Загадка воздушного шарика | Статья в журнале «Юный ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 26 октября, печатный экземпляр отправим 30 октября.

Опубликовать статью в журнале

Рубрика: Физика

Опубликовано в Юный учёный №1 (1) февраль 2015 г.

Дата публикации: 04.02.2015

Статья просмотрена: 138 раз

Библиографическое описание:

Заречина К. А., Ионова Т. Ю. Загадка воздушного шарика // Юный ученый. — 2015. — №1. — С. 73-75. — URL https://moluch.ru/young/archive/1/45/ (дата обращения: 17.10.2019).

Я очень люблю свой день рождения. Каждый год мы всей семьей украшаем наш дом к празднику. И, конечно же, важным элементом украшения являются воздушные шары. Обычно с братом мы соревнуемся в том, кто быстрее надует шарик ртом. Мы очень торопимся, каждый хочет победить, и вдруг, уже почти надутый шарик, вырывается из рук и стремительно улетает, мечась по комнате, пока совсем не сдуется. Я решила выяснить, почему улетает воздушный шарик, если он не завязан и от чего зависит дальность его полета.

Для начала я решила узнать мнение моих одноклассников и учеников других классов. Как они думают, что заставляет улетать воздушный шарик, который не завязан? С этой целью я провела анкетирование. Просмотрев ответы моих ровесников, я увидела, что половина опрошенных (50 %) считают, что газ в шарике легче воздуха. 45 % считают, что шарику помогает лететь ветер. То, что шарику помогает лететь выходящий из него воздух, посчитали 5 % детей. Я сделала выводы, что мне придется опытным путем выяснить, что заставляет двигаться воздушный шарик, и поделиться результатами опытов с ребятами.

Опыты с воздушным шариком

Гипотеза 1. Допустим, лететь шарику помогает ветер.

Надуем два шарика. Один из них завяжем ниткой. Выйдем на улицу в ветреную погоду. Отпустим шарики. Они летят. Завязанный шарик летит от порывов ветра. А тот, который не завязан, летит быстрее. А потом оба падают на землю. В квартире, где нет ветра, завязанный шарик медленно падает на пол. А незавязанный — летит, хотя и медленнее, чем на улице. А потом падает. Все-таки ветер помогает полету шарика. Но он летит и без ветра. Значит, моя гипотеза подтвердилась частично.

Гипотеза 2. Предположим, что газ в шарике легче воздуха, поэтому он летит.

Я знаю, чем теплее воздух, тем он легче, поэтому поднимается вверх воздушный шар. Может, углекислый газ тоже легче воздуха? Проведем следующий опыт. Возьмем два одинаковых шарика. Один надуем сами углекислым газом, а другой с помощью насоса воздухом. Свяжем их ниткой и перекинем через палочку. Мы видим, что шарик, надутый углекислым газом опустился ниже. Значит, он тяжелее. В справочнике я нашла подтверждение моему выводу. Оказалось, что углекислый газ в 1,5 раза тяжелее воздуха. Эта гипотеза оказалась ложной.

Гипотеза 3. Возможно, шарик толкает воздух, выходящий из него.

Когда мы надуваем шарик, то резиновая оболочка растягивается и заполняется воздухом. Когда входное отверстие освобождаем, воздух с силой вырывается наружу. Шарик при этом уменьшается. Воздух из шарика летит в одну сторону, а оболочка шарика в другую. Они отталкиваются друг от друга. Путь шарика непредсказуем. Когда весь воздух выходит из шарика, он останавливается. Я спросила об этом у учителя физики Сергея Вячеславовича. Он сказал, что шарик улетает под действием реактивной силы. Реактивное движение возникает, когда от тела отделяется с некоторой скоростью его часть. Значит, шарик толкает воздух, который выходит из него. Мой шарик — реактивный!

Опыты, показывающие реактивное движение.

Проведем еще несколько опытов, показывающих реактивное движение шарика.

1.      Надуем воздушный шарик, вставим согнутую трубочку и завяжем. Прикрепляем шарик к маленькой машинке. Трубочка должна смотреть назад. Освобождаем трубочку. Воздух выходит назад. Машинка едет вперед под действием реактивной силы.

2.      Такой же шарик с трубочкой опускаем в миску с водой. Трубочка должна смотреть в сторону. Освобождаем трубочку. Шар начинает вращаться по воде под действием реактивной силы. [4]

Как влияет форма шарика и толщина резины на дальность полета.

Интересно, от каких факторов зависит дальность полета шарика? Возьмем шарики разные по размеру и толщине резины и проведем эксперимент. Возьмем леску и натянем ее по комнате. На леску наденем часть соломинки. Будем надувать шарики насосом одинаковым количеством воздуха (10 качков). Шарики прикрепим к соломинке скотчем и отпустим. Шарик пролетит по леске какое-то расстояние и остановится. Измерим пройденный путь. Для наглядности заполним таблицу результатов. (Таблица 1)

Таблица 1

п/п

Цвет шарика

Длина шарика, мм

Ширина шарика, мм

Толщина резины

Проделанный

путь

мм

1.

Оранжевый

85

55

тонкая

660

2.

Красный

75

50

тонкая

630

3.

Зелёный

80

75

средней толщины

725

4.

Фиолетовый

80

75

средней толщины

710

5.

Жёлтый

85

60

толстая

785

6.

Голубой

80

75

толстая

800

 

Вывод: Чем толще резина и больше размер шарика, тем дальше он летит.

Реактивное движение в живой природе

Реактивное движение используется многими моллюсками. Осьминоги, кальмары и каракатицы имеют специальный мешочек. В него они набирают воду и выпускают ее сильной струей наружу. Струя эта отталкивает животное назад. Кальмар может развивать скорость до 60–70км/ч. [6]

Примеры реактивного движения можно обнаружить и в мире растений. Созревшие плоды “бешеного” огурца при лёгком прикосновении отскакивают от плодоножки, и из образовавшегося отверстия с силой выбрасывается жидкость с семенами; сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении. Стреляет «бешеный» огурец более, чем на 12 метров. [1]

Как ученые использовали знания о таком движении.

Одно из главнейших изобретений человечества в XX веке — это изобретение реактивного двигателя, который позволил человеку подняться в космос. Так появились ракеты, а затем реактивные самолеты. Позже инженеры создали двигатель, подобный двигателю кальмара. Его назвали водометом. Такой двигатель стоит на некоторых быстроходных катерах. [2]

Изучая данную тему, я обнаружила информацию о том, что надувать воздушные шарики не только весело, но и полезно!          Оказывается, они «дарят» здоровье нашим легким. Надувание шаров положительно влияет на наше горло (даже служит средством профилактики ангины), а также помогает укрепить наш голос. Этой помощью часто пользуются певцы, так как такая тренировка помогает им правильно дышать во время пения. [5]

Я считаю, что данную работу можно использовать на уроках, чтобы продемонстрировать в простой и красочной форме действие реактивной силы, наглядно показать, что углекислый газ тяжелее воздуха. Ведь, когда мы сами проводим различные опыты или наблюдаем за их проведением, нам легче понять принцип действия чего-либо, тем более, если эти опыты такие яркие и веселые!

 

Литература:

 

1.                 Арон К. Д., Сахаров С. В. Едем. Плаваем. Летаем.. — М.: ПО Детская книга,1993.

2.                 Галилео. Наука опытным путём. Выпуск № 1, 2011.

3.                 Горев Л. А. Занимательные опыты по физике. — М.: Просвещение,1985.

4.                 Рабиза Ф. Простые опыты. — М.: Детская литература, 2002.

5.                 Сикорук Л. Л. Физика для малышей.- М.: Просвещение, 2005.

6.                 Что такое? Кто такой? — М.: Педагогика, 1990.

Основные термины (генерируются автоматически): шарик, углекислый газ, воздушный шарик, реактивное движение, воздух, реактивная сила, толщина резины, опыт, трубочка, завязанный шарик.


Похожие статьи

Занятия с массажным мячиком | Статья в журнале...

− Регулирует силу и точность движений; − Развивает и нормализует эмоционально-волевую сферу (особенно важно для гиперактивных детей)

В Китае ещё в древности играли с каменными и металлическими шарами, в Японии — с грецкими орехами. По своему опыту с...

О устройстве прецизионной стабилизации шара в страйкбольной...

В статье рассматриваются результаты НИОКР по теме проектирования узлов страйкбольной нелицензируемой пневматики калибра 6 мм с дульной энергией менее 3 Дж. Стандартное решение узла камеры Hop-up представлено на рис. 1. Шар, при стрельбе с закрытого нозла...

Зоологическая гидравлика и теплотехника | Статья в журнале...

Гидравлика — наука о законах движения и равновесия жидкостей, изучаемая в университетах и институтах студентами технических специальностей. Студенты — молодая и энергичная аудитория, и для объяснения им сложных инженерных наук необходим творческий подход.

Анализ одного «вечного» двигателя | Статья в журнале...

Рассмотрим силы, действующие на шарик. Это, кончено, сила тяжести, а также магнитная сила, действующая со стороны магнита (рис.2). Рис.2 Силовой анализ механизма. Поскольку шарик вращается, то результирующая магнитная сила приложена не к центру, а несколько выше его.

