Реферат физика и игрушки

Обновлено: 02.07.2024

Цель моей исследовательской работы узнать какие физические явления и законы влияют на детские игрушки.

найти в книгах и в интернете информацию, позволяющую объяснить наблюдаемые явления.

Гипотеза: я предполагаю, что при изготовление детских игрушек учитывают физические явления и законы.

Объект исследования – детские игрушки. Предмет исследования – физические явления и законы, используемые в устройстве и работе детских игрушек.

Свое исследование я начал с игрушечной машинки. Я дома и в садике изучил устройство машинку и узнал такое явление – инерция. Инерция – это состояние скорости предмета если его никто не двигает.

Для понимание этого явления я провел эксперимент. Взял машинку и положил монету на нее, и покатил, когда машина остановилась монета упала вперед. В ходе эксперимента мы наблюдали как инерция повлияла на монету.

Следующая игрушка – неваляшка. Почему же она не падает. Из книг я узнал, что на нее действует устойчивое равновесие. В неваляшке находится шарик, который не дает неваляшке упасть и удерживает равновесие.

Мне стало интересно, а почему некоторые игрушки плавают на воде. Изучая этот вопрос, я узнал про архимедову силу. Архимедова сила не выталкивает из воды предметы, которые легче воды.

Я провел эксперимент. Взял два киндер яйца. В одно яйцо насыпал песка, а другое оставил пустым. Отпустив в воде яйца, я увидел, что пустое яйцо плавало на воде и с песком ушло на дно, потому что оно тяжелее воды.

Я подтвердил свою гипотезу, что при изготовлении игрушек мастера учитывают законы физики. При выполнении этой исследовательской работы я узнал много нового, заинтересовался изучением физики. Я рассмотрел лишь несколько игрушек и принцип их действия.

На этом я не собираюсь останавливаться и планирую продолжить свою работу, ведь впереди еще много игрушек и так много интересного.

Список литературы и источников

1. Никандров Н. Н. Малышам о природе. Мир физики и техники – Чебоксары: Чувашское книжное издательство, 1993.

3. Тугушева Г. П., Чистякова А. Е. Экспериментальная деятельность детей среднего и старшего дошкольного возраста – Санкт – Петербург: ДЕТСТВО – ПРЕСС, 2008

В работе рассматривается физические законы и явления и принцип работы некоторых детских игрушек.

Вложение	Размер
rabota_samsonova_milana.docx	55.64 КБ

Предварительный просмотр:

Всероссийская школьная конференция

учебно-исследовательских и проектных работ

ТЕМА: ФИЗИКА В ИГРУШКАХ

Васильева Елена Николаевна

Игрушки, действие которых основано на существовании архимедовой силы …………………………………………………

Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести ……………………………………….

С самого рождения нас окружают игрушки, начиная с красочной звонкой погремушки. Позднее нам хочется общаться с другими игрушками. Наверное, каждый из нас задумывался хоть раз, как работает та или иная игрушка. Многие от любопытства даже разбирали их.

Актуальность данной темы состоит в том, что детство было у каждого и интерес к строению поющей, либо просто движущейся игрушки не уменьшается с возрастом. Когда ты сам еще маленький, ты не задумываешься над тем, почему все это работает: почему юла вращается, самолет летит, почему двигается робот… Я не раз замечал, наблюдая за игрой младшего брата, как он пытается разобрать игрушку, узнать, что внутри. Дети взрослеют, и меняются их взгляды на вещи. Их уже интересуют механизмы, находящиеся в игрушках.

Цель работы: рассмотреть применение физических явлений и законов в практической деятельности человека на примере создания детских игрушек.

Объект исследования - детские игрушки, которые помогают маленькому человеку познавать окружающий мир.

1. Классифицировать игрушки по принципу действия.

2. Объяснить принцип действия игрушек на основе законов физики.

3. Провести опыты, сделать выводы.

4. Провести исследование среди моих одноклассников.

5. Познакомить с принципом работы некоторых игрушек учащихся 4-х классов нашей школы.

Гипотеза: предположим, что в основе действия любой игрушки лежат физические законы.

Методы исследования: изучение источников информации (книги, статьи, сайты), наблюдение, эксперимент, сравнение, анализ.

Основная часть

Классификация игрушек

Игрушки во все исторические эпохи были связаны с игрой – ведущей деятельностью, в которой формируется типичный облик ребенка: ум, физические и нравственные качества. Игрушки помогали ребенку развиваться и учиться.

Почти все знакомые нам игрушки можно объединить в определённые группы на основе принципа их работы.

Погремушки, дудочки, бубен, барабан, пищащие игрушки, говорящие куклы

основано на существовании архимедовой силы и атмосферного давления

основано на различном положении центра тяжести

Кукла-неваляшка, кукла, с закрывающимися глазами, клоун на проволоке

Машины, зверюшки, железная дорога, заводная лодочка с гребцом

Электрическая железная дорога,

электрические автомобили, роботы, детский телефон, игра “Рыболов”, магнитные шашки и шахматы

Игрушки, действие которых основано на законах оптики

Калейдоскоп, детские бинокли и подзорные трубы, детские фотоаппараты и камеры.

Я хочу рассказать об устройстве и действии некоторых из них.

1.2 Звуковые игрушки

Как большой сидит Андрюшка

На ковре перед крыльцом

У него в руках игрушка –

Погремушка с бубенцом.

Мальчик смотрит - что за чудо?

Мальчик очень удивлен,

Не поймет он: ну откуда

Раздается этот звон.

Самой первой игрушкой, которую ребенок берет в руки, является погремушка. Она относится к звуковым игрушкам. Что же такое звук? Звук – это колебания, которые распространяются в окружающей среде. Человек, воспринимает звуки, частота которых колеблется от 16 до 20 колебаний в секунду [4]. Внутри погремушки находятся шарики, бусинки, которые ударяясь о ее стенки, вызывают колебания. Эти колебания передаются окружающему воздуху и распространяются в нем. Звуки бывают разные: громкие и тихие, высокие и низкие. Чем чаще колеблется тело, тем выше звук.

Мы растем, и у нас появляются другие игрушки: бубны, различного рода свистульки, барабаны, свирели. Их принцип действия такой же, как и у погремушки.

1.3. Игрушки, действие которых основано на существовании архимедовой силы

Когда ребенок начинает ползать или ходить, он знакомится с другой простейшей игрушкой – мячом. Каждый малыш знает стихотворение А.Л. Барто:

Наша Таня громко плачет:

Уронила в речку мячик.

- Тише, Танечка не плачь:

Не утонет в речке мяч.

Так почему же мяч не тонет?

