Поделка шарики по физике

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.09.2024

Актуальность

Знакома ли вам ситуация, когда после дня рождения или какого-то другого праздника в доме появляется множество воздушных шаров? Сначала шарики детей радуют, они играют с ними, но вскоре на них перестают обращать внимание и шарики только путаются под ногами. Что с ними сделать, чтобы они не лежали без всякой цели, а принесли пользу? Конечно же, использовать в познавательной деятельности!

Вообще, воздушные шарики – прекрасный материал для демонстрации различных опытов и моделей. Было бы интересно написать книжку, в которой все физические понятия будут объяснятся через них. Ну а пока я хочу предложить вам провести больше десятка экспериментов из разных областей науки – от термодинамики до космологии, – в которых общим является реквизит: воздушные шары.

Цель: исследовать воздушные шарики как бесценный подручный материал для наблюдения физических явлений и постановки различных физических экспериментов.

Задачи:

Изучить историю создания воздушных шариков.
Поставить ряд экспериментов с воздушными шариками.
Проанализировать наблюдаемые явления и сформулировать выводы.
Создать мультимедийную презентацию.

Объект исследования: воздушный шарик.

Методы исследования:

• Теоретические: изучение литературы по теме исследования.

• Эмпирические: наблюдение, измерение.

• Экспериментально-теоретические: эксперимент, лабораторный опыт.

Материалом данного исследования являются Интернет-источники, методические пособия по физике, учебники физики, задачники, данные архива и другая справочная литература.

Практическая значимость: результаты исследования могут быть использованы на уроках физики, на конференциях, при чтении элективных курсов и на внеклассных мероприятиях.

История создания воздушных шариков

Глядя на современные воздушные шары, многие люди думают, что эта яркая, приятная игрушка стала доступной только недавно. Некоторые, более осведомленные, считают, что воздушные шары появились где-то в середине прошлого века, одновременно с началом технической революции.

На самом деле это не так. История шаров, наполненных воздухом, началась гораздо раньше. Только выглядели предки наших шариков совсем не так, как сейчас.

Первые, дошедшие до нас, упоминания об изготовлении летящих в воздухе шаров встречаются в карельских рукописях. В них описывается создание такого шара, сделанного из кожи кита и быка. А летописи XII века рассказывают нам о том, что в карельских поселках воздушный шар имела практически каждая семья. Причем именно с помощью таких шаров древние карелы частично решали проблему бездорожья – шары помогали людям преодолевать расстояния между населенными пунктами. Но такие путешествия были достаточно опасными: оболочка из шкур животных не могла выдерживать давление воздуха долгое время – то есть, говоря другими словами, эти воздушные шары были взрывоопасными. И вот, в итоге, от них остались только легенды.

Лет через 80 после этого научный мешочек для водорода превратился в популярную забаву: каучуковые шары широко использовались в Европе во время городских праздников. За счет наполнявшего их газа они могли подниматься вверх – и это очень нравилось публике, еще не избалованной ни воздушными полетами, ни другими чудесами техники.

Но эти воздушные шарики чем-то походили на своих легендарных предшественников: в них применялся водород (а он, как известно, газ взрывоопасный). Но, тем не менее, к водороду все привыкли – благо, что особых бед от шариков с этим газом не было вплоть до 1922 года. Тогда в США на одном из городских праздников некий шутник ради забавы взорвал художественное оформление праздника – то есть воздушные шарики. В результате этого взрыва пострадал чиновник, и поэтому органы правопорядка отреагировали достаточно оперативно. Забаву, оказавшуюся достаточно опасной, наконец-то прекратили, запретив наполнять воздушные шарики водородом. От этого решения никто не пострадал – место водорода в шариках моментально занял гораздо более безопасный гелий. Этот новый газ поднимал шарики вверх ничуть не хуже, чем это делал водород.

В 1931 году Нейлом Тайлотсоном был выпущен первый современный, латексный воздушный шарик (полимер латекс получают из водных дисперсий каучуков). И с тех пор воздушные шарики наконец-то смогли измениться! До этого они могли быть только круглыми – а с приходом латекса впервые появилась возможность создавать длинные, узкие шарики. Это новшество немедленно нашло применение: дизайнеры, оформляющие праздники, стали создавать из шаров композиции в виде собак, жирафов, самолетов, шляп… Компания Нейла Тайлотсона продавала через почту миллионы комплектов шаров, предназначенных для создания смешных фигурок.

