среда, 10 октября 2012 г.

Почему люди не выпадают из качелей?

Именно так спросила меня Катя, когда мы вернулись из парка. Сказала, что побоялась бы кататься на виденном ею аттракционе - больших качелях, которые переворачиваются вверх ногами, крутясь "солнышком".
И тогда я решила, что лучше сначала показать, а потом рассказать.

Вот так вот спонтанно получилось развивающее занятие на тему "Понятие силы в физике".
Для проведения эксперимента быстренько склеили с Катей из бумаги маленькую качельку, привязали веревочки, посадили туда человечков.

тематическое занятие по физике
Самодельные качели

Эксперимент № 1.

Я попросила Катю для начала перевернуть качели вверх ногами. Человечки, конечно, выпали :). А потом я попросила ее раскрутить качели как можно быстрее. Человечки остались внутри, хоть и не были ничем привязаны. Фокус? Нет, законы физики!

тематическое занятие по физике
Эксперимент №1

Дело в том, что на все вокруг действуют какие-то силы. Машина едет, потому что ее перемещает сила двигателя. Но если бы ее не притягивала Земля (это называется сила тяжести), она бы улетела в космос. А еще на нее действует сила трения, не давая разогнаться так, как она бы хотела.
А на наши качели действует еще одна сила - центробежная. Если что-то крутить, то от центра вращения к краю она  "давит". Поэтому центробежная сила как-бы "прижимает" человечков к сиденьям. Чем быстрее крутится, тем больше эта сила. И она гораздо больше силы притяжения Земли, которая заставляет нас падать. Напомнила Кате, что она сама эту силу чувствует каждый раз, когда катается на качелях у нас во дворе - ее в сидение так и вдавливает.
А когда Катя в ответ спросила, а почему же тогда из "Чертового колеса" никто не выпадает, ведь оно крутиться медленно, я даже обрадовалась. Значит, уже что-то ей понятно!

Эксперимент №2.
Прикрепили качели скотчем к обручу и стали крутить как "Чертово колесо", наблюдать, что с ними происходит. Оказывается, как колесо не поверни, они свисают всегда ровно вниз! Центробежная сила тут совсем маленькая, а какая же тогда тянет их? Это сила притяжения Земли.

тематическое занятие по физике
Эксперимент № 2

Эксперимент № 3.
Рассказала ей о Галилее и Пизанской башне, Ньютоне и его яблоке :) О том, что на все-все-все вокруг действует эта сила всегда и везде. Побросали мы с Катей с высоты разные предметы, как Галилей, убедились, что все на свете падает вниз - и пушинки и железки.
А шарик, если его подбросить, куда полетит? Сначала вверх - потому что сила, с которой Катя его бросила, гораздо больше силы тяжести. Но когда Катина сила у шарика уменьшится (умышленно не стала говорить о трении, чтобы не запутать) и станет такая же, как сила притяжения, то он перестанет подниматься. А ведь Катина сила уменьшается и дальше. Поэтому сила притяжения уже тянет сильнее нее, и шарик опускается.
Так как воздушного шарика под рукой не оказалось, надули шарик из пакета для мусора :) И стали кидать. Он огромный и летит медленно - можно легко увидеть тот момент, когда сила тяжести "перевешивает" силу Катиного броска.

тематическое занятие по физике
Эксперимент № 3

тематическое занятие по физике
Рисунок: "Какие силы действуют на воздушный шарик"

Все это я рассказывала Кате, и сразу рисовала на картинках-схемах. Катина сила - это F, сила тяжести - G. Чем длиннее стрелочка, тем сильнее действует сила.

Вот Катя сильно бросила шарик, F гораздо длиннее G, поэтому он и летел вверх дольше, а значит выше. А тут Катя слабенько бросила. F почти такое же как G, поэтому шарик сразу стал падать.

тематическое занятие по физике
Рисунок: "Чем больше сила броска, тем выше летит шарик"

После этого Катя целых полчаса увлеченно кидала шар, требуя, чтобы я все ее силы записывала :)
Когда она с этим разобралась, я нарисовала схемы наших качелей.
Вот силы, действующие на вращающиеся качели в первом случае:
тематическое занятие по физике
Рисунок к эксперименту № 1

А вот эти же силы для "Чертового колеса":
тематическое занятие по физике
Рисунок к эксперименту № 2

По длинам стрелок видно, какая из сил "сильнее". Какая победит, туда и будут двигаться качели и человечки в них.
Спрашиваю: "Понятно? Теперь не будешь бояться на том аттракционе кататься?". Катя отвечает: "Буду! Все равно страшно!" :)))

Р.S. Я конечно понимаю, что с точки зрения физики мои объяснения очень упрощены и не совсем корректны. Хотя бы в том, что центробежной силы, собственно, нет. Это лишь удобное определение для суммы более сложных сил. Но, думаю, для первого знакомства с физикой и ее силами это объяснение вполне подходит :)

Другие наши опыты и эксперименты: Опыт с чаем и молоком, Выращиваем снежинку, Почему сосульки всегда растут вниз, Что такое невесомость и как ее почувствовать в домашних условиях, На каком хлебе плесень растет быстрее,  Строение почвы, Влияние почвы на рост растений, Почему образуются лужи, Играем в детектива - отпечатки пальцев, Солнечные часы, Водяные часы - клепсидра, Добыча и выплавка металлов, химические опыты, "Луна",  Ракета на водяном двигателеНаблюдаем в микроскоп, Как самим сделать мультфильм.

31 комментарий:

  1. Классно!!!
    Вот каждый раз читаю и не перестаю восхищаться, насколько ты классная мама! И объяснила, и эксперимент провела! Повезло Кате!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Спасибо :) Я еще на Вите заметила, что дети лучше всего понимают объяснение только "пощупав" его руками. Это актуально и для годовасиков, и для школьников:)

      Удалить
  2. Здорово у вас получилось физику поучить )))

    ОтветитьУдалить
  3. Великолепный урок, очень четкий и понятный, как и все материалы. Таня, я думаю, подобных вопросов полно - и почему солнышко бежит за поездом, если смотреть из окна, и почему волны не прекращаются на море, и т.д. И не всегда найдешься, что ответить - во первых, не знал, во-вторых, когда-то не до конца понял, в-третьих - забыл, кубик выпал из головы, внимание сейчас в другой сфере и т.д. Если ты с Катей и Витей разработаешь свой учебник из таких постов (вот именно в таком жанре) - я думаю, он будет на вес золота. Пожалуйста, я очень серьезно! Взрослым нужна такая "перезагрузка", иначе на придется говорить: "Вот вырастешь, пойдешь в школу"...

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Спасибо, Света, за отзыв. Насчет учебника - я думаю. Пока слишком мало материала для него. Только разрозненные куски. Но Катя задает все больше "научных" вопросов, так что материал потихоньку накопится :) Мне самой было бы очень интересно составить такую книжку.

      Удалить
  4. А мне интересно узнать, почему солнышко бежит за поездом...)) Предлагаю мини-конкурс или просто просьбу к читателям накидать в комментах побольше таких вопросов. Что-то в таком роде. Катя - молодчина. И будущие авторы учебника - молодчины)).

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Тогда начинаю принимать вопросы.
      Твой - про солнышко - первый :)

      Удалить
  5. Порясающе время провели! Интересно и познавательно! Здорово!

    ОтветитьУдалить
  6. Ну Танюша - классная мама, это мало сказано!!! Прочитала на одном дыхании - самой интересно!!! Вот думаю куда бы это все добавить, в какие закладки, чтоб не потерялось!!! Мне бы таких учителей физики в детстве!!!
    Спасибо тебе за участие в моих Креативах преогромнейшее!!!

    ОтветитьУдалить
  7. Потрясающий урок! Даже мне взрослому человеку было очень интересно и познавательно почитать!А самое главное все наглядно!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Без наглядности тут никак - ученица быстро заскучает :)

      Удалить
  8. ух ты, очень занимательно и познавательно!!!

    ОтветитьУдалить
  9. Интересно и непонятно осталось лишь одно. Как Катина сила продолжает действовать на шарик, когда она его уже бросила? Наверное, телепатически. :) Я физику тоже любил в детстве - класса, наверное, до 11. Потом разлюбил, как надоевшую игрушку. Думаю, сила убеждения - самая сильная в природе, способная противостоять любой другой силе. Типа, всё происходит так, а не иначе, потому что все участники эксперимента убеждены, что всё произойдёт именно так. Научно доказанный, кстати, факт и основа квантовой теории. Только не уверен, что стоит об этом детям рассказывать. Пусть с физикой поиграют, а повзрослеют - сами поймут. А если не поймут, то и не надо. ;)

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Вот я так и знала :) Я же написала в конце, что мои объяснения упрощены - чтобы ребенок 4-х лет мог их понять.
      А вы комментарий написали, имея ввиду, чтобы я формулы физические вставила? Или весь курс физики дочке за один день прочитала? Если вам самому лично интересно, почитайте где-нибудь про импульс силы.
      Или вы имели ввиду, что физических законов нет, и шарик летит вверх, ведомый силой Высшего Разума, как бы его там не называли?
      Но я придерживаюсь строго научной картины мира и своих детей учу именно ей.

      Удалить
    2. Нет, с формулами это будет гораздо менее интересно. Я пошутил просто. Сожалею, что мой комментарий для вас выглядит, как придирка. Если же вас интересуют мои убеждения, то я считаю, что шарик летит вверх (а потом вниз) потому, что в таком его поведении безусловно уверены вы, Катя и даже сам шарик. Т.е. ответ на вопрос "Почему?" - "Потому что потому". Но ответ этот философский. А Кате я бы объяснил так же, как вы - точки зрения физики. Чем сложнее определение, тем более горячий интерес оно способно потушить. А до философского определения Катя сама дорастёт, если захочет.

      Удалить
    3. А я уж испугалась, что встретилась с религиозным фанатиком :)Ваше объяснение мне понравилось. Сама очень интересуюсь различными философскими концепциями и вашу могу понять, даже если не принять.

      Удалить
    4. По сути, моё объяснение от вашего не отличается, только ваше выглядит мудрёней. Вот, силы всякие. А почему эти силы действуют, да ещё именно так? - Потому что так устроена природа. А почему она так устроена? - Потому что потому. И получается то же самое.

      Удалить
  10. я в восторге!! отлично..хочу тоже попробовать с сыном поставить такие эксперименты!!Спасибо, Таня!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Я рада, что вам пригодится для занятий с сыном :)

      Удалить
  11. Здравствуйте!
    Зашла, потому что самой интересно, почему люди в качелях не переворачиваются:)
    Мой гуманитарный ум забыл напрочь все законы физики, и объяснить своим дочкам такое я бы точно не смогла. А теперь и самой понятно стало:)
    Спасибо, теперь буду знать, что говорить, если вдруг спросят.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Я рада, что занятие оказалось полезным не только деткам, но и маме :)
      А я, в свою очередь, только что заходила к вам:) Читала о выборе работы - очень здорово вы все по-полочкам разложили!

      Удалить
  12. Здорово как! Эх! В моем детстве, к сожалению, некому было так понятно и интересно объянить!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. В нашем детстве много чего не было, включая интернет :)Зато своим детям мы имеем возможность рассказать и показать все что угодно:) Интересно, вырастут ли они счастливее нас?

      Удалить
  13. Эта статья в Креативном Обзоре вот здесь. Спасибо огромное за участие!!!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Как здорово! И тебе спасибо большое!

      Удалить
  14. Эх, а мой ребенок в прошлом году выпал и качелей. Разбил нижнюю челюсть, повредил зубки. До сих пор на десне гнойнички образуются((

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Бедный! Здоровья вам и больше не падать!

      Удалить

Чтобы оставить комментарий, напишите текст в окошке и выберите в "Подписи комментария" профиль из любого вашего аккаунта. Если вы нигде не зарегистрированы, выбирайте Имя/URL и просто вводите свое имя - оно отобразится в подписи.

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...

ShareThis