Оказывается, на него действует со стороны воды выталкивающая или архимедова сила (она была открыта древнегреческим ученым Архимедом). Если сила тяжести тела больше выталкивающей силы, то тело тонет. Если выталкивающая сила равна силе тяжести, то тело плавает. Если выталкивающая сила больше силы тяжести тела, то тело всплывает [1].

Выталкивающая сила зависит от объема тела.

Опыт 1. Прикрепим груз к пружине, пружина растянется. Опустим пружину с грузом в жидкость, пружина начнет сжиматься. Это происходит потому, что на груз со стороны воды действует выталкивающая или архимедова сила. В результате вес груза в жидкости уменьшается. Если к динамометру подвесить груз меньшего объёма, то длина пружины уменьшится на меньшую величину.

Так же она зависит от плотности жидкости.

Опыт 2. Опустим в сосуд с водой яйцо – оно тонет. Будем подсыпать в воду соль. По мере увеличения солёности воды яйцо всплывает. Таким образом, мы убедились, что выталкивающая сила зависит от объема тела и плотности жидкости.

На этом принципе основаны плавающие игрушки: кораблики, уточки, спасательные круги, жилеты, надувные матрасы.

К трем годам, у ребенка появляется интерес к различным механическим игрушкам. Самая простая из них – юла – древнейшая народная игрушка. Жжж-жи! Вот запустили волчок! Мы любуемся его кружением, удивляемся его устойчивости, и нам, конечно, хочется разгадать его тайну. Почему неподвижный волчок не может стоять на острие своей оси, а приведи его в быстрое движение – и, словно перед тобой совсем другой предмет, он стойко держится, вращаясь вокруг вертикальной оси? Мало того, волчок упорно сопротивляется попыткам вывести его из этого положения. Попытайтесь, толкнув его, вывести волчок из вертикального положения, опрокинуть, но волчок после толчка отскакивает в сторону и продолжает кружиться, описывая своей осью коническую поверхность.

1. 5. Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести

У каждого тела есть центр тяжести. Центром тяжести каждого тела является некоторая расположенная внутри него точка - такая, что если за неё мысленно подвесить тело, то оно остается в покое и сохраняет первоначальное положение. Стоящий предмет не опрокидывается только тогда, когда отвесная линия, проведенная из центра тяжести, проходит внутри основания предмета [1].

Опыт 3. Этажерка стоит, так как отвесная линия, проведенная из центра тяжести, проходит через основание. Начнем наклонять этажерку, и пока отвесная линия будет проходить через основание, этажерка будет находиться в устойчивом положении. Как только отвесная линия выйдет за основание - этажерка упадет.

Часто для того, чтобы придать телу более устойчивое положение, центр тяжести смещают ближе к основанию.

Теперь рассмотрим, в каких положениях равновесия может находиться шар, центр тяжести которого находится в его центре.

Рассмотрим шар, лежащий на горизонтальной поверхности (рис.1).

Рис. 1. Шар в безразличном равновесии

На него действуют две силы – сила тяжести, направленная вниз и сила реакции опоры, направленная вверх. Эти силы равны по величине, направлены в противоположные стороны, уравновешивают друг друга. В этом случае, шар находится в состоянии безразличного равновесия [4].

Рассмотрим положение шара на вогнутой поверхности. Если шар находится в нижней точке, то на него также действуют две силы, и он находится в состоянии равновесия. Выведем шар из этого положения. На него опять действуют сила тяжести и сила реакции опоры, направленная под углом 90°. В результате возникает третья сила, возвращающая шар в положение равновесия. Такое положение называется устойчивым (рис. 2).

Рис. 2. Шарик в состоянии устойчивого равновесия

Если поместить тело на выпуклую поверхность и отклонить его на некоторый угол, на него также действует сила тяжести и сила реакции опоры,

но в результате сложения этих сил, возникает сила, уводящая тело от положения равновесия. Это равновесие называется неустойчивым (рис.3).

Рис. 3. Шарик, лежащий на выпуклой поверхности

Устройство и принцип работы неваляшки

Неваляшка появилась в России не так давно. Историки считают, что неваляшка пришла к нам из Японии. Эти завезённые в Россию куклы стали прообразом известной игрушки Ванька-встанька. Первые русские неваляшки, появившиеся на ярмарках в начале XIX века, назывались "кувырканами", они изображали купцов или клоунов. Такого Ваньку вытачивали на токарном станке из липы, в нижнюю часть вставляли свинцовый груз и раскрашивали яркими красками [3].

Неваляшка устроена так, что обладает положением устойчивого равновесия. Во-первых, центр тяжести ее смещен ближе к основанию, т.к. полый нижний шар заполняется чем-то тяжелым. Во-вторых, при выведении ее из положения равновесия, возникает сила, которая возвращает ее в устойчивое положение [4].

Я предложил своим одноклассникам ответить на вопросы анкеты (приложение). Было опрошено 27 человек. Результаты показаны на диаграммах.

Любимые детские игрушки

Если ты в детстве разбирал игрушки, то для чего ты это делал?

Из диаграммы видно, что самыми любимыми у моих одноклассников были плавающие игрушки. Большинство из опрошенных учеников разбирали в детстве игрушку, чтобы изучить ее внутреннее строение (11 чел.) или, чтобы понять принцип ее работы (11 чел.). Я не предполагал, что столько людей ещё в детстве интересовались этим. 3 человека злоупотребляли добротой своих родителей и ломали игрушки, чтобы получить новые в подарок. Некоторым ученикам (2 чел.) игрушки просто не нравились, и они не видели другого выхода, как сломать её.

В ходе проведенного исследования гипотеза подтвердилась. Нам удалось показать устройство игрушек, опираясь на физические законы и явления, практические опыты.

В практической части своей работы, проведя анкетирование одноклассников, мне удалось доказать, что дети с самого раннего детства проявляют любопытство и интерес к устройству и работе разных механизмов.

При выполнении этой исследовательской работы я узнал много нового, заинтересовался изучением физики и смог заинтересовать других ребят.

В дальнейшем, мне бы хотелось изучить принцип работы других детских игрушек и физические законы, лежащие в их основе, а так же принцип действия интерактивных игрушек, которые появляются в современном обществе.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Муниципальное автономное образовательное учреждение

Городского округа Балашиха

Межрегиональная конференция

исследовательских и проектных работ обучающихся

Секция: Физика, астрономия и техническое творчество

Проектная работа

Созонова Алина , 10 класс

Киреева Анастасия Викторовна, учитель физики

2. Основная часть.

2.1. Деление игрушек по группам…………………………………………4-5

2.2 Примеры работы некоторых игрушек………………………….……5-10

2.3 Устройство и какой закон лежит в принципе действия современной игрушки спиннер…………………………………………………………10-13

2.4 Практическая часть…………………………………………………..14-15

4. Использованные источники ………………………………………….16

Актуальность этой темы в том, что детство было у каждого и интерес к строению поющей, либо просто движущейся игрушки не уменьшается с возрастом. Когда ты сам еще маленький, ты не задумываешься над тем, почему все это работает: почему машина едет, самолет летит, почему двигается робот… Мы не раз замечали, наблюдая за игрой младших братьев и сестер, как они пытаются разобрать игрушки, узнать, что в середине. Дети взрослеют, и меняются их взгляды на вещи. Их уже интересуют механизмы, находящиеся внутри.

Объект исследования:

Игрушка — это первое, что берет в руки маленький человек, стремясь постичь окружающий его мир. Поэтому она должна быть увлекательной и несложной.

Разбираясь в принципах работы игрушек, можно лучше понять и одну из самых серьезных наук — физику, которая коренным образом изменила быт человека за последние несколько десятков лет. Любое движение любой игрушки можно объяснить с помощью физических и механических законов. Моя работа объединяет развлекательную тему – игрушки, и увлекательную – физика.

Гипотеза: если игрушка интересна своей подвижностью, музыкальностью детям, то она интересна взрослым своей физической составляющей.

Поэтому задачами нашей работы мы обозначили :

1.Показать игрушки не как забаву, а как физику.

2.Объяснить принцип действия игрушек на основе законов физики.

3.Исследовать, а знают ли ученики нашей школы (7-11 классы), какой физический принцип лежит в основе действия той или иной игрушки.

И поставили перед собой цель : найти ответы на выше поставленные вопросы и в домашних условиях смоделировать модель современной игрушки.

Предмет исследования – физические явления и законы, используемые в устройстве и работе детских игрушек.

Методы исследования : наблюдение, эксперимент, сравнение, анализ.

Данная тема привлекает многих в наше время, но не все проявляют интерес и пытаются разобраться в ней, тем не менее мы в нашем проекте попытаемся все же узнать как такая интересная и точная наука как физика, проявляется в обычном быту, а именно в детских игрушках.

2.Основная часть:

2.1 Деление игрушек по группам:

Почти все знакомые нам игрушки можно объединить в определённые группы на основе принципа их работы.

Машины, зверюшки, железная дорога,

заводная лодочка с гребцом

Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести

Кукла-неваляшка, кукла, с закрывающимися глазами, клоун на проволоке

Погремушки, свирель, пищащие игрушки, говорящие куклы

Электрические и магнитные игрушки

Электрическая железная дорога,

электрические автомобили, роботы, детский телефон, игра “Рыболов”, магнитные шашки и шахматы

Игрушки, действие которых основано на законах оптики

Калейдоскоп, детские бинокли и подзорные трубы, детские фотоаппараты и камеры.

2.2 Примеры работы некоторых игрушек:

Инерция и игрушечный автомобиль

Про тело, которое при взаимодействии медленнее изменяет свою скорость, говорят, что оно более инертно и имеет большую массу. А про тело, которое при этом быстрее изменяет свою скорость, говорят, что оно менее инертно и имеет меньшую массу

Движение по инерции лежит в основе принципа действия игрушек – автомобилей (рис. 1), мотоциклов: на задней или передней оси, соединяющей колёса, находится ряд шестерёнок, которые в свою очередь соединяются с маховиком (рис. 2), то есть массивным цилиндром. Мы толкаем автомобиль, шестерёнки передают движение маховику. Маховик же обладает большой массой, поэтому будет долго сохранять состояние движения, которое ему сообщили. Именно благодаря тяжелому маховику такую игрушку трудно остановить и она будет двигаться по инерции гораздо дольше времени, чем такая же игрушка без маховика

Пружины в игрушках

Разберемся в этом, ознакомившись с устройством некоторых из них. Внутри этих игрушек – пружина. Сжатая пружина обладает потенциальной энергией, за счет которой тело может совершать работу.

Поставим опыт: поместим пружину на металлический стержень от штатива. Сожмем ее и свяжем ниткой (рис. 3). Подожжем нитку, пружина взлетает высоко вверх. Пружина приобрела скорость, так как ее потенциальная энергия перешла в кинетическую.

Когда мы заводим игрушку, поворачивая ключ, пружина внутри игрушки сжимается, увеличивается ее потенциальная энергия. Чем больше оборотов ключа мы сделаем, тем сильнее сожмем пружину, тем больший запас потенциальной энергии получит пружина. А теперь пора игрушку отпустить. Пружина внутри игрушки начинает раскручиваться, потенциальная энергия пружины превращается в кинетическую энергию игрушки (рис.4). В основе работы этих игрушек лежит закон сохранения механической энергии.

А вспомните пружинные пистолеты с пулями-присосками. Когда мы вставляем пулю в пистолет, сжимается пружина, находящаяся внутри. Деформированная пружина обладает запасом потенциальной энергии, за счет которой при спуске курка начинается движение пули. В соответствии с законом сохранения механической энергии потенциальная энергия пружины превращается в кинетическую энергию пули-присоски. Можно объяснить и следующее за выстрелом явление присасывания пули к поверхности. Это явление можно объяснить существованием атмосферного давления. Когда присоска ударяется о поверхность, некоторая часть воздуха выбрасывается из-под присоски из-за этого удара. В результате силы атмосферного давления прижимают пулю-присоску к поверхности, т. к. атмосферное давление больше, чем давление под присоской [4] .

Плавающие игрушки и архимедова сила

Если погрузить в воду мячик и отпустить, то мы увидим, как он тут же всплывет. То же самое происходит и с другими телами (пробкой, щепкой). Какая сила заставляет их всплывать?

Когда тело погружают в воду, на него со всех сторон действуют силы давления воды. В каждой точке тела эти силы направлены перпендикулярно его поверхности. На разных глубинах гидростатическое давление различно: оно возрастает с глубиной. Поэтому силы давления, приложенные к нижним участкам тела, оказываются больше сил давления, действующих на тело сверху. Преобладающие силы давления действуют в направлении снизу вверх. Это и заставляет тело всплывать. Поскольку эта сила направлена вверх, ее называют выталкивающей силой. Есть у нее и другое название – архимедова сила (по имени Архимеда, который впервые указал на ее существование и установил, от чего она зависит).

Но если на любое тело, погруженное в жидкость, действует архимедова сила, почему же тогда тонет камень или гвоздь?

Мы знаем, что на любое тело, находящееся в жидкости, действуют две силы: сила тяжести Fт, направленная вертикально вниз, и архимедова сила FА, направленная вертикально вверх. Если эти силы равны, то тело будет находиться в равновесии: Fт= FА. Это равенство выражает условие плавания тел: чтобы тело плавало, необходимо, чтобы действующая на него сила тяжести уравновешивалась архимедовой силой.

Преобразуем равенство и запишем условие плавания тел в иной форме: ρV=ρж Vж. Из полученного соотношения можно сделать следующие выводы:

❖ чтобы тело плавало полностью погруженным в жидкость, необходимо, чтобы плотность тела была равна плотности жидкости;

❖ чтобы тело плавало частично выступая над водой, необходимо, чтобы плотность тела была меньше плотности жидкости;

❖ при ρ>ρж плавание тела невозможно, так как в этом случае сила тяжести превышает архимедову силу, и тело тонет.

Если вы не умеете плавать, вам на помощь придут надувные резиновые игрушки. Эти игрушки обладают большой подъемной силой, потому что действующая на них сила тяжести намного меньше выталкивающей силы (рис. 5).

Итак, законы плавания тел всегда учитываются при изготовлении игрушек, поэтому они и сами плавают на воде, и нам помогают плавать [5] .

Цетр тяжести

Почему нельзя положить неваляшку.

У каждого предмета есть центр тяжести.

"Центром тяжести каждого тела является некоторая расположенная внутри него точка - такая, что если за неё мысленно подвесить тело, то оно остается в покое и сохраняет первоначальное положение. " ( Архимед)

Так, например, можно определить центр тяжести плоской фигуры:

Стоящий предмет (тело на опоре), не опрокидывается, если вертикаль, проведенная через центр тяжести, пересекает площадь опоры тела.

Падающая башня в итальянском городе Пиза не падает, несмотря на свой наклон, т. к. отвесная линия, проведенная из центра тяжести, не выходит за пределы основания.

Если сделать в спичечной коробке двойное дно и спрятать туда маленький грузик (получим тело со смещенным центром тяжести), то можно с этим коробком показать фокус. Показать зрителям, что коробок “пуст”, и сдвинуть грузик к одному краю коробка. Установить коробок на край стола так, чтобы большая часть его свешивалась.

Почти весь коробок висит в воздухе, но не падает со стола! Если не знать о грузике, то кажется, что центр тяжести коробка уже не проецируется на площадь опоры, и коробок просто обязан по всем законам физики упасть. Однако, нет!

У неваляшки внутреннее устройство таково, что создает смещенный вниз центр тяжести. Поэтому такое положение равновесия является устойчивым: центр тяжести корпуса неваляшки и точка её опоры лежат на вертикали, причем расстояние между центром тяжести и точкой опоры, всегда наименьшее.

Самая простая неваляшка представляет собой круглый полый корпус, внутри которого в нижней части закреплен груз. В результате получается объемная фигура со смещенным относительно геометрического центра центром тяжести.

Обычный полый шар обладает безразличным равновесием: как бы его не положили, он будет находиться в состоянии покоя, т. к. центр тяжести такого тела всегда равноудален от точки опоры.

А полый шар со смещенным центром тяжести будет стремиться занять положение, при котором центр тяжести будет наиболее приближен к точке опоры. Тогда такой шар окажется в единственном для него положении устойчивого равновесия [6] .

2.3 Устройство и какой закон лежит в принципе действия современной игрушки спиннер:

Это краткая сводная таблица , которая показывает в каких игрушках, лежит тот или иной физический закон. Мы остановимся на таком, физическом явление как трение, именно благодаря ему работает и радует детей и взрослых, такая современная игрушка как спиннер.

Спиннер! Кто изобрёл этот объект материальной культуры?

Спиннер постепенно захватывает все новостные ленты всех стран своей популярность. Его покупают абсолютно все — дети от 4-5 лет и взрослые. Спиннер продается почти на каждом шагу: в магазинах, в интернете, ваши друзья пытаются вам его продать. Но мало кто задумывается о том, как работает спиннер .(рис.7)

Для многих это просто игрушка с разными дизайнами, формами и цветами, а для кого-то это полноценный механизм. Многие обладатели спиннера задаются вопросом его ускорения и улучшения технических характеристик, не зная, как он работает. Мы вам расскажем!

Его прототипы появились в глубокой древности. Конечно, они отличались от современных игрушек, но суть была та же: некий предмет вертелся, благодаря чему сохранял устойчивость на одной точке опоры. Самые известные примеры — волчок и юла.

Матушка-эволюция придумала всё раньше человека. Нам лишь остаётся копировать её великие изобретения.

Это клён остролистный. Обращали внимание на его плоды? Они отдалённо напоминают наш спиннер с двумя лопастями. Падая с дерева, плод начинает вращаться. Возникают сложные аэродинамические эффекты, подобные тем, что позволяют самолётам и вертолётам держаться в воздухе.

Каковы законы, которым подчиняется игрушка? Итак, ключевые слова: прецессия, гироскопический эффект, закон сохранения импульса, угловая скорость, центробежная сила. Спиннер — это частный случай гироскопа, подобно юле или волчку. Как и в гироскопе, его ось очень устойчива к внешним воздействиям, что позволяет доказать вращение Земли. Если поместить спиннер, как гироскоп, в подвес и раскрутить, Земля будет под ним вращаться, а он сам понемногу поворачиваться. Правда, спиннер слишком быстро перестаёт крутиться, чтобы мы могли заметить этот эффект, тут требуется хотя бы полчаса вращений.(рис.8)

Вы, наверное, замечали, что, когда вращаешь раскрученный спиннер в руке, он пытается повернуться в другую сторону. Это тоже свойство гироскопа, называется прецессия. При наклоне оси вращения плоскость вращения гироскопа начинает поворачиваться.

Начнём с самого простого. Берём в руки спиннер, начинаем крутить, а точнее, сообщаем этому телу момент импульса. Засекаем время — сколько у кого прокрутится. Говорят, мировой рекорд больше десяти минут. Это много, но рано или поздно спиннер всё равно останавливается. Почему?

— Там где-то трение.

Сила трения — это сила взаимодействия между соприкасающимися телами, препятствующая перемещению одного тела относительно другого .

Трение бывает разных видов:

трение покоя возникает между двумя контактирующими телами и препятствует их движению друг относительно друга.

трение скольжения , которое тоже возникает между соприкасающимися телами, но при их движении друг относительно друга. Её определяют: материалы трущихся поверхностей и сила давления тел друг на друга.

трение качения : возникает, когда одно из тел перемещается вдоль другого, вращаясь вокруг своей оси.

Как работает подшипник спиннера

В спиннерах стоят подшипники из металла, пластика или керамики. Чем твёрже материал и чем глаже его поверхность, тем меньше будет трение. Например, когда и катящееся тело, и поверхность сделаны из закалённой стали, коэффициент трения у них 0,01, а у резиновой шины на бетонной дороге — 15–35.(рис.10).

Но! Представим себе, что подшипник спиннера сделан из некого фантастического металла — абсолютно гладкий, абсолютно твёрдый. Трение качения равно нулю. В этом случае спиннер будет крутиться бесконечно долго? Вряд ли.Ведь существует ещё одна сила — сопротивление среды , жидкой или газообразной. В воде вы спиннер не очень-то раскрутите. На воздухе легче, но газ тоже сопротивляется. Эта сила зависит и от площади движущегося тела, и от его формы, и от других факторов.

Теперь давайте представим совсем уж фантастический спиннер. Представили? Его подшипник сделан из суперметалла и находится в абсолютном вакууме. Никакого трения, никакого сопротивления. Вращение станет бесконечным? Нет! Потому что даже идеальный шарик будет касаться поверхности хотя бы одним атомом, а значит, вступит во взаимодействие с теми атомами, из которых эта поверхность состоит. Здесь речь уже напрямую идёт об электромагнитном взаимодействии , которое вместе с гравитацией лежит в основе всех тех сил, о которых мы говорили.

2.3 Практическая часть:

Изготовление спиннера

Наиболее простая модель спиннера получится, если не использовать подшипник. Именно он составляет большую часть стоимости, так как заставляет игрушку двигаться. Но мы сделали и провели эксперименты с спиннером , который мы сделали при помощи подшипников.(рис.11)

Эксперименты

Как высота звука, издаваемого спиннером, зависит от скорости его вращения? Почему?

Высота тона зависит от длины и массы пластинок и не зависит от скорости вращения спиннера.

У нас есть спиннер с двумя лопастями и есть с тремя. Сделаны они из одинаковых материалов. К ним прикладывается одна и та же сила F. Какой из спиннеров будет крутиться дольше?

Скорость вращения спиннера зависит от нескольких факторов, которые можно увидеть ниже:

1) Материал. Металлический спиннер будет крутиться быстрее пластикового.

2) Вменяемое количество смазки. Умеренно смазанный спиннер крутится быстрее несмазанного или того, в который вылито целое ведерко смазки и его невозможно взять в руки)

3) Чистый спиннер крутится лучше грязного. Ухаживайте за своим любимцем, чистите его! Тогда он будет хорошо крутиться.

4) Аэродинамика лопастей, их форма очень важна, как и размер.

Также проведено анкетирование и видео опрос учащихся о том знают ли они какой из принципов лежит в той или иной детской игрушке.

При выполнении этой исследовательской работы я узнала много нового, заинтересовалась изучением физики и лучше стала в ней разбираться. Эта работа доступна людям всех возрастов, ведь для объяснения работы многих детских игрушек достаточно знаний школьного курса физики. На этом я не собираюсь останавливаться и планирую продолжить свою работу, ведь впереди еще так много интересного.

По-моему мнению, мне удалось найти ответы на поставленные задачи. Я смогла показать устройство самих игрушек, опираясь на знания такого предмета, как физики.

В ходе своей работы я узнала, что в основе устройства спиннера лежит гироскопический эффект.

На примере простых игрушек, которые есть в любом доме, где только живут дети, мы показали, что физика – это не только наука о природе, а ещё и то, что её законы лежат в основе всех действующих тел, придуманных человеком для того, чтобы его жизнь была более удобной и интересной.

Список литературы:

Кот Шрёдингера. Живой научно-популярный журнал Фестиваля

Науки. 2018г. 50 стр. с.13-15

Ланина И.Я. : Внеклассная работа по физике. Библиотека учителя физики, Изд-во: Москва "Просвещение", 1977г. 224стр . с.9-13

Физика для школьников : научно-практический журнал / гл. ред. Е.Б. Петрова ; учред. Школьная Пресса - Москва : Школьная пресса, 2018. - № 4. - 50 стр. с.9-10

Рисунок 1. Детские инерционные автомобили .

Рис. 2. Вид инерционного двигателя на основе маховик Рисунок 3. Опыт со сжатой пружиной Рисунок 4. Пружина внутри игрушки

Рисунок 5. Плавающие игрушки

В этой конструкции груз жестко закреплён на упругой оси. Ось при раскачивании прогибается под весом груза, и центр тяжести игрушки изменяется.

Здесь груз через рычаг шарнирно закреплен на неподвижной оси. Шарик перекатывается по основанию и заставляет "Ваньку" совершать интересные движения.

А у этой неваляшки груз-шарик совершенно свободен в своих передвижениях по основанию! Правда, его свобода ограничивается неподвижным грузом-перегородкой.

Физика в игрушках

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Актуальность

Я считаю, что игрушки были сделаны для того, чтобы развивать детей физически и интеллектуально, ведь мы не раз замечали, наблюдая за игрой младших братьев и сестер, как они пытаются разобрать игрушки, чтобы узнать, что внутри их. Все они отличаются друг от друга по многим признакам. И мы не задумываемся о том, что в основе действия некоторых из них лежат законы и явления физики.

В своей работе я хочу не просто рассмотреть физику некоторых игрушек, но и самостоятельно их изготовить из экологически чистых материалов. И думаю, что моя работа будет повышать интерес к изучению физики у учащихся и будет доступна людям разных возрастов, даже не обладающих большими знаниями в области технических наук.

Цель работы:

Изготовить игрушки, действие которых основано на явлениях и законах физики.

1. Изучить литературу, в которой описывается история создания игрушек и их изготовление;

2. Изготовить игрушки и объяснить принцип их работы;

3.Провести опрос среди учеников нашей школы (7-11 классы), какой закон или явление лежат в основе действия той или иной детской игрушки.

Объект исследования: физические явления и законы, используемые в устройстве и работе детских игрушек.

Гипотеза: если игрушка интересна детям, то она их развивает, а также будет интересна взрослым своей физической составляющей.

Методы исследования: наблюдение; эксперимент; сравнение; анализ.

1. Основная часть

1.1 История создания игрушек

Игрушки известны человечеству с глубокой древности, они были обнаружены археологами при раскопках остатков древних цивилизаций. Игрушки, найденные при раскопках Индской цивилизации (3000 -1500 до н. э.) включают маленькие повозки, свистки в виде птиц и игрушечных обезьянок, которые могут сползать по верёвке.

Самые древние игрушки сделаны из доступных природных материалов, камней, палок и глины. Тысячи лет назад египетские дети играли в куклы, у которых были парики и подвижные конечности, они были сделаны из камня, керамики и дерева. В Древней Греции и Древнем Риме дети играли с куклами, сделанными из воска и терракоты, луком и стрелами. В Греции, когда дети, особенно девочки, достигали совершеннолетия, было принято приносить игрушки детства в жертву богам. Накануне свадьбы девушки возраста около четырнадцати лет в качестве обряда посвящения во взрослую жизнь приносили свои игрушки в храм.

Технологический прогресс цивилизации повлиял и на детские игрушки. Сегодня игрушки изготовляются из пластмассы, появились игрушки с батарейками. Если раньше игрушки были самодельными, то сейчас существует целая индустрия игрушек с массовым производством и механизмами реализации.

По принципу работы игрушки делятся на следующие группы:

Игрушки, действие которых основано на существовании архимедовой силы и атмосферного давления (кораблики, лодочки, резиновые (полые) игрушки – уточки, водяные пистолеты).

Заводные игрушки (машины, зверюшки, железная дорога).

Инерционные игрушки (автомобили, самолеты).

Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести (кукла-неваляшка, клоун на проволоке).

Звуковые игрушки (погремушки, пищащие игрушки, говорящие куклы).

Электрические и магнитные игрушки (электрическая железная дорога, электрические автомобили, роботы, детский телефон).

Игрушки, действие которых основано на законах оптики (калейдоскоп, детские бинокли и подзорные трубы, детские фотоаппараты и камеры).

2.Практическая часть

2.1. Игрушки, действие которых основано на магнитном взаимодействии

Для изготовления этих игрушек я использовала следующее оборудование :

один шарик от пинг-понга;

На картоне я нарисовала и вырезала фигурки кошки и собаки. Шарики от пинг-понга разрезала пополам.

Заполнила полученные половинки пластилином, вдавила в него магниты. Рис.1

У магнита имеется два полюса: северный и южный. При этом если приблизить магниты друг к другу одноименными полюсами, они будут отталкиваться, а если разноименными – притягиваться. На взаимодействии магнитных полюсов и основано действие этой игрушки.

Сверху на половинках шариков я укрепила фигурки, ориентируя их и учитывая полярность магнитов таким образом, чтобы собака и кошка поворачивались друг к другу. Рис.2

2.2. Игрушки, действие которых основано на состоянии устойчивого равновесия

Равновесие тел. Если тело покоится, значит, оно находится в состоянии равновесия. Тогда геометрическая сумма сил, действующих на тело, равна нулю. Большинство тел покоится на опорах, в том числе и человек. Стоящий предмет (тело на опоре), не опрокидывается, если вертикаль, проведенная через центр тяжести, пересекает площадь опоры тела. Чем ниже располагается центр тяжести тела, тем оно устойчивее на опоре.

Устойчивое равновесие.

Если пытаться вывести тело из состояния устойчивого равновесия, то обязательно возникает сила, возвращающая его в исходное равновесное состояние. Например, шарик на дне чаши находится в единственном состоянии устойчивого равновесия. В этом положении линия, соединяющая точку опоры и центр тяжести тела, вертикальна. Рис.3

Игрушка "Ванька-встанька"

Действие этой игрушки основано на состоянии устойчивого равновесия. У неваляшки внутреннее устройство таково, что создает смещенный вниз центр тяжести. Поэтому такое положение равновесия является устойчивым: центр тяжести корпуса неваляшки и точка ее опоры лежат на вертикали, причем расстояние между центром тяжести и точкой опоры, всегда наименьшее. Рис. 4

Для изготовления ванька-встаньки я использовала оборудование:

На конце яйца я проткнула небольшую дырочку и извлекла содержимое. Внутренность яйца несколько раз промыла водой и в течение нескольких дней хорошо просушила. Через отверстие положила внутрь скорлупы 7 штук свинцовых дробинок и залила воском от свечи. После этого я обклеила игрушку цветной бумагой и раскрасила фломастерами. Рис. 5

Рис. 5. Этапы изготовления игрушки "Ванька-встанька"

Ванька-встаньку невозможно уложить. Какое бы положение ему не придать, он всегда будет стремиться принять состояние устойчивого равновесия.

2.3. Игрушки, действие которых основано на законах отражения

Калейдоскоп – это оптический прибор, в основе действия которого лежит принцип отражения света от плоских зеркал, образующих между собой угол.

Изображение в плоском зеркале мнимое ("за зеркалом"), прямое (неперевернутое), в натуральную величину и расположено симметрично источнику относительно плоскости зеркала.

Для изготовления калейдоскопа я использовала оборудование:

втулка от бумажных полотенец

Сначала я приклеила к картону фольгу с помощью клея. Затем согнула картон равносторонним треугольником и поместила во втулку. Сверху я поместила прозрачный диск, который вырезала из пластиковой бутылки. Насыпала в игрушку (на прозрачный диск) бисер и прикрыла вторым пластиковым диском, затем склеила это скотчем. На другой конец трубы поместила черный картонный диск с отверстием. Затем я выполнила внешний декор поделки, обернув ее цветной бумагой. Рис.6

Рис.6 Этапы выполнения калейдоскопа

3. Анкетирование

Форма анкетирования - анонимная

Участники - 30 учащихся 7-11 классов

Цель – смогут ли учащиеся объяснить принцип действия детских игрушек, с физической точки зрения.

2. Кто из вас разбирал в детстве игрушки?

В ходе выполнения работы я изучила историю создания игрушек, смогла сама изготовить игрушки и объяснить устройство самих игрушек, опираясь на знания такого предмета, как физика.

Результаты анкетирования учащихся нашей школы меня порадовали. Большая часть опрошенных знают принципы работы детских игрушек и что большинство детей также интересовались устройством и принципами работы игрушек ещё в раннем детстве, разбирая их.

Я считаю, что рассматривая мир простых и сложных игрушек, которые есть в любом доме, где только живут дети, можно посеять семена для будущих научных открытий и даже заложить основы будущей карьеры в науке.

Данную работу можно продолжить. Сделанные игрушки и теоретический материал можно использовать во внеклассной работе для демонстрации занимательных опытов, а так же на уроках физики.

II. Основная часть. Детские игрушки и физика.

2.1. Деление игрушек по группам………………………………………………. 4

III. Использование условия равновесия тел в игрушках

3.1 Условия равновесия тел……………………………………………………….. 5

3.2 Виды равновесия тел………………… ……………………………………….. 7

3.3 Устройство и принцип работы неваляшки…………………………………… 9

IV. Игрушки действие которых основано на существовании Архимедовой силы……………………………………………………………………………….. 16

5.1 Не утонет в речке мяч………………………………………………………… 17

5.2 Картезианский водолаз……………………………………………………….. 17

5.3 Плавающий подсвечник……………………………………………………… 18

VШ. Использованные источники ……………………………………………. 22

Актуальность:

Игрушки с самого рождения окружают нас, начиная с красочной звонкой погремушки. Позднее нам хочется общаться с другими игрушками. Наверное, каждый из нас задумывался хоть раз, как работает та или иная игрушка. Многие от любопытства даже разбирали их.

Объект исследования:

Гипотеза: если игрушка интересна своей подвижностью, музыкальностью детям, то она интересна взрослым своей физической составляющей. Кубик пластмассовый цветной. Какая тут физика? Ребенок кинул этот же кубик в сторону – закон сохранения энергии, или толкнул его по полу – кинетическая энергия, сила трения и т.д. Вся наша жизнь состоит из физических законов и любое наше перемещение можно объяснить с помощью физики. Поэтому

целями моей работы я обозначил:

1.Показать игрушки не как забаву, а как физику.

2.Показать физику не как науку, а как забаву.

3.Объяснить принцип действия игрушек на основе законов физики.

4.Исследовать, а знают ли ученики нашей школы (7-11 классы), какой физический принцип лежит в основе действия той или иной игрушки.

Я хочу вам рассказать об устройстве и действии некоторых из них, используя теоретические знания по физике

Деление игрушек по группам

Почти все знакомые нам игрушки можно объединить в определённые группы на основе принципа их работы.

Игрушки, действие которых основано на существовании архимедовой силы и атмосферного давления

Надувные “спасательные” круги, кораблики, лодочки, резиновые (полые) игрушки - уточки, лягушки и т.д., водяные пистолеты

Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести

Кукла-неваляшка, бабочка-балансир, кукла, с закрывающимися глазами, клоун на проволоке

Машины, зверюшки, железная дорога,

заводная лодочка с гребцом

Погремушки, свирель, пищащие игрушки, говорящие куклы

Электрические и магнитные игрушки

Электрическая железная дорога,

электрические автомобили, роботы, детский телефон, игра “Рыболов”, магнитные шашки и шахматы

Игрушки, действие которых основано на законах оптики

Калейдоскоп, детские бинокли и подзорные трубы, детские фотоаппараты и камеры.

Конечно, все виды игрушек я рассмотреть сегодня не смогу. Сегодня я буду говорить о тех игрушках, принцип действия которых мне, ученику 7 класса, уже понятен.

И начну с игрушек, с которыми мы любили играть, когда нас мамы купали в ванне. Об этих игрушках лучше не скажешь:

Ветер по морю гуляет и кораблик подгоняет.

Он бежит себе в волнах на раздутых парусах.

Кто автор этих строк? А вот ещё:

Наша Таня громко плачет: уронила в речку мячик.

Тише, Танечка, не плачь, не утонет в речке мяч.

А эти стихи кто написал?

Я расскажу вам о плавающих игрушках. А чтобы вы поняли, как они действуют, продемонстрирую вам некоторые несложные опыты.

Плавающие игрушки

Наша Таня громко плачет:
Уронила в речку мячик.

Тише, Танечка, не плачь,

Не утонет в речке мяч.

ПОЧЕМУ он не утонет?

Оказывается, на все тела, погружённые в жидкость или газ, действует выталкивающая сила. В существовании выталкивающей силы легко убедиться на опыте.

Опыт №1 Для этого прикрепим небольшой груз к динамометру. Измерим вес груза, а затем опустим груз в стакан с водой. Динамометр показывает меньший вес, пружина его сжимается, потому что со стороны воды на груз действует выталкивающая сила.

Величина её зависит от плотности жидкости и объёма вытесненной телом воды. В этом можно убедиться на следующем опыте.

Опыт № 2 Возьмём яйцо. В воде оно тонет. Будем подсыпать соль в воду. Плотность жидкости будет увеличиваться, когда плотность воды и плотность яйца сравняются, то яйцо начинает плавать в воде.

Опыт №3 А вот перед вами корабль. При каких условиях он будет плавать?

Если выталкивающая сила будет больше силы тяжести.

А вот ещё одна плавающая игрушка – это медуза.

Медузы. Из пластиковых бутылок получаются отличные медузы. Маленькие медузки получаются из бутылок из-под воды самого маленького объема. Для этого отрезаем часть бутылки ближе к дну и крутим края над свечой, пока они не загнутся внутрь. Дальше отрезаем ленточки, нитки, тесемки нужного цвета и размера, завязываем один конец в узел и этот узел приклеиваем внутрь головы медузы. Лучше всего это делать с помощью клея-пистолета Медуза готова.

У Ваньки, у Встаньки – несчастные няньки:
Начнут они Ваньку укладывать спать,
А Ванька не хочет, приляжет и вскочит,
Уляжется снова и вскочит опять…
Лечил его доктор из детской больницы Больному сказал он такие слова:
Тебе, дорогой, потому не лежится,
Что слишком легка у тебя голова.

Неваляшку на подушку
Я никак не уложу.
Непослушная игрушка –
Это точно я скажу.

.Опыт№5. Возьмём линейку и подвесим её на нитке так, чтобы нитка свободно передвигалась. Будем менять положение петли, чтобы линейка пришла в равновесие. В этом случае говорят, что она подвешена в центре тяжести.

Опыт №6. Центр тяжести есть у любого тела: у круга, треугольника и т.д. (показывают фигуры на нитках). Вы и сами можете найти центр тяжести у любой фигуры, физика может вам помочь, было бы желание.

Неваляшка появилась в России не так давно. Историки считают, что неваляшка пришла к нам из Японии. Эти завезённые в Россию куклы стали прообразом известной игрушки Ванька-встанька. Первые русские неваляшки, появившиеся на ярмарках в начале 19 века, назывались "кувырканами", они изображали купцов (рис.1) или клоунов. Такого Ваньку вытачивали на токарном станке из липы, в нижнюю часть вставляли свинцовый груз и раскрашивали яркими красками.

Самая простейшая неваляшка устроена незамысловато. Полое округлое тело, в котором центр тяжести максимально опущен вниз, таким образом, что при наклоне корпуса груз приподнимается и стремится вернуть куклу в вертикальное положение

При всяком наклоне неваляшки её центр тяжести повышается. Это вызывает самостоятельное движение игрушки к исходному положению наиболее устойчивого равновесия, при котором центр тяжести расположен ниже.

Неваляшка своими руками

Для этого нам понадобится: Яйцо, несколько тяжелых мелких предметов (гаек, винтиков, металлических шариков), свеча.

1. В остром конце яйца делаем небольшое отверстие и через нее выливаем содержимое. Яйцо моем.

2. Держим яйцо в вертикальном положении и насыпаем в отверстие утяжелитель.

3. Чтобы утяжелитель не пересыпался в другое положение, закрепляем его парафином. Для этого капаем расплавленный парафин через отверстие в скорлупе о тех пор, пока он не покроет весь утяжелитель.

4. После того, как парафин застынет, игрушку можно ставить в любое положение - она всегда будет возвращаться назад.

5. Теперь яйцо можно украсить - закрыть отверстие наверху шляпкой, которую можно приклеить к яйцу на клей ПВА, и нарисовать лицо.

Эффект неваляшки находит в быту свое применение.

Часы, которые всегда будут занимать вертикальное положение (рис.28)

Или утюг, который сложно забыть на дорогом платье, потому что он поднимается в нерабочее положение, стоит лишь его выпустить из руки (рис.29).

А вот необычный чехол для мобильника (рис.30), который сложнее потерять в окружающем пространстве, потому что он, как поплавок, стремится занять вертикальное положение.

Рис. 5. Чехол для мобильного телефона,

стремящийся всегда занять вертикальное положение

А вот ещё одна из игрушек, действие которой объясняется понижением их центра тяжести.

Бабочка-балансир .

При всей простоте изготовления, бабочка эта не простая, а волшебная! Она умеет на лету держаться своим хоботком и не падать. Секрет такого ее поведения прост: как и у всех подобных игрушек-балансиров, центр тяжести этой конструкции находится под опорой, на которой стоит хоботок. Поэтому бабочку никуда не "перевешивает" и она легко удерживается в таком положении устойчивого равновесия.

Для изготовлении бабочки нам понадобится:

1. Половина листа от офисной бумаги формата А4

2. Канцелярские скрепки - 5 шт.

Ход работы:

1. Рисуем на бумаге бабочку (форма крыльев роли практически не играет), раскрашиваем ее и вырезаем по контуру.

После того, как бабочка готова, делаем ей хоботок: берем одну из скрепок, разгибаем ее. С одного конца должен остаться "носик" в виде буквы "Г". С другого делаем петельку так, чтобы она оказалась в перпендикулярной плоскости по отношению к "носику". Петелька нужна затем, чтобы было легче приклеивать скрепку к бабочке и чтобы она не проворачивалась потом в процессе эксплуатации.

3. А теперь крепим хоботок с помощью скотча на тельце бабочки.

4. Большинство детей думают, что этого уже достаточно, чтобы бабочка сидела на пальце. Это сделать невозможно - бабочка падает вниз. Надо что-то придумать, чтобы уравновесить бабочку. Для этого нам и понадобятся остальные скрепки. Когда мы прицепим скрепки на кончики крыльев, они отвиснут вниз - и бабочка теперь будет сидеть ровно. Это все равно, что уравновесить весы - теперь с обоих сторон от пальца, на который опирается кончик хоботка, вес равный. Поэтому бабочка и балансирует на опоре.

Хоть названье и мудрёное,
Все игрушку эту знают.
И не только дети, взрослые,
С удовольствием играют.
Может петь, как сверчок,
Как зовут её? Волчок.
Разноцветна и мила,
Можно звать её Юла.

Под действием толчка волчок лишь отскакивает в сторону и продолжает вращаться вокруг вертикальной оси. В чем причина такой устойчивости вращения? Она тоже связана с одним из физических законов – законом сохранения момента количества движения. Попробуем установить волчок вертикально. Это нам не удаётся. Заставим волчок быстро вращаться, и он сразу становится устойчивым. Заметим, что волчок при этом описывает своей осью коническую поверхность. В этом и состоит секрет устойчивости волчка, а само это свойство сохранения устойчивости при вращении называют гироскопическим свойством.

Это же свойство широко используют и спортсмены. Чтобы волейбольный мяч двигался строго в желаемом направлении, ему сообщают вращение. Дискоболы, метая диск, тоже придают ему вращение вокруг его оси симметрии. Поэтому диск в течение всего полёта сохраняет плоскость своего вращения неизменно под одним и тем же углом к горизонту, уменьшая вредное воздействие сил сопротивления и увеличивая дальность полёта.

VI. АНАЛИЗ АНКЕТ УЧЕНИКОВ

После того, как я нашёл ответы на поставленные цели, мне стало интересно, а знают ли ученики 7-11 классов нашей школы, какие физические принципы лежат в основе работы детских игрушек. Я также захотел узнать, сколько учеников когда-нибудь этим вообще интересовались.

Почти все из опрошенных учеников (80%) ответили правильно - в неваляшке действует принцип устойчивого равновесия. Всего 16% из опрошенных учеников предположили, что это движение по инерции, 4%, - что сила тяжести, а 0%, - что сила трения. Можно отметить, что даже если ученик ни разу не разбирал неваляшку, то логическое мышление у большинства развито и ответ выбирался верный.

Ответы на этот вопрос нас удивили. Большинство из опрошенных учеников разбирали в детстве игрушку, чтобы изучить ее внутреннее строение (58%) или, чтобы понять принцип ее работы (28%). Мы не предполагали в начале нашего опроса, что столько людей ещё в детстве интересовались этим. Никто из учащихся не злоупотребляли добротой своих родителей и не ломали игрушки, чтобы получить новую в подарок. Некоторым ученикам нашей школы (14%) игрушки просто не нравились, и они не видели другого выхода, как сломать её.

В своей работе я поставил себе некоторые цели, а именно:

Показать игрушки не как забаву, а как физику.

Показать физику не как науку, а как забаву.

Объяснить принцип действия игрушек на основе законов физики.

Исследовать, а знают ли ученики нашей школы (7-11 классы), какой физический принцип лежит в основе действия той или иной игрушки.

По-моему мнению, мне удалось найти ответы на поставленные задачи. Я смог показать устройство самих игрушек, опираясь на знания такого предмета, как физика. И параллельно этому, мы знакомились с новыми физическими законами, как с интересной забавой.

В ходе своей работы я узнал, что в основе устройства неваляшки лежит принцип устойчивого равновесия тел.

На примере простых игрушек, которые есть в любом доме, где только живут дети, я показал, что физика – это не только наука о природе, а ещё и то, что её законы лежат в основе всех действующих тел, придуманных человеком для того, чтобы его жизнь была более удобной и интересной.

Физика для школьников-научно-практический журнал

1. Какая игрушка тебе в детстве нравилась больше всего?

В) дудочка

Г) резиновый шарик

2. Какой физический принцип действует в неваляшке?

А) движение по инерции

Г) устойчивое равновесие

3. Какой физический принцип действует на резиновый мячик , ели его опустить в воду?

А) выталкивающая сила

Б) сила Архимеда

4. Если ты в детстве разбирал игрушку, то ты это делал для того, чтобы:

А) изучить её внутреннее строение

Читайте также: