Фонтан с шариком физика

Берем бутылочку со вставленной в пробку трубочкой из стрержня шариковой ручки или обыкновенной аптечной пипетки. Только у нее стеклянная трубочка слишком коротка. Поэтому лучше оставить и резиновый мешочек, срезав его донышко ножницами.

В пробке прожги раскаленным гвоздем отверстие и вставь в него трубочку очень туго. Если получится слабовато, залей щель воском или варом. Подбери небольшую бутылочку, которую пробка закрывала бы плотно.

Налей в эту бутылочку почти до горлышка воду, слегка подкрашенную чернилами, и заткни пробкой.
Вода в бутылочке находится под атмосферным давлением. Снаружи давление такое же.

Как сделать, чтобы фонтан забил?

Опыт 1

Для этого есть два способа. Первый — уменьшить давление снаружи.
Поставь бутылочку в мелкую тарелку. Налей в эту тарелку немного воды и разложи листки промокательной бумаги. Возьми трехлитровую стеклянную банку и подержи ее перевернутой над горящей свечой, над плитой или электроплиткой. Пусть прогреется хорошенько, пусть наполнится горячим воздухом.

Готово?
Ставь ее вверх дном на тарелку, края — на промокашку. Теперь бутылочка накрыта. Воздух в банке начнет остывать, вода из тарелки будет всасываться. Скоро она вся уйдет под банку. Эй, берегись, сейчас воздух проскочит под краями! Но мы ведь не зря подложили промокашку. Крепко надави на дно банки, она прижмет мокрые листки, и воздух не проскочит. Фонтан забьет!

Опыт2

Фонтан можно привести в действие и другим способом. Воздух в бутылочке надо сжать! Возьми верхний конец трубочки в рот и вдувай воздух сколько хватит силы. Из нижнего конца трубочки побегут пузырьки.

А теперь отпускай. Смотри, как славно забил наш фонтан!
Жаль только, что он недолго действует. Это потому, что запас сжатого воздуха быстро кончается. Чтобы фонтан работал дольше, надо воды в бутылочку наливать немного. Все равно для работы фонтана ее хватит, а воздуха в бутылочку войдет больше. И подкрашивать воду чернилами не надо. Ведь этот фонтан будет бить не под стеклянной банкой, он и без чернил хорошо будет виден. А трубочку здесь приходится брать в рот.

Опыт 3

Этот фонтан похож на предыдущий. Внутри бутылочки создается повышенное давление. Только не вдуванием воздуха, а другим способом.

Положи в бутылочку несколько кусочков мела и заполни ее на три четверти уксусом. Быстро закупорь ее пробкой с трубочкой и поставь в раковину или большой таз, чтобы уксус не попал, куда не надо. Ведь в бутылочке начнет выделяться углекислый газ, и под его давлением из трубки забьет уксусный фонтан!

ФОНТАН В БУТЫЛКЕ

Возьмите небольшую бутылку или флакон, просверлите в пробке отверстие и вставьте в него отработанный длинный стержень от шариковой ручки. Предварительно нужно очистить стержень от остатков пасты, используя для этого проволочку и кусочек ваты, смоченной в одеколоне. Для лучшей герметичности залепите пластилином место на пробке, где вставлена трубка. Стержень должен немного не доходить до середины флакона, а его наружный конец пусть возвышается над пробкой на несколько сантиметров. Отверстие конца стержня, который находится внутри флакона, предварительно надо уменьшить в диаметре. Это можно сделать, вставив в него пробочку из куска спички и проколов ее тонкой иголкой.

Налейте в кастрюльку воду, поставьте в нее флакон (чтобы он не плавал!) и доведите воду до кипения. Пусть вода покипит несколько минут. Пока вода кипит, приготовьте на столе стакан с водой, подкрашенной красной акварельной краской или крупинкой марганцовки. На стакан положите кусок картона с отверстием, в которое сможет войти горлышко бутылочки или флакона со стержнем от шариковой ручки.

Теперь надо действовать решительно и быстро: выньте флакон из кипящей воды и, перевернув вверх дном, вставьте его в отверстие приготовленной картонки на стакане, при этом наружный конец стержня опустится в подкрашенную воду. Из кончика стержня во флаконе начнет бить тонкая цветная струйка фонтана. Когда вы кипятили воду, часть горячего воздуха, расширившегося от нагревания, вышла из флакона, в нем образовалось разреженное пространство, а наружное атмосферное давление вогнало в него воду из стакана. При этом струйка холодной воды тоже помогла охладить воздух внутри флакона и уменьшить его объем.

Теперь, когда струя перестала подниматься, посмотрите, сколько воды набралось во флакон. Ровно столько воздуха вышло из него, когда его готовили к опыту — кипятили в кастрюльке.

ФОНТАН НА СТОЛЕ

Понадобится трубка длиной 30−40 см, чем она шире, тем дольше будет бить фонтан. Вырежем два кружка, плотно входящих в трубку. Пустой стержень от шариковой ручки наискось разрежем пополам. Наконечник вынем, изнутри иголкой вытолкнем шарик и вставим наконечник обратно.

Половина стержня с наконечником пропущена сквозь один кружок, вторая половина сквозь другой. Наискось режут для того, чтобы половинки, даже уперевшись в кружки, не оказались закрытыми.

Нижним концом игрушки зачерпываем воду из ванны и ждём, когда польётся из наконечника. Затем переворачиваем. Вода остаётся только между кружками. В этом положении опускаем игрушку в ванну, что показано на другом рисунке.
Вода заполняет игрушку снизу, вытесняя воздух в отсек между кружками. Он давит на воду, находящуюся там, — и из наконечника бьёт струя.

Теперь можно приступить к изготовлению настольного фонтана. Понадобятся пластмассовые кубики, тарелка тоже из пластмассы, трубки и опять же пустой стержень с наконечником. На третьем рисунке — схема того, что выйдет (только не показан каркас, на котором всё закреплено).

При начале действия вода находится в верхних кубиках. Вода из первого верхнего течёт во второй нижний. Обратите внимание, трубка обрезанным наискось концом упёрта в дно кубика. Воздух из него по следующей трубке поступает во второй верхний кубик. Также обратите внимание, что эта трубка проведена от «потолка» до «потолка». И так далее. Из последнего верхнего кубика бьёт фонтан в тарелку. Из неё вода течёт в первый нижний.

Если бы мы взяли только пару кубиков, то фонтан получился бы маленьким. А здесь — столб воды из тарелки вниз, потом из первого верхнего кубика вниз, потом из второго верхнего вниз. С каждым столбом давление возрастает, а с ним и высота струи. По сути, перед нами как бы водонапорная башня, которую разрезали на три части (как колбасу поперёк) и поставили их в ряд. Можно взять не три пары кубиков, а любое число пар.

По окончании действия вся вода оказывается в нижних кубиках. Переворачиваем установку. Перезарядка занимает секунды, так как воду сдерживал наконечник, а воздух через него выходит быстро.

Установка будет выглядеть красивее, и работать будет чётче, если кубики поставить на ребро, а ещё лучше на угол. Тогда настольный фонтан из кубиков будет иметь форму ромба. Тарелку можно обрезать в виде цветка, верхние кубики будут «листьями», нижние — «корнями». Для украшения можно посадить еще и бабочку!

Источники: Источник: «Здравствуй физика» Л. Гальперштейн

Источник

Физика для самых маленьких: воссоздаем работу фонтана с помощью бутылки и шарика

Дети в любом возрасте любят самые разные научные эксперименты. Особенно если в этом эксперименте можно поучаствовать самому. Это не просто веселое, но и полезное времяпровождение. Например, один несложный эксперимент позволяет детям увидеть, что воздух все-таки занимает место и всегда есть, хотя мы его не видим. Он рассчитан на детей в возрасте от 2 лет до 12 и старше. Его можно упростить или усложнить, в зависимости от уровня развития ребенка.

Необходимые материалы

Для проведения эксперимента вам понадобятся:

• пластиковая бутылка с водой;
• коктейльная трубочка;
• пластилин, герметик или что-то подобное;
• воздушный шарик;
• лоток для сбора воды (по желанию; эксперимент можно провести на улице, в ванной или рядом с раковиной).

Как провести эксперимент

Начните с того, что надуйте шарик и спросите вашего ребенка: «Что находится в шарике?». Отпустите шар и поговорите о том, что происходит. После этого возьмите пустую бутылку и спросите вашего ребенка: «Что находится в бутылке?».

Снова надуйте воздушный шар и наденьте его на пустую бутылку, стараясь не выпустить слишком много воздуха. Спросите своего ребенка:«Почему воздушный шар не опадает?». Если ребенок еще не может ответить на этот вопрос, объясните, что воздушный шар не опускается, потому что бутылка наполнена воздухом, поэтому воздуху внутри воздушного шара некуда деваться.

Теперь можно сделать фонтан из бутылки воды. Осторожно проткните отверстие в пустой бутылке, достаточно большое для того, чтобы вставить соломинку, и запечатайте герметиком или пластилином. (Это самая сложная часть, которую лучше всего выполнять взрослым. Если бутылка мокрая, то материал прилипать к ней будет с трудом).

Спросите своего ребенка: «Как вы думаете, что произойдет, если мы нальем воду?».

Налейте воду в бутылку так, чтобы вода была выше отверстия (убедитесь, что ваша трубочка направлена ​​вверх и чтобы вода по мере наполнения бутылки была на уровне самой верхней части соломки: вспомните из школьного курса физики принцип сообщающихся сосудов). Устраните любые утечки, если таковые обнаружатся.

Снова надуйте воздушный шарик, аккуратно, чтобы не выпустить воздух раньше времени, поместите поверх горлышка бутылки. Теперь позвольте воздуху выходить из шарика: вода будет вытекать из соломинки. И вот у вас готов настоящий фонтан.

Если ребенок не догадается сам, объясните, что воздух из шарика воздействовал на воду и заставлял ее подниматься вверх по трубочке.

Полезные советы

Упростите это упражнение, не задавая много вопросов своему ребенку и просто позволяя ему испытать радость от игры. Надуйте шарик и выпустите воздух из него на руки ребенка. Когда вы покажете эксперимент с фонтаном, объясните, что воздух в воздушном шаре давит на воду, также, как на его руки, поэтому вода поднимается вверх по соломе.

Усложните игру, предложив вашему ребенку предположить, что, по его мнению, произойдет. Вы можете даже пойти дальше и попросить его написать отчет или свои гипотезы.

Позвольте вашему ребенку манипулировать или контролировать те шаги эксперимента, которые ему по силам.

Объясняйте ребенку, что вы делаете. Это поможет понять физические и психические процессы, через которые они проходят, а также пополнит словарный запас.

Используйте новые и описательные слова, такие как «невидимый» и «давление». Это поможет их языковому развитию.

Слушайте, как ваш ребенок разговаривает, когда он переживает свой опыт. Это поможет вам определить уровень его обучения, знаний и понимания, и поможет вам находить различные занятия, соответствующие его уровню и интересам.

Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание

Источник