Fyzikální experimenty s atmosférickým tlakem. "Atmosférický tlak"

rekvizity: plastová lahvička s uzávěrem a dlouhou skleněnou trubičkou o průměru 6-8 mm, otevřenou na obou koncích (lze ji nahradit pryžovou nebo plastovou trubičkou).

Zkušenosti s pokrokem:

Ve víčku lahvičky vytvořte otvor, do kterého hadička těsně zapadne.

V samotné láhvi, blíže ke dnu, vytvořte malý otvor 1-2 mm.

Nalijte vodu do lahvičky a našroubujte uzávěr s hadičkou. Konec trubky musí být nad úrovní otvoru.

Proud vytéká z otvoru konstantní rychlostí i přes snížení hladiny kapaliny v nádobě! Tvar trysky se nemění! Teprve když voda klesne na spodní úroveň trubice, začne se snižovat tlak.

Tlak vody lze měnit změnou hloubky ponoření hadičky do láhve.

Vysvětlení: tlak na úrovni otvoru je roven součtu atmosférického a hydrostatického tlaku. Zůstane tak, dokud hladina vody neklesne ke spodnímu konci trubice.

rekvizity: dvě plastové lahve s uzávěry, filmové pouzdro.

Zkušenosti s pokrokem:

Do uzávěrů lahví udělejte stejné otvory o průměru 6 - 8 mm.

Odřízněte spodní část pouzdra na film.

Z obou konců výsledného válce vložte uzávěry se závitovými otvory.

Naplňte jednu třetinu láhve vodou.

Láhve spojte uzávěry.

Umístěte lahve svisle s lahví na vodu nahoře.

Voda z horní láhve nevyteče!

Tento pokus opakuje pokus popsaný v literatuře s nálevkou vloženou do láhve. Voda se do nálevky prudce nalévá ze sklenice, voda z ní nevytéká. Ne vždy se zkušenost s trychtýřem povede, protože. vyžaduje těsné spojení mezi nálevkou a lahví, stejně jako zmenšení vnitřního otvoru nálevky. Navrhovaná zkušenost je spolehlivá, vždy se ukáže, voda nevylévá měsíce.

Vysvětlení: při pozorném pozorování si všimnete, že z horní láhve vyteklo malé množství vody. V důsledku toho se tlak vzduchu v něm stal nižší než atmosférický, ve spodní láhvi - více než atmosférický. Zvýšení tlaku ve spodní láhvi se ukázalo jako dostatečné pro vyrovnání hydrostatického tlaku vody v horní láhvi. Svou roli hraje i povrchové napětí vody.

rekvizity: plastová láhev, horká voda.

Zkušenosti s pokrokem:

Plastovou láhev vypláchněte horkou vodou z vodovodu.

Láhev pevně uzavřete víčkem.

Bytylka pochybuje. To se ve filmu nezobrazuje. Vidíme jen výsledek.

Vysvětlení: vzduch v láhvi se ochladí na pokojovou teplotu. Tlak uvnitř láhve klesá a je nižší než atmosférický tlak. Atmosféra ždímá láhev ze stran. Plastová láhev je zdeformovaná. Vzduch se ochladí tak rychle, že celý zážitek trvá asi deset sekund.

Stejného účinku lze dosáhnout použitím vakuové pumpy. Plastovou lahvičku uzavřete uzávěrem s tryskou a připojte hadicí k vakuové pumpě. Po několika cyklech odsávání se láhev s charakteristickým zvukem promění v "koláč". Tvar láhve bude obnoven, pokud je znovu nafouknuta vzduchem.

Námět pro výzkum: vyrábí se velké množství plastových lahví různých velikostí a tvarů. Podívejte se, zda se deformují stejně. Vysvětlete výsledek studie.

rekvizity: obdélníkový karton libovolné velikosti, noviny, siloměr (nebo lněná guma), velká kancelářská sponka, lepicí páska.

Zkušenosti s pokrokem:

Ve středu kartonu použijte pásku ke svislému upevnění velké kancelářské sponky ohnuté do tvaru trojúhelníku.

Položte lepenku na stůl sponkou nahoru a na ni rozložené noviny. Protrhněte noviny, kde je kancelářská sponka.

Na kancelářskou sponku připevněte siloměr, prudce zatáhněte.

Pomocí siloměru změřte sílu, kterou je třeba vyvinout, abyste odtrhli noviny s kartonem ze stolu.

Změřte hmotnost krabice od novin.

Porovnejte výsledek.

Výsledky jsou nápadně odlišné. Při prudkém pohybu je potřeba desetkrát větší síla!

Vysvětlení: síla atmosférického tlaku působící na noviny je určena součinem atmosférického tlaku a plochy novin. Tato síla je mnohem větší než hmotnost kartonu spolu s novinami.

CO DOKÁŽE VZDUCH

Zkušenost 1

Umí si třeba hodit mincí! Položte malou minci na stůl a vhoďte ji do ruky se stlačeným vzduchem. Chcete-li to provést, držte ruku se štítem za mincí a ostře udeřte na stůl. Pouze ne na místo, kde mince leží, ale ve vzdálenosti 4-5 cm před ní.

Vzduch stlačený vaším dechem pronikne pod minci a hodí ji přímo do vaší hrsti.

Několik pokusů - a naučíte se, jak vzít minci ze stolu, aniž byste se jí dotkli rukou!

Zkušenost 2

Pokud máte úzké kónické sklo, můžete udělat další zábavný experiment s mincemi. Na dno sklenice dejte penny a navrch nikl. Bude ležet vodorovně jako víko, i když nedosahuje k okraji sklenice.
Nyní ostře udeřte na okraj penny.

Postaví se na okraj a cent vymrští stlačený vzduch. Poté penny zapadne na své místo. Takže neviditelná osoba vám pomohla dostat cent ze dna sklenice, aniž by se dotkla ní nebo centu ležícího na vrcholu.

Zkušenost 3

Podobný experiment lze provést s vaječnými sklenicemi. Postavte dvě takové sklenice vedle sebe a do té nejblíže k sobě dejte vajíčko.

V případě neúspěchu si vezměte vychladlé vejce. A nyní silně a ostře foukejte v místě označeném šipkou na obrázku, těsně na samém okraji sklenice.

Vajíčko vyskočí a „sedne“ do prázdné sklenice!
Neviditelný vzduch proklouzl mezi okrajem sklenice a vejcem, vtrhl do sklenice natolik, že vejce vyskočilo!

Někomu tato zkušenost nevyjde – „není dost ducha“. Když si ale místo vajíčka natvrdo vezmete prázdnou vyfouklou skořápku, dopadne to zaručeně!

TĚŽKÝ VZDUCH

Vezměte si široké dřevěné pravítko (což není škoda). Vyvažte jej na hraně stolu tak, aby při sebemenším tlaku na volný konec pravítko spadlo. A teď rozprostřete na stůl nad pravítko noviny. Jemně rozetřete, vyhlaďte rukama, vyrovnejte všechny vrásky.

Dříve bylo možné pravítko naklánět prstem. Nyní přibyly noviny, ale kolik váží? No tak, odvážnější: vstaň od pravítka na straně a udeř do jeho konce pěstí!

I pěst bolí a vládce lže jako přibitý hřebíky. No, teď jí ukážeme, jak odolat! Vezměte hůl a udeřte vší silou. Bachu! Pravítko je rozpůleno a noviny si lžou, jako by se nic nestalo.

Proč je papír tak těžký?
Ano, protože na něj shora tlačí vzduch. 1 kg na centimetr čtvereční. A noviny mají spoustu centimetrů čtverečních! Hádejte, o jakou oblast se jedná? Přibližně 60 x 42 = 2520 cm2. To znamená, že na něj vzduch tlačí silou dva a půl tisíce kilogramů, dvě a půl tuny!

Noviny pomalu zvedejte – vzduch pod ně pronikne a zespodu přitlačí úplně stejnou silou. Ale zkuste to strhnout ze stolu najednou a už jste viděli, co se stane. Vzduch se nestihne dostat pod noviny - a pravítko se zlomí vejpůl!

PŘÍSAVKA ZE ŠKOLNÍ GUMOVÉ

Ze tří položek vyjmenovaných v názvu je chobotnice pro experimenty nejméně vhodná. Za prvé je těžké ji získat a za druhé jsou vtipy s chobotnicí špatné. Jak se chytá svými strašlivými chapadly, jak saje přísavkami – neutrhnete to!

Zoologové říkají, že přísavník chobotnice má tvar misky s prstencovým svalem. Chobotnice namáhá sval – kalíšek se stáhne, zúží. A pak, když je tento pohárek přitlačen ke kořisti, sval se uvolní.

Podívejte se, jak zajímavé: aby chobotnice držela kořist, nenamáhá svaly, ale uvolňuje je! A přísavky se stále drží. Jako ředkev na talíři!

Zkušenosti

Pokusy s živou chobotnicí jsme ty a já museli odmítnout. Ale ještě si vyrobíme jeden přísavník - umělý přísavník, ze školní žvýkačky.

Vezměte měkkou gumičku a uprostřed jedné strany udělejte dírku. Toto bude přísavka. Dobře, používáme vaše svaly. Ty jsou totiž potřeba nejdříve jen zmáčknout přísavku a pak se ještě uvolní, aby se dala ruka sundat.
Stiskněte gumičku, aby se kalíšek zmenšil, a přitiskněte jej k talíři. Stačí ji nejprve navlhčit: žvýkačka není ředkev, nemá vlastní šťávu. Mimochodem, chobotnice "pracuje" i s mokrými přísavkami.

Stiskl gumičku?
Teď pusťte, bezpečně cucala.
Nechybí ani misky na mýdlo s gumovými přísavkami. Přilepí se na obkladovou stěnu koupelny. I ty musí být nejprve navlhčeny a poté přitlačeny ke stěně a uvolněny. Vydrž!

No a teď o mouše!
Řekněte mi, přemýšleli jste někdy o tom, jak chodí po zdi a dokonce i po stropě?

Existuje dokonce taková hádanka: "Co je nad námi vzhůru nohama?" Možná má moucha na koncích nohou drápy? Háčky, kterými se drží nerovných stěn a stropu? Ale ona přece chodí úplně volně po skle okna, i po zrcadle. Moucha se vlastně nemá čeho chytit. Ukazuje se, že i moucha má na tlapkách přísavky.

Takže potom se přesvědčte, že mezi mouchou a chobotnicí není nic společného.

JAK VYPRÁZDNIT SKLENICI?

Sklenice a láhev jsou naplněny vodou. Sklenici musíte vyprázdnit lahví, aniž byste ji vyprázdnili.
Do korku láhve udělejte dva otvory a propíchněte jimi dvě brčka, jedno dlouhé stejně jako výška sklenice, druhé dvakrát delší. Poté jeden konec menšího brčka uzavřete strouhankou a láhev ucpejte zátkou tak, aby se otevřené konce brček vešly do láhve.

Nyní, když láhev otočíte dnem vzhůru, z velkého brčka začne vytékat voda. Láhev překlopte přes sklenici vody tak, aby se brčko dotýkalo dna sklenice, a odstřihněte nůžkami její konec zatavený strouhankou. Voda poteče z velkého brčka, dokud nebude sklenice prázdná. Proč?

To se vysvětluje následovně: brčka fungují jako sifon. Prázdný prostor vytvořený protékající vodou v láhvi se okamžitě zaplní vodou ze sklenice, která je do láhve hnána tlakem vzduchu na hladinu vody ve sklenici.

Většina lidí, vzpomínajících na svá školní léta, si je jistá, že fyzika je velmi nudný předmět. Kurz obsahuje mnoho úkolů a vzorců, které se v pozdějším věku nebudou hodit nikomu. Na jednu stranu jsou tato tvrzení pravdivá, ale jako každý předmět má i fyzika druhou stranu mince. Ne každý to ale objeví sám.

Hodně záleží na učiteli.

Možná za to může naše školství, možná je to všechno o učiteli, který si myslí jen to, že potřebuje kárat shora schválenou látku, a nesnaží se žáky zaujmout. Většinou je to jeho chyba. Pokud však budou mít děti štěstí a hodinu povede učitel, který svůj předmět sám miluje, dokáže žáky nejen zaujmout, ale také jim pomoci objevit něco nového. V důsledku to povede k tomu, že děti začnou takové třídy navštěvovat s potěšením. Nedílnou součástí tohoto akademického předmětu jsou samozřejmě vzorce, z toho není úniku. Ale jsou tu i pozitivní stránky. Experimenty jsou pro studenty obzvláště zajímavé. Zde o tom budeme hovořit podrobněji. Podíváme se na některé zábavné fyzikální experimenty, které můžete se svým dítětem provádět. Mělo by to být zajímavé nejen pro něj, ale i pro vás. Je pravděpodobné, že pomocí takových aktivit vzbudíte ve svém dítěti opravdový zájem o učení a „nudná“ fyzika se stane jeho oblíbeným předmětem. není těžké to provést, bude to vyžadovat velmi málo atributů, hlavní věc je, že existuje touha. A možná pak můžete nahradit své dítě učitelem ve škole.

Zvažte některé zajímavé experimenty ve fyzice pro nejmenší, protože je třeba začít v malém.

papírové ryby

K provedení tohoto experimentu musíme vystřihnout malou rybu ze silného papíru (můžete použít lepenku), jejíž délka by měla být 30-50 mm. Uprostřed uděláme kulatý otvor o průměru asi 10-15 mm. Dále ze strany ocasu vyřízneme úzký kanál (šířka 3-4 mm) do kulatého otvoru. Poté nalijeme vodu do misky a opatrně tam umístíme ryby tak, aby jedna rovina ležela na vodě a druhá zůstala suchá. Nyní je potřeba do kulatého otvoru nakapat olej (můžete použít olejničku ze šicího stroje nebo jízdního kola). Olej, který se snaží rozlít po hladině vody, proteče vyříznutým kanálem a ryba pod působením oleje proudícího zpět plave vpřed.

Slon a Mops

Pokračujme v provádění zábavných experimentů ve fyzice s vaším dítětem. Doporučujeme, abyste své dítě seznámili s konceptem páky a s tím, jak pomáhá člověku usnadnit práci. Řekněte nám například, že s ním snadno zvednete těžkou skříň nebo pohovku. A pro názornost ukažte elementární experiment z fyziky pomocí páky. Potřebujeme k tomu pravítko, tužku a pár malých hraček, ale vždy o různé hmotnosti (proto jsme tento pokus nazvali „Slon a mops“). Našeho Slona a Mopsa připevníme na různé konce pravítka pomocí plastelíny nebo obyčejné nitě (hračky pouze svážeme). Když teď na tužku nasadíte pravítko se střední částí, tak slon samozřejmě zatáhne, protože je těžší. Ale pokud posunete tužku směrem ke slonovi, Pug to snadno převáží. To je princip pákového efektu. Pravítko (páka) spočívá na tužce - toto místo je opěrný bod. Dále by mělo být dítěti řečeno, že tento princip se používá všude, je základem pro provoz jeřábu, houpačky a dokonce i nůžek.

Domácí zkušenosti z fyziky se setrvačností

Budeme potřebovat sklenici vody a domácí síťku. Pro nikoho nebude tajemstvím, že když otevřenou sklenici otočíte, voda z ní vyteče. Zkusme to? K tomu je samozřejmě lepší jít ven. Sklenici vložíme do mřížky a začneme s ní hladce kývat, postupně zvyšujeme amplitudu, a v důsledku toho uděláme celou otáčku - jedna, dvě, tři atd. Voda se nevylévá. Zajímavý? A teď necháme vodu vylít. Chcete-li to provést, vezměte plechovku a udělejte díru na dně. Vložíme do mřížky, naplníme vodou a začneme otáčet. Z díry vytéká proud. Když je sklenice ve spodní poloze, nikoho to nepřekvapí, ale když vyletí nahoru, fontána bije stále stejným směrem a ani kapka z krku. A je to. To vše může vysvětlit princip setrvačnosti. Když se banka otáčí, má tendenci letět rovně, ale mřížka ji nepustí a nutí ji opisovat kruhy. Voda má také tendenci létat setrvačností a v případě, že jsme na dně udělali díru, nic nebrání jejímu prasknutí a pohybu v přímém směru.

Krabice s překvapením

Nyní zvažte experimenty ve fyzice s přemístěním. Musíte položit krabičku od sirek na okraj stolu a pomalu s ní pohybovat. Ve chvíli, kdy projde svou střední značkou, dojde k pádu. To znamená, že hmotnost dílu přesahujícího okraj desky stolu přesáhne hmotnost zbývajícího dílu a krabice se převrhnou. Nyní přesuneme těžiště, například dovnitř vložíme kovovou matici (co nejblíže k okraji). Zbývá umístit krabice tak, aby jejich malá část zůstala na stole a velká visela ve vzduchu. K pádu nedojde. Podstatou tohoto experimentu je, že celá hmota je nad opěrným bodem. Tento princip se také používá všude. Díky němu je nábytek, památky, doprava a mnoho dalšího ve stabilní pozici. Mimochodem i dětská hračka Roly-Vstanka je postavena na principu posouvání těžiště.

Pokračujme tedy v úvahách o zajímavých experimentech ve fyzice, ale přejděme k další fázi – pro žáky šestých tříd.

vodní kolotoč

Potřebujeme prázdnou plechovku, kladivo, hřebík, provaz. Hřebíkem a kladivem prorazíme otvor v boční stěně úplně dole. Dále, aniž byste vytáhli hřebík z otvoru, ohněte jej na stranu. Je nutné, aby otvor byl šikmý. Postup opakujeme na druhé straně plechovky - je třeba dbát na to, aby otvory byly naproti sobě, ale hřebíky byly ohnuté v různých směrech. V horní části nádoby prorazíme další dva otvory, protáhneme jimi konce provazu nebo silné nitě. Nádobu zavěsíme a naplníme vodou. Ze spodních otvorů začnou bít dvě šikmé fontány a plechovka se začne otáčet v opačném směru. Na tomto principu fungují vesmírné rakety – jedním směrem dopadá plamen z trysek motoru a druhým směrem letí raketa.

Experimenty z fyziky - 7. třída

Udělejme experiment s hustotou hmoty a zjistěme, jak můžete udělat vajíčko float. Experimenty ve fyzice s různou hustotou se nejlépe provádějí na příkladu sladké a slané vody. Vezměte nádobu naplněnou horkou vodou. Vložíme do něj vajíčko a hned se potopí. Dále do vody přidejte sůl a promíchejte. Vejce začne plavat a čím více soli, tím výše vystoupí. Slaná voda má totiž vyšší hustotu než sladká voda. Každý tedy ví, že v Mrtvém moři (jeho voda je nejslanější) je téměř nemožné se utopit. Jak vidíte, experimenty ve fyzice mohou výrazně rozšířit obzory vašeho dítěte.

a plastová láhev

Školáci sedmé třídy začínají studovat atmosférický tlak a jeho vliv na předměty kolem nás. Abychom toto téma odhalili hlouběji, je lepší provádět vhodné experimenty ve fyzice. Atmosférický tlak nás ovlivňuje, i když zůstává neviditelný. Vezměme si příklad s balónkem. Nafouknout ho může každý z nás. Poté vložíme do plastové lahve, okraje přiložíme na hrdlo a zafixujeme. Vzduch tak může vstoupit pouze do koule a láhev se stane uzavřenou nádobou. Nyní zkusme balónek nafouknout. Neuspějeme, protože atmosférický tlak v láhvi nám to nedovolí. Když foukáme, balónek začne vytlačovat vzduch v nádobě. A protože je naše láhev vzduchotěsná, nemá kam jít a začíná se smršťovat, čímž je mnohem hustší než vzduch v kouli. V souladu s tím je systém vyrovnán a není možné nafouknout balón. Nyní uděláme na dně díru a pokusíme se balónek nafouknout. V tomto případě neexistuje žádný odpor, vytlačený vzduch opouští láhev - atmosférický tlak se vyrovnává.

Závěr

Jak vidíte, experimenty ve fyzice nejsou nijak složité a docela zajímavé. Zkuste své dítě zaujmout - a studium pro něj bude úplně jiné, začne s potěšením navštěvovat třídy, což nakonec ovlivní jeho studijní výsledky.

Jak porozumět složitým fyzikálním zákonům. 100 jednoduchých a vzrušujících zážitků pro děti a jejich rodiče Dmitriev Alexander Stanislavovič

71 Více o Atmospheric Pressure nebo the McDonald's Experience

Více o atmosférickém tlaku aneb Zkušenosti v McDonald's

Pro zkušenost potřebujeme: pít brčkem.

Pamatujeme si zážitek s převrženou sklenicí, ze které se nelila voda. A podobný zážitek, jen zjednodušeně, můžete udělat pro své přátele při návštěvě jakékoli kavárny, například McDonald's, kde se nápoje podávají brčkem. Vezměte brčko, ponořte ho do tekutiny a zacpěte prstem. Nyní, aniž byste pustili prst, zvedněte brčko a držte ho nad sklenicí.

Na fotce vytahuji brčko ze sklenice s tónovanou tekutinou. Uvnitř můžete vidět, že horní část je žlutá a pak obsahuje tekutinu.

Je jasné, že roli kousku papíru, který nedovolil vytéct vodu, stlačeného atmosférickým tlakem při pokusu s obrácenou sklenicí, hrají síly povrchového napětí kapaliny. Vytvářejí elastický film, okem neviditelný, ale dostatečně pevný. Vzduch tlačí na tekutinu a zabraňuje jejímu vylití z brčka.

Pokud sejmeme prst shora, vzduch začne na kapalinu tlačit rovnoměrně z obou stran – a vlivem gravitace se kapalina nalije zpět do sklenice.

Tento zážitek je snadné udělat v každé kavárně a ukázat svým přátelům bez jakékoli přípravy.