Летательные аппараты нетрадиционных схем | Статья в журнале...

- горизонтальное оперение работает в условиях скошенного и заторможенного крылом воздушного потока, поэтому истинный угол атаки оперения может стать отрицательным, а скорость обтекающего его потока будет меньше, чем у крыла

Занимательные опыты — средство развития интеллектуальных...

Эксперимент 2. «Запираем воздух в шарик». Цель а: Изучениесвойств воздуха. Средства воздушные шарики. Материалы: в тазике.

А хотите, словит, и запереть воздух? Возьмите свои шарики и надуйте — так мы ловим воздух и запираем в воздушном шаре.

Сюжетно-познавательное занятие «Воздушная радость» во...

Клепа: да это воздушный шарик…Плачет. Воспитатель: Ребята, может поможем Клепе отыскать шарик? И отправимся в страну «Волшебная радость».

Надуваем быстро шарик. Он становится большой. Вдруг шар лопнул, воздух вышел –. Стал он тонкий и худой.

Викторина «Физика в природе» | Статья в журнале...

Радиоактивный газ, который скапливается в плохо проветриваемых помещениях. Допустим, что в атмосферу попали в равных количествах атомы радиоактивных веществ с разными периодами полураспада. Какое из них таит в себе наибольшую биологическую опасность?

Исследовательский проект «Хлеб и жизнь» | Статья в журнале...

Для опыта понадобится: маленькая бутылка, воздушный шарик, 1 пакетик разрыхлителя

А шарик надуется. Между уксусом и разрыхлителем теста происходит бурная химическая

При этом в больших количествах выделяется углекислый газ (CO2), создавая в бутылке высокое...

Похожие статьи

Занятия с массажным мячиком | Статья в журнале...

− Регулирует силу и точность движений; − Развивает и нормализует эмоционально-волевую сферу (особенно важно для гиперактивных детей)

В Китае ещё в древности играли с каменными и металлическими шарами, в Японии — с грецкими орехами. По своему опыту с...

О устройстве прецизионной стабилизации шара в страйкбольной...

В статье рассматриваются результаты НИОКР по теме проектирования узлов страйкбольной нелицензируемой пневматики калибра 6 мм с дульной энергией менее 3 Дж. Стандартное решение узла камеры Hop-up представлено на рис. 1. Шар, при стрельбе с закрытого нозла...

Зоологическая гидравлика и теплотехника | Статья в журнале...

Гидравлика — наука о законах движения и равновесия жидкостей, изучаемая в университетах и институтах студентами технических специальностей. Студенты — молодая и энергичная аудитория, и для объяснения им сложных инженерных наук необходим творческий подход.

Анализ одного «вечного» двигателя | Статья в журнале...

Рассмотрим силы, действующие на шарик. Это, кончено, сила тяжести, а также магнитная сила, действующая со стороны магнита (рис.2). Рис.2 Силовой анализ механизма. Поскольку шарик вращается, то результирующая магнитная сила приложена не к центру, а несколько выше его.

Летательные аппараты нетрадиционных схем | Статья в журнале...

- горизонтальное оперение работает в условиях скошенного и заторможенного крылом воздушного потока, поэтому истинный угол атаки оперения может стать отрицательным, а скорость обтекающего его потока будет меньше, чем у крыла

Занимательные опыты — средство развития интеллектуальных...

Эксперимент 2. «Запираем воздух в шарик». Цель а: Изучениесвойств воздуха. Средства воздушные шарики. Материалы: в тазике.

А хотите, словит, и запереть воздух? Возьмите свои шарики и надуйте — так мы ловим воздух и запираем в воздушном шаре.

Сюжетно-познавательное занятие «Воздушная радость» во...

Клепа: да это воздушный шарик…Плачет. Воспитатель: Ребята, может поможем Клепе отыскать шарик? И отправимся в страну «Волшебная радость».

Надуваем быстро шарик. Он становится большой. Вдруг шар лопнул, воздух вышел –. Стал он тонкий и худой.

Викторина «Физика в природе» | Статья в журнале...

Радиоактивный газ, который скапливается в плохо проветриваемых помещениях. Допустим, что в атмосферу попали в равных количествах атомы радиоактивных веществ с разными периодами полураспада. Какое из них таит в себе наибольшую биологическую опасность?

Исследовательский проект «Хлеб и жизнь» | Статья в журнале...

Для опыта понадобится: маленькая бутылка, воздушный шарик, 1 пакетик разрыхлителя

А шарик надуется. Между уксусом и разрыхлителем теста происходит бурная химическая

При этом в больших количествах выделяется углекислый газ (CO2), создавая в бутылке высокое...

Задать вопрос