Качество воздушных шариков в то время было далеко не таким, как сейчас: при надувании шарики теряли часть своей яркости, они были непрочными и быстро лопалось. Поэтому воздушные шарики медленно утрачивали свою популярность – то, что они могут летать в воздухе, в двадцатом веке уже не казалось таким чудесным и интересным.

Поэтому, еще задолго до конца 20 века, воздушные шарики стали раскупаться только для городских и детских праздников.

Но изобретатели не забывали о воздушных шариках, работали над их улучшением. И ситуация изменилась. Сейчас промышленность выпускает такие шарики, которые не теряют цвет при своем надувании – и вдобавок стали гораздо более прочными, долговечными. Поэтому сейчас воздушные шарики вновь стали очень популярны – дизайнеры охотно используют их при оформлении разнообразных праздников, концертов, презентаций. Свадьбы, дни рождения, общегородские праздники, PR-компании, шоу… – обновленные, яркие шары везде на месте. Вот такая интересная, давняя история у простой, с детства знакомой нам забавы.

Качественное сравнение плотностей воды – горячей, холодной и соленой

Если исследовать не смешивающиеся и не вступающие в химическую реакцию жидкости, то достаточно просто слить их в один прозрачный сосуд, допустим, пробирку. О плотности можно судить по расположению слоев: чем ниже слой, тем выше плотность. Другое дело, если жидкости смешиваются, как, например, горячая, холодная и соленая вода.

Мы сравниваем поведение шариков, наполненных водой горячей, холодной и подсоленной в, соответственно, горячей, холодной и подсоленной воде. В результате опыта мы можем сделать вывод о плотностях этих жидкостей.

Оборудование: три шарика разных цветов, трехлитровая банка, холодная, горячая и соленая вода.

Наливаем три порции разной воды в шарики – в синий горячую, в зеленый холодную и в красный соленую воду.

2. Наливаем в банку горячую воду, помещаем туда по очереди шарики (см. полный текст работы. Приложение №1).

3. Наливаем в емкость холодную воду, снова помещаем туда по очереди все шарики.

4. Наливаем в банку соленую воду, наблюдаем за поведением шариков.

1. Если плотность жидкостей различна, то жидкость с меньшей плотностью всплывает над жидкостью с большей плотностью, то есть горячей воды

Готовы сделать красочную объемную работу с детьми? Поделка Воздушный шар очень простая и очень эффектная. Представленный шаблон не мешает полету фантазии и может быть изменен так, как хочет мастер!

Сочетание эффектов объема разнообразия цветов делает эту поделку такой воздушной и красивой.

Вот простая инструкция для этой поделки.

Нарисуйте 5 одинаковых форм воздушного шара на разноцветных листах. Вырежьте их.
Вырежьте квадратную корзину для воздушного шара. Эффектно смотрится корзина из гофрированной бумаги или плотного картона. Так у этой детали также появляется объем.
Сложите каждую деталь воздушного шара четко посередине – пополам.
Вырежьте и наклейте облака и фон-основу поделки.
Возьмите клей и лист бумаги – фон. Приклейте половину шарика. К оставшейся свободной половинке приклейте следующую и т.д. Последний фрагмент воздушного шара приклейте также к основе.
Приклейте корзину под воздушным шариком. Визуально соединить их можно нарисовав полоски от шара к корзине. Но эффектнее будет, если вы наклеите тонкие веревочки.
Поделка готова! Аналогичным образом можно создавать и другие красивые поделки, например, воздушного змея.

Формат “мастер-класса” предполагает демонстрацию некоторых приёмов и обучение этим приёмам. Сегодня, я как учитель физики хочу показать вам удивительный мир физики и ряд экспериментальных опытов, которые может провести обычный человек, выступая в роли волшебника и повелителя над природными явлениями.

Физика как наука о природе - огромный, эффективный и еще мало используемый источник возможностей познания окружающего мира и воспитания человека. В лесу или в горах, в шумном большом городе или в маленькой деревушке, природа участвует в жизни каждого человека. И каждый сначала интуитивно, а потом и осознанно приходит к тому, что знание законов природы необходимо, что важно учитывать и просчитывать их проявления.

И в этом всегда поможет учитель.

“Учитель, будь солнцем, излучающим человеческое тепло, будь почвой, богатой ферментами человеческих чувств, и сей знания не только в памяти и сознании твоих учеников, но и в их душах и сердцах. ” (Ш.Амонашвили)

Ядром познавательного интереса являются мыслительные процессы, которые требует от человека активной поисковой или творческой деятельности.

Три пути ведут к знанию: путь размышления - это путь самый благородный, путь подражания - это путь самый легкий и путь опыта - это путь самый горький.. (Конфуций)

Ребенок – недописанная книга, в которой есть чистые листы, ожидающие нашего вмешательства. В зависимости от того, что мы нарисуем в этой книге и зависит результат достижения поставленной цели. Чтобы пробудить любопытство ребенка, экспериментируйте вместе.

Так давайте развивать творчество с помощью волшебства науки. “Физика – это волшебство, волшебство – это физика, а вместе – магия”. Волшебство и творчество связаны друг с другом.

Творчество – высшая форма человеческой активности. Творческая деятельность сопровождается напряжением всех духовных сил, высшей целеустремленностью человека, особым эмоциональным состоянием- вдохновением, а также эмоциями, чувствами радости и огорчения, страстным желанием решить проблему.

Оно включает в себя наблюдение явлений. Приведу примеры, в результате которых ученики сами демонстрируют физические явления, а потом объясняют их смысл.

Перед учащимися ставится задача эксперимента:

1. “Достань монетку не замочив руки, используя только стакан”.

Положите монету на большую плоскую тарелку, налейте столько воды, чтобы она покрыла монету, и предложите ребятам взять ее прямо руками, не замочив пальцев

Ребята как не ухищряются подставить стакан, а результата нет.

Объясняю с точки зрения физики.

Эта, казалось бы, невозможная задача довольно просто решается с помощью стакана и горящей бумажки. Зажгите бумажку, положите ее горящей внутрь стакана и быстро поставьте стакан на тарелку близ монеты, дном вверх. Бумажка погаснет, стакан наполнится белым дымом, а затем под ним сама собой соберется вся вода с тарелки. Монета же, конечно, останется на месте, и через минуту, когда она обсохнет, вы сможете взять ее, не замочив пальцев. Ребята остаются изумленно довольными.

Вопрос. Какая сила вогнала воду в стакан и поддерживает ее на определенной высоте? Атмосферное давление. Горящая бумажка нагрела в стакане воздух, давление его от этого возросло, и часть газа вышла наружу. Когда бумажка погасла, воздух снова остыл, но при охлаждении его давление ослабело и под стакан вошла вода, вгоняемая туда давлением наружного воздуха. (Вместо бумажки можно пользоваться спичками, воткнутыми в пробочный кружок.)

Весьма нередко приходится слышать и даже читать неверное объяснение этого старинного опыта [Первое его описание и правильное объяснение находим у древнего физика Филона Византийского, жившего около I века до нашей эры]. А именно, говорят, что при этом “сгорает кислород” и потому количество газа под стаканом уменьшается. Такое объяснение грубо ошибочно. Главная причина только в нагревании воздуха, а вовсе не в поглощении части кислорода горящей бумажкой. Это следует, во-первых, из того, что можно обойтись и без горящей бумажки, а просто нагреть стакан, сполоснув его кипятком. Во-вторых, если вместо бумажки взять смоченную спиртом вату, которая горит дольше и сильнее нагревает воздух, то вода поднимается чуть не до половины стакана; между тем известно, что кислород составляет только 1/5 всего объема воздуха. Наконец нужно иметь в виду, что вместо “сгоревшего” кислорода образуется углекислый газ и водяной пар; первый, правда, растворяется в воде, но пар остается, занимая отчасти место кислорода.

Если я скажу вам: “Сейчас вы сядете на стул так, что не сможете встать, хотя и не будете привязаны”, вы примете это, конечно, за шутку.

Хорошо. Сядьте же так, как сидит человек, изображенный на рисунке, т.е. держа туловище отвесно и не пододвигая ног под сиденье стула. А теперь попробуйте встать, не меняя положения ног и не нагибая корпуса вперед.

В таком положении невозможно подняться со стула.
Рис.1

Что, не удается? Никаким усилием мускулов не удастся вам встать со стула, пока вы не пододвинете ног под сиденье или не подадитесь корпусом вперед.

Чтобы понять, почему это так, нам придется побеседовать немного о равновесии тел вообще и человеческого в частности. Стоящий предмет не опрокидывается только тогда, когда отвесная линия, проведенная из центра тяжести, проходит внутри основания вещи. Поэтому наклонный цилиндр должен непременно опрокинуться; но если бы он был настолько широк, что отвесная линия, проведенная из его центра тяжести, проходила бы в пределах его основания, цилиндр не опрокинулся бы.

Такой цилиндр должен опрокинуться, потому что отвесная линия, проведенная из центра тяжести, проходит вне основания.
Рис.2

Так называемые “падающие башни” — в Пизе, в Болонье, башня Невьянск в России, башня Сююмбике в Казани не падают, несмотря на свой наклон, также потому, что отвесная линия из их центра тяжести не выходит за пределы основания (другая, второстепенная, причина та, что они углублены в землю своими фундаментами).

Рис.3
Башня Невьянск, Россия.

Высота башни равна 57,5 метра, ее отклонение от вертикали составляет 3 градуса 16 минут, или 1,85 метра.

Стоящий человек не падает только до тех пор, пока отвесная линия из центра тяжести находится внутри площадки, ограниченной краями его ступней.

Когда человек стоит, отвесная линия, проведенная из центра тяжести, проходит внутри площадки, ограниченной ступнями.
Рис.4

Поэтому так трудно стоять на одной ноге; еще труднее стоять на канате: основание очень мало и отвесная линия легко может выйти за его пределы. Теперь вернемся к опыту с вставанием сидящего человека. Центр тяжести туловища сидящего человека находится внутри тела, близ позвоночника, сантиметров на 20 выше уровня пупка. Проведите отвесную линию из этой точки вниз: она пройдет под стулом, позади ступней. А чтобы человек мог стоять, линия эта должна проходить между ступнями.

Значит, вставая, мы должны либо податься грудью вперед, перемещая этим центр тяжести, либо же пододвинуть ноги назад, чтобы подвести опору под центр тяжести. Обычно мы так и делаем, .когда встаем со стула. Но если нам не разрешают делать ни того, ни другого, то встать мудрено, как вы и убеждаетесь на описанном опыте.

3. Опыт с рыбкой

- Положим вырезанную рыбку на воду, капнем немного растительного масла в центр и рыбка поплывет – пример реактивного движения.

Ну а теперь я предлагаю вам организовать научное сообщество волшебников и выполнить творческое задание.

4. Раскрывающийся цветок.

Опустите цветок на воду, лепестки медленно раскроются, показывая все свое изящество и красоту.

5. Прилипчивый стакан

Из этого эксперимента ты узнаешь, как благодаря воздуху предметы могут прилипать друг к другу.

2 больших воздушных шарика
2 пластиковых стакана по 250 мл
Помощник

Вызови кого-нибудь из зрителей в качестве ассистента.
Дай ему шарик и стаканчик, а другой шарик и стаканчик оставь себе.
Пусть твой ассистент надует твой шарик примерно наполовину, и завяжет его.
Теперь попроси его попытаться прилепить к шарику стаканчик. Когда он не сможет выполнить это, наступает твоя очередь.
Надуй свой шарик примерно на треть. Приложи стаканчик к шарику сбоку.
Удерживая стаканчик на месте, продолжай надувать шарик, пока он не будет надут по крайней мере на 2/3. Теперь отпусти стаканчик.

Советы учёному волшебнику

Докажи зрителям, что твой стаканчик не намазан клеем. Выпусти из шарика некоторое количество воздуха, и стаканчик отваливается.

Что ещё можно сделать

Попробуй одновременно прикрепить к шарику одновременно 2 стаканчика. Это потребует некоторой тренировки и помощи ассистента. Попроси его приложить к шарику два стаканчика, а потом надуй шарик, как было описано.

Когда ты надуешь шарик, стаканчик “прилипнет” к нему.

Когда ты прикладываешь стаканчик к шарику и надуваешь его, вокруг края стаканчика стенка шарика становится плоской. При этом объём воздуха внутри стаканчика слегка увеличивается, однако количество молекул воздуха остаётся прежним, поэтому давление воздуха внутри стаканчика уменьшается. Следовательно, атмосферное давление внутри стаканчика становится слегка меньшим, чем снаружи. Благодаря этой разницы в давлении стаканчик и удерживается на месте.

6. Таинственная вертушка

Из тонкой папиросной бумаги вырежьте прямоугольник. Перегните его по средним линиям и снова расправьте: вы будете знать, где центр тяжести вашей фигуры. Положите теперь бумажку на острие торчащей иглы так, чтобы игла подпирала ее как раз в этой точке.

Бумажка останется в равновесии: она подперта в центре тяжести. Но от малейшего дуновения она начнет вращаться на острие.

Пока приборчик не обнаруживает ничего таинственного. Но приблизьте к нему руку, как показано на рисунке; приближайте осторожно, чтобы бумажка не была сметена током воздуха. Вы увидите странную вещь: бумажка начнет вращаться, сначала медленно, потом все быстрее. Отодвиньте руку — вращение прекратится. Приблизьте — опять начнется.

Объяснение . Почему бумажка вертится?

Причина вполне естественна и очень проста: воздух, нагретый снизу нашей рукой, поднимается вверх и, напирая на бумажку, заставляет ее вращаться, подобно всем известной спиральной “змейке” над лампой, потому что, перегибая бумажку, мы придали ее частям легкий уклон.

Внимательный наблюдатель может заметить, что описанная вертушка вращается в определенном направлении — от запястья, вдоль ладони, к пальцам. Это можно объяснить разницей температур названных частей руки: концы пальцев всегда холоднее, нежели ладонь; поэтому близ ладони образуется более сильный восходящий ток воздуха, который и ударяет в бумажку сильнее, чем ток, порождаемый теплотой пальцев .

Таким образом, экспериментальная работа, основанная на использовании приемов, позволяющих создать мотивационную базу для осознанного восприятия знаний в ходе интеллектуальной и творческой деятельности, формирует интеллектуальные умения, лежащие в основе научного мышления обучающихся.

Техника папье-маше довольно оригинальна, красива и проста. Нередко мелкими бумажными кусочками украшают большие воздушные шары, в результате получаются интересные украшения для праздников. Сегодня мы поговорим о том, как правильно подготовить материал, и как правильно сделать такой шар.

Как приготовить массу?

Для начала надо будет найти стопку старых и ненужных газет. Газетные листы аккуратно рвут на отдельные полосы. При этом их ширина примерно должна составлять около 2-3-х сантиметров. Иногда вместо такой бумаги используют плотные бумажные салфетки, из которых формируют такие же отрезки.

Одновременно с этим готовят и клейкую массу. Клей разводят в чистой емкости. Можно взять простой состав ПВА. Его смешивают с водой. При этом необходимо соблюдать точные пропорции: 1 часть клеевой смеси на 3 части жидкости. Полученную массу тщательно перемешивают до тех пор, пока не сформируется однородная густая основа.

Процесс изготовления поделки

Воздушный шар в технике папье-маше можно легко сделать и своими руками. Для начала перечислим все необходимые для этого составляющие:

рулон бумажных одноразовых полотенец;

воздушный шар (либо надувной мяч);

Когда все элементы будут подготовлены, можно приступать к самому процессу изготовления. Сначала надувается шар. Его поверхность обмазывают любым жирным кремом. После этого на мелкие кусочки рвут несколько бумажных полотенец.

Затем нужно будет полученными кусочками обклеить изделие. Для этого на подготовленную основу начинают клеить газетные отрезки на клей. Таким образом делают первый слой. Всего таких слоев нужно сделать несколько. Оптимальным вариантом будет создание 5 рядов.

Заготовке нужно дать полностью просохнуть. Когда все застынет и достаточно затвердеