) 양쪽 구멍을 조심스럽게 왁스로 채웁니다. 왁스가 완전히 방수되도록 하려면 "Universal" 브랜드 접착제를 한 겹 더 바르십시오. 이 접착제는 모든 철물점에서 구입할 수 있습니다. 그런 다음 작업의 두 번째 부분을 시작합니다(그림 b). 유포나 염화비닐 두 장을 준비합니다. 각 조각에 지느러미를 부착한 다음 함께 꿰매십시오. 완전히 꿰매기 전에 껍질을 물고기 몸에 넣으십시오. 마지막 스티치는 머리를 몸에 부착하는 방식으로 이루어져야합니다 (그림 c) 그런 다음 5 리터짜리 오이 병에 물을 채우고 물고기를 담그십시오. 오래된 타이어에서 잘라낸 고무로 병의 목을 조입니다(그림 d). .

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실험을 해보자 다음 유익한 실험에 당신의 지식을 활용하십시오: 계란을 가라앉지도 뜨지도 않게 만들 수 있지만 액체 안에 매달린 것처럼 보이게 만들 수 있습니다. 물리학자는 이러한 난자의 상태를 "정지" 상태라고 부릅니다. 이렇게하려면 물에 담긴 계란이 무게만큼의 소금물을 대체 할 정도로 강도가 높은 물에 소금 용액을 준비해야합니다. 이러한 해결책은 몇 가지 테스트 후에만 얻을 수 있습니다. 계란이 뜨면 약간의 물을 추가하고 계란이 가라앉으면 조금 더 강한 소금물을 추가합니다. 약간의 인내심을 갖고 마침내 담근 달걀이 뜨거나 가라앉지 않고 놓인 자리에 움직이지 않는 소금물을 준비할 수 있습니다.

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이 모든 것이 어떻게 작동합니까? 고무막을 손가락으로 누르면 물고기가 바닥으로 가라앉습니다. 손가락을 놓으면 다시 표면으로 올라갑니다. 껍질이 특별히 가볍지 않은지 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 고무막을 눌러도 물고기가 바닥으로 가라앉지 않습니다. 이 경우 물고기를 물에서 꺼내어 배에 납 조각을 붙이십시오. 반대로, 너무 무거운 물고기는 빠르게 바닥으로 가라앉고, 막을 아무리 눌러도 다시 떠오르지 않습니다. 그런 다음 껍질에서 물을 약간 빼내거나 밸러스트의 무게를 줄여야 합니다.

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잠수함 (소개) 신선한 계란이 물에 가라 앉습니다. 경험 많은 주부라면 누구나 이것을 알고 있습니다. 계란이 신선한지 확인하기 위해 그녀는 계란을 테스트합니다. 계란이 가라앉으면 신선한 것이고, 뜨면 음식에 적합하지 않습니다. 물리학자는 이 관찰을 통해 신선한 계란의 무게가 같은 부피보다 더 크다는 것을 추론합니다. 깨끗한 물. 제가 "깨끗하다"고 말하는 이유는 깨끗하지 않은 물, 예를 들어 짠물이 무게가 더 나가기 때문입니다. 계란이 대체되는 소금물보다 가벼울 정도로 물에 두꺼운 소금 용액을 준비할 수 있습니다. 그런 다음 고대 아르키메데스가 발견 한 수영 법칙에 따르면 가장 신선한 계란이 그러한 물에 뜰 것입니다.

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"이상한 소리" 2리터짜리 레모네이드 병, 병 목을 덮을 동전, 물 한 컵을 준비하세요. 1. 뚜껑을 열지 않은 빈 병을 냉동실에 몇 분 동안 넣어두세요. 2. 동전을 물로 적셔주세요. 3. 냉동실에서 꺼낸 병을 동전으로 덮어주세요. 몇 초 후에 동전이 튀어오르기 시작하고 병 목에 부딪히면서 딸깍하는 소리를 연상시키는 소리가 납니다. 동전은 공기에 의해 들어 올려지며, 공기는 ​​냉동고에서 압축되어 더 작은 부피를 차지했지만 이제 가열되어 팽창하기 시작했습니다.

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“마이티 브레스” 옷걸이, 튼튼한 실, 책을 준비하세요. 1. 실로 책을 옷걸이에 묶습니다. (그림 참조) 2. 옷걸이를 빨랫줄에 걸어줍니다. 3. 책 근처에 약 30cm 정도 떨어진 곳에 서서 힘껏 책을 불어보세요. 원래 위치에서 약간 벗어나게 됩니다. 4. 이제 다시 책을 가볍게 불어보세요. 책이 조금 벗어나면 즉시 날려 버리십시오. 그리고 여러 번. 이렇게 반복적으로 가볍게 불면 책을 한 번 세게 불 때보다 책이 훨씬 더 멀리 움직일 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

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디캔터에 달걀 실험을 위해 달걀을 삶아 보세요. 껍질에서 껍질을 벗기십시오. 80 x 80 mm 크기의 종이를 아코디언처럼 접어서 불에 태우세요. 그런 다음 불타는 종이를 유리병에 넣으세요. 1~2초 후 계란으로 목을 덮으세요(그림 참조). 종이가 타는 것이 멈추고 계란이 우유통 안으로 빨려들어가기 시작합니다.

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분수 여러 가지 방법으로 분수를 만들 수 있습니다. 첫 번째는 코르크에 빨대가 삽입된 병입니다. 아니면 일반 약국 피펫을 사용할 수도 있습니다. 그녀의 유리관은 너무 짧습니다. 따라서 고무 봉지는 그대로두고 가위로 바닥을 자르는 것이 좋습니다. 뜨거운 못으로 코르크에 구멍을 뚫고 튜브를 그 안에 아주 단단히 삽입합니다. 너무 약해지면 왁스로 틈을 메워주세요. 뚜껑이 꽉 닫혀 있는 작은 병을 선택하세요. 이 병에 연한 색의 물을 절반 정도 채우고 마개를 막습니다. 튜브의 하단은 물 속에 있어야 합니다. 병 안의 물이 아래에 있습니다. 기압. 외부 압력은 동일합니다.

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분수의 흐름을 만드는 방법은 무엇입니까? 이를 수행하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 첫 번째는 외부 압력을 줄이는 것입니다. 병을 얕은 접시에 놓습니다. 이 접시에 약간의 물을 붓고 압지 시트를 놓습니다. 3리터를 가져가세요 유리 병불타는 양초, 스토브 또는 전기 스토브 위에 거꾸로 들고 있습니다. 충분히 예열하고 뜨거운 공기를 채워주세요. 준비됐나요? 접시에 거꾸로 놓고 가장자리는 흡착지에 놓습니다. 이제 병이 덮여 있습니다. 병 안의 공기가 식기 시작하고 물이 접시 밖으로 빨려 나옵니다. 곧 그녀는 모두 캔 아래로 들어갈 것입니다. 조심하세요. 이제 공기가 가장자리 아래로 미끄러질 것입니다! 그러나 우리가 기록지에 넣은 것은 헛되지 않았습니다. 병 바닥을 세게 누르면 젖은 잎을 눌러 공기가 빠져나가지 않게 됩니다. 분수가 채워질 것이다!

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투석기 만들기 실제 투석기에 사용되었던 소의 힘줄로 만든 하네스 대신 고무링을 개조해야 합니다. 가정용 통조림용 유리 뚜껑에는 매우 적합한 링이 포함되어 있습니다. 당신은 그러한 반지를 잠시 빌릴 수 있습니다. 우리의 경험은 그것을 망치지 않을 것입니다. 유리병에 담긴 상점에서 구입한 통조림 식품에도 고리 모양의 고무 개스킷이 있습니다. 이 링은 병이 열려 있을 때 금속 뚜껑에서 조심스럽게 제거할 수 있습니다. 사실, 그것으로 투석기가 약해질 것입니다. 오래된 자전거, 오토바이 또는 자동차 내부 튜브가 있는 경우 링을 잘라낼 수 있습니다. 마지막으로 둥근 고무 가터가 적합합니다. 냄비 손잡이 중 하나 아래로 고리를 통과시켜 반으로 접습니다. 두 개의 루프가 생깁니다. 숟가락 손잡이를 그 안에 넣고 끝 부분을 팬 바닥과 벽 사이의 모서리에 누릅니다. 그림은 이를 수행하는 방법을 보여줍니다. 팬을 프리 핸들과 바닥 가장자리로 지지하도록 테이블 위에 팬을 놓습니다. 발사체를 숟가락에 넣습니다. 탁구, 작은 감자, 성냥갑.

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액션, 투석기는 왜 발사되는 걸까? 이제 촬영할 수 있습니다. 숟가락을 아래로 당겨서 놓습니다. 못쓰게 만들다! 고무줄에 끌린 숟가락이 튀어 올라 팬 가장자리에 부딪칩니다. 발사체가 날아가서 공중에 아름다운 호를 그리게 됩니다. 어쩌면 숟가락이 날아갈 수도 있습니다. 그러나 그녀는 그렇게 멀리 날지는 않을 것이다. 우리 껍질은 왜 날아갔나요? 실제 투석기처럼 먼저 숟가락으로 움직였습니다. 하지만 숟가락은 장벽에 부딪혀 멈춰 섰다. 그리고 발사체의 경로에는 장애물이 없습니다. 그리고 그는 관성에 의해 계속 움직이고 날아가며 투석기를 떠납니다! 그건 그렇고, 지난 몇 년투석기는 다시 군사 업무에 적용되었습니다. 이를 통해 정상적인 이륙을 위한 공간이 충분하지 않은 항공모함 및 기타 선박의 갑판에서 항공기가 발사됩니다. 그리고 제트기에서는 사고가 발생할 경우 투석기를 사용하여 조종사를 낙하산으로 공중에 던집니다. 그 자신은 그런 속도로 뛰어 내릴 수 없습니다. 공기 저항이 너무 큽니다. 물론 현대 투석기의 디자인은 완전히 다릅니다. 그러나 원리는 동일합니다. 운동의 관성입니다.

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경험의 역사.

  • "데카르트 다이버" 실험은 프랑스 과학자 르네 데카르트(1596-1650, 그의 성 카르테시우스는 라틴어로 카르테시우스처럼 들림)가 정수압 현상을 보여주기 위해 발명했습니다.


경험에 대한 설명입니다.

    오늘날에는 데카르트 시대보다 그러한 장치를 만드는 것이 더 쉽습니다. 키가 큰 유리병에 물을 채우고 그 위에 약간의 공기를 남겼습니다. 작은 속이 빈 유리 조각상이 이 용기에 내려졌습니다. 조각상은 부분적으로 물로 채워져 용기의 수위보다 약간 돌출되었습니다. 용기의 윗부분은 얇은 가죽 조각으로 단단히 덮여 있었습니다. 이 막을 누르면 피규어가 물에 뜨는 것은 물론 가라앉는 것도 가능해졌습니다.


체험의 목적.

  • 다음을 시연하는 데 사용할 수 있습니다.

  • 파스칼의 법칙

  • 아르키메데스 힘

  • 부동 조건

  • 따라서 경험은 본질적으로 물리적 장치(설치)입니다.


장비.

  • 1.5리터 용량의 플라스틱 병,

  • 시험관 또는 의료용 피펫


진전.

  • 1. 병에 물을 채웁니다. (병이 가라앉지 않고 부력이 크지 않도록 병에 부어야 하는 물의 양은 실험적으로만 결정할 수 있습니다.)


진전.

  • 2. 물로 부분적으로 채워진 시험관(또는 피펫)을 병에 넣고 뚜껑으로 병을 단단히 닫습니다.


진전.

  • 3. 병을 쥐어짜면 시험관이 가라앉거나, 특정 깊이에서 뜨거나, 뜨는 세 가지 부동 상태 중 하나를 실현할 수 있습니다.


설명.

  • 고무 마개를 누르면 병 안의 공기압이 변하기 때문에 병("다이버")이 가라앉기 시작합니다. 이 압력의 영향으로 물이 기포 안으로 흘러 들어가 기포 안의 공기가 더 작은 부피로 압축됩니다. 물로 채워지면 거품은 무거워지고 부력을 일부 잃어 가라앉기 시작합니다(Fweight > Fa).

  • 코르크에 가해지는 압력이 풀리면 병 안의 물에 가해지는 압력도 감소합니다. 더 가벼운 공기는 팽창하여 거품 밖으로 약간의 물을 밀어냅니다. 거품이 가벼워졌다가 다시 떠오르네요 (Fheavy

  • 따라서 손으로 압력을 조정하면 F Heavy = Fa와 같은 평등을 얻을 수 있으며 "다이버"는 선박의 어느 곳에서나 수영할 것입니다.


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데카르트 다이버라는 단어 CARTHUSIAN, Cartesian, Cartesian. 조정 Cartesius (프랑스 철학자 Descartes-Cartesius의 성의 라틴어 형식). 데카르트 철학. 데카르트 잠수부(물리적) - 고무막으로 밀봉된 물이 담긴 용기에 공기와 물로 반이 채워진 번데기가 막을 누르면 바닥으로 가라앉거나 표면으로 올라간다 - 설명하기 위해 데카르트가 발명한 시연 장치 나중에 "미국식" 또는 "바다 주민"으로 알려진 장난감으로 사용되는 정수압

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다이버 만들기 "다이버"의 장치가 그림에 나와 있습니다. 우유병, 약병, 공기주입식 고무공(희생해야 함)을 가져가세요. 병에 물을 거의 목까지 채웁니다. 구멍이 있는 병을 물 속에 넣고 기울여 약간의 물을 넣으세요. 거품 안의 물의 양은 거품이 물 표면에 머물도록 조절해야 하지만, 조금만 밀면 물 아래로 들어가게 됩니다. (물 속에서 빨대를 가져다가 거품 안으로 공기를 불어넣는 것이 편리합니다.) 떠오를 때까지). 그런 다음 병의 목을 풍선의 고무 필름으로 덮고 목에 실로 묶습니다.

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다이버의 동작 영화를 클릭하면 "다이버"가 맨 아래로 이동합니다. 놓으면 "다이버"가 떠오를 것입니다. 그래서 그는 익사하고 있습니다. 필름을 누르면 필름 아래의 공기가 압축되어 병 안의 압력이 증가하고 병에 더 많은 물이 유입됩니다. 거품이 무거워지고 가라앉습니다. 필름을 떼어내자마자 병 안의 압력이 감소하고 기포 안의 압축 공기가 과도한 물을 배출하며 "다이버"가 표면으로 떠오릅니다.

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특정 내용을 시연하기 위한 많은 도구 및 장치 물리적 현상법률은 법률이 개발되거나 사용된 지리적 장소의 이름을 따서 명명됩니다. 오늘 우리는 이러한 장치 중 하나를 소개하고 싶습니다. 이것 데카르트 다이버– 신체의 부유 상태를 연구하고 아르키메데스의 법칙을 입증하기 위한 장치입니다.

데카르트 다이버를 어떻게 만들 수 있나요? 기본적으로 벽이 얇은 원통형 시험관 또는 이와 유사한 용기를 사용해야 합니다. 그런 다음 부피의 약 1/3을 붓고 물병에 넣어 띄워주세요. 다음으로, 피펫을 사용하여 다이버가 뜨는 수준까지 물을 채우고 병의 물 표면 위로 1-1.5mm 높이로 튀어 나옵니다. 이제 데카르트 다이버가 다이빙할 준비가 되었습니다. 그리고 다이버는 비커와 같은 크고 투명한 용기에서 수영합니다. 또한 얇은 고무 필름이나 마개로 용기 상단을 닫아야 한다는 점도 고려해야 합니다.

그러나 물로 채워진 데카르트 다이버를 어떻게 병에서 비커로 옮길 수 있습니까? 처음에는 쉽지 않지만 나중에는 특정 운동그것은 잘 될 것입니다. 따라서 다이버의 시험관을 병에서 꺼내 손가락으로 상단을 단단히 닫은 다음 뒤집어 물이 담긴 비이커에 담그고 손가락을 물 속에서 제거합니다. 다이버는 수영을 할 수 있습니다. 다이빙이 성공하면 시험관은 거의 완전히 잠긴 물에 떠 있습니다.

데카르트 다이버를 담그려면 예를 들어 소유자 또는 소유자가 만든 얇은 고무로 비커를 덮어야 합니다. 의료용 장갑. 유리관이 달린 고무 마개로 용기를 닫고 그 위에 약 10cm 길이의 고무 튜브를 놓는 것이 좋습니다. 또한 마개로 고무 튜브의 자유 끝을 닫으십시오.

물체의 부유상태는 다음과 같이 증명될 수 있다. 고무 캡을 누르거나 고무 튜브를 손가락으로 쥐어 다이버의 다이빙 또는 상승을 관찰합니다. 데카르트 다이버가 선박 바닥, 상단 또는 중앙에 있을 때 조건을 선택할 수 있습니다.

물리학적 관점에서 우리가 관찰한 것을 어떻게 설명할 수 있습니까? 고무 튜브를 쥐거나 고무 칸막이를 누르면 장치 내부가 확대되고 약간의 물이 다이버의 테스트 튜브로 들어갑니다. 그런데 이것도 볼 수 있습니다. 예를 들어 어떻게든 사용하면 됩니다. 실이나 고무줄, 표시 시작 위치시험관에 물을 담는다). 부력으로 인해 시험관의 무게가 증가하여 시험관이 가라앉게 됩니다. 고무 튜브나 셉텀이 풀리면 다이버의 시험관에 압축된 공기가 과도한 물을 짜내고 시험관은 가벼워져 떠오르게 됩니다.

데카르트 다이버의 행동은 잠수함 다이빙의 원리를 잘 보여줍니다. 배의 선체에는 보트가 채워지는 탱크가 있습니다. 바닷물. 당신이 떠오를 필요가 있을 때, 이 물은 압축 공기로 보트 밖으로 압착됩니다.

여기에는 데카르트 다이버와 같은 흥미로운 물리적 실험 시연의 일반적인 계획만 설명되어 있다고 즉시 말하고 싶습니다. 물론 누군가는 시험관을 칠할 것이다. 다른 색상예를 들어 매니큐어를 사용하여 다이버를 그립니다. 그리고 누군가가 그 위에 조각상을 붙일 것입니다. 시험관이 없으면 점안기를 사용하여 실험해 볼 수 있습니다. 어떤 식으로든 상상력에는 한계가 없으며 데카르트 다이버는 독창적이고 독특할 수 있습니다. 믿을 수 없을 정도로 가는 길처럼 흥미로운 세계과학...



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