пятница, 20 сентября 2013 г.

Почему под водой предметы кажутся больше? Клуб почемучек

Здравствуйте, дорогие читатели! Снова пятница, и снова у меня в блоге  "Клуб почемучек".  
В сегодняшнем выпуске я буду отвечать на вопрос мамы  Риты и ее дочки Ани: "Почему абрикосы в банке кажутся большими?"

Во время закатки абрикос на зиму, Рита с Аней заметили, что в банке размеры фруктов значительно увеличились. Думаю, многие дети во время купания в ванной или на море тоже замечали, что размеры под водой кажутся больше, чем на самом деле. Кроме того, те, кто хоть раз пытался что-нибудь достать из-под воды замечал, что расстояния в воде обманчивы. Почему так происходит, я и расскажу в сегодняшнем занятии.

опыты по преломлению


Давайте проведем опыт и проверим, действительно ли предметы увеличиваются? Абрикосового компота дома у нас не нашлось, поэтому мы взяли вместо них небольшие мячики.

Материалы для опыта

Почему под водой предметы больше
Измеряем линейкой видимую ширину мячика
(чтобы плоской линейкой измерить выпуклый шарик,
надо во время измерения зажмурить один глаз)

Почему под водой предметы больше
Если малыш еще не умеет измерять по линейке, можно для
наглядности взять бумажную полоску и отмечать
ширину маркером)

Почему под водой предметы больше
Кладем мячик в пустую банку и сравниваем его ширину с
отметкой на бумажке. Его размер остался практически тем же,
что и  был. Значит, сама банка тут не важна.

Почему под водой предметы больше
Доливаем в банку воду и снова проверяем ширину.
Видимый размер мячика значительно увеличился!
Он "вырос" где-то на четвертинку. И все благодаря
тому, что мы смотрим на него через воду.

Да и без измерений видно, что шарики в
банке стали выглядеть гораздо больше

Виновато во всем преломление света. Хотя выпуклый бок банки тоже вносит свой вклад. Он дополнительно увеличивает и к тому же искривляет изображения предметов, расположенных внутри банки. Но как мы узнали, это вклад не так значителен, как то, что дает преломление света в воде.
Что же такое это самое "преломление"?

Преломление света - это изменение направления распространения света при прохождении через границу раздела двух сред. А если сказать проще, то происходит следующее. Лучи солнечного света, падая на банку и абрикосы в ней, отражаются, и часть этих отраженных лучей попадает нам в глаз. Под воздействием света сетчатка глаза (специальный светочувствительный слой) посылает сигналы в мозг, и там формируется изображение банки с абрикосами. А мы говорим "глаз видит". Лучи света обычно попадают к нам в глаз по воздуху. Без всяких отклонений. Поэтому мы видим предметы такими, какие они есть. Но если лучик проходит через разные среды (т.е. разные вещества: например, воздух и воду, воду и стекло и т.д.), то он отклоняется от своего пути. И попадает на сетчатку глаза не там, где должен быть, а чуть-чуть в стороне. Вот и получается, что мы видим предмет чуть-чуть больше (или меньше, это уже от сред зависит), чем он есть на самом деле.

преломление схема


Давайте познакомимся поближе с преломлением света в разных средах и проведем несколько простых и эффектных опытов. демонстрирующих его свойства.

Опыт 1. Палочка сломалась?

Самое простое - это опустить в стакан с водой палочку или ложку и посмотреть, что с ней случилось. Она сломалась? Нет, это и есть "преломление". Лучи света от той части соломинки, которая находится над водой формируют изображение соломинки в глазу немного дальше, чем те, которые идут от подводной части. Вот и получается, что эти две части перестали совпадать.

опыт на преломление света
Демонстрация преломления света

Опыт 2. Как сделать видимым дно чашки?

Второй опыт даже не опыт, а фокус. Попросите малыша приклеить кусочек пластилина ко дну чашки (1). Пусть он сядет так, чтобы дно чашки и приклеенный кусочек ему не были видны (2). И объявите ему, что вы сможете с помощью волшебной воды сделать так, что он увидит кусочек пластилина не сходя с места. Раз-два-три, наливаем воды. Кусочек пластилина и вправду стал виден! Спросите малыша, понял ли он, как это произошло? Все дело опять в преломлении света на границе воздух-вода. Сначала лучи света от пластилина в глаз не попадали, им мешал бортик чашки. А когда мы налили воду, они стали отклонятся и проходить выше бортика чашки. Поэтому и пластилин стал виден.

опыты с преломлением для детей
Как сделать видимым дно чашки при помощи преломления

Опыт 3. Преломление в разных средах

Преломление может происходить не только на границе вода-воздух, но и масло-воздух. например. Давайте посмотрим, одинаково ли это происходит? Нальем в один стаканчик воду, в другую растительное масло и положим в стаканчики одинаковые палочки.

опыт на коэффициент преломления
В разных жидкостях преломление разное

Если присмотреться, то мы увидим, что в масле палочка "искривилась" сильнее, чем в воде. Значит, на границе  масло-воздух свет преломляется сильнее, чем на границе  вода-воздух. Физики в таких случаях говорят, что у масла коэффициент преломления выше, чем у воды. Посмотрим в специальных таблицах, то увидим, что так оно и есть. У воды коэффициент преломления - 1,334, а у подсолнечного масла - 1,47. У воздуха коэффициент преломления практически равен единице (а точнее, 1,000292), у стекла 1,5 - 1,6.

Мы видим прозрачные предметы только благодаря тому, что коэффициенты преломления воздуха и материала из которого они состоят (стекло, пластик, вода) различаются. Если бы мы сделали прозрачный материал, коэффициент преломления которого такой же как у воздуха, то он стал бы полностью невидимым!
В одном детективном романе преступник так спрятал бриллиант, что его не могли найти полицейские сыщики. И только частный детектив догадался, что бриллиант лежит в аквариуме, где он совершенно не виден. Это могло произойти, если бриллиант был такой чистоты, что его коэффициент преломления совпал с коэффициентом преломления воды. Если у вас дома есть бриллианты, то можете попробовать сами провести такой опыт :) У нас нашелся только пластмассовый прозрачный кристалл, но при опускании его в воду он был прекрасно виден.
Но если взять более подходящие среды, то может получиться очень интересный опыт.

Опыт 4. Фокус с исчезающим стаканом.

Нам понадобится:
Прозрачные стаканы - большой и маленький (маленький должен помещаться в большом)
Подсолнечное масло.

Демонстрация:
1. Берем маленький стакан, наполняем маслом и ставим его в большой. Стакан прекрасно видно, не правда ли?
2. А теперь под слова заклинания начинаем доливать масло, пока оно не заполнит и большой стакан и не накроет маленький
3. Мы видим, что маленький стакан полностью исчез, растворился в большом стакане с маслом. Как такое может быть?!

физический фокус с исчезновением стакана
Фокус с исчезновением стакана

Объяснение опыта:
Конечно, никуда маленький стакан не исчез. Просто он стал невидимым в масле. Спросите малыша, почему? Правильно, потому что коэффициент преломления стекла и подсолнечного масла почти одинаковые.

Надеюсь, Рите с Аней понравятся эти опыты и фокусы :)
А на следующей неделе я буду отвечать на вопрос "Что быстрее, машина или поезд?". Не пропустите очередной выпуск "Клуба почемучек"!

Другие опыты и эксперименты, которые можно делать прямо на кухне, можно посмотреть здесь: Откуда пенка на молоке?Почему масло тает? (опыты с агрегатным состоянием и температурой плавления), Почему вода в море соленая (опыты с солью),  Почему молоко белое (6 опытов с молоком),  Почему фрукты в банке кажутся большими, чем на самом деле (опыты с преломлением)Почему оладьи получаются круглыми (опыты с поверхностным натяжением жидкостей)?На каком хлебе плесень растет быстрее? (сравнительный эксперимент по выращиванию плесени), Что горячее: горячий чай с холодным молоком или холодный чай с горячим молоком?Как люди научились печь хлеб (повторяем древний технологический процесс),  Опыты с куриным яйцом

занятия по физике для детейА чтобы я ответила на ваши вопросы, вступайте в Клуб и задавайте их!
Для этого надо:
1) Поставить баннер на боковую панель вашего блога или сайта (код баннера можно взять, перейдя на страницу "Клуба почемучек"), а если блога нет, то дать ссылку на страницу Клуба в своих соц. сетях.
2) Прислать ваш вопрос мне на почту tavika2000 @ yandex.ua (убрать пробелы) с пометкой "Клуб почемучек".  

Среди всех присланных вопросов, независимо от того, опубликовала я на них ответ или нет, я разыгрываю призы.
Следующий розыгрыш состоится в первый день рождения "Клуба почемучек", который он отмечает 26 октября. Не пропустите!   Призом будет один из возрастных блоков моего платного проекта "Нескучная наука".



Архив прошлых выпусков "Клуба почемучек" можно посмотреть ЗДЕСЬ.

Подписаться на новости Клуба можно прямо тут, заполнив форму рассылки.
После этого вам на почту будут приходить ссылки на новые выпуски "Клуба почемучек" и сообщения о розыгрышах призов.

Ваше имя:
Ваш email:

Материалы по теме:
  • Показатель преломления (http://fotoatelier.ru/p/1342-pokazatel-prelomleniya.html)
  • Преломление. Википедия (http://ru.wikipedia.org/wiki/Преломление)
  • Свет в воде (http://sub.bestnet.ua/magazin/magazin_3/theor.html)

13 комментариев:

  1. Замечательные опыты! они будут интересны и детям старшего возраста!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Спасибо! По крайней мере, на моего Витю в его 13 лет сильное впечатление произвело исчезновение стакана в растительном масле:)

      Удалить
  2. Маргарита21.09.13, 13:57

    Танюшка! Спасибо огромное за Ваши опыты. Мы с наслаждением все перечитали, а вечером будем экспериментировать. Вы даже не представляете, сколько радости у нас двоих было!!!!! Мы прыгали, кричали от восторга, что именно на наш вопрос Вы ответили. Спасибо еще раз Вам за то,что Вы унас есть. Ниииииизкий Вам поклон.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Я очень-очень рада, что вам понравилось и было интересно! Удачных вам опытов и жду от вас новых вопросов в мой Клуб!

      Удалить
  3. Замечательные опыты!Спасибо!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Рада, что понравилось! :)

      Удалить
  4. Таня, спасибо!!! этот вопрос всегда меня мучал, когда я была ребенком, особенно, когда купалась и ноги в ванной рассматривала )

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Как здорово, что, получается, я и на твой вопрос ответила :)

      Удалить
  5. Здравствуйте! Очень здорово! А где бы мы могли задать с сыном Робертом вопрос? Почему блины(оладушки) получаются круглые? Как раз вчера их жарили.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. как всегда поторопились, сейчас все исправим сами.

      Удалить
    2. Все в порядке :) Вопрос ваш принимаю, с удовольствием сделаю на него ответ :)

      Удалить
  6. Как интересно! Оособенно понравились фокусы с пластилином и исчезающим стаканом.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Мы с детьми тоже больше всего любим опыты в виде фокусов :)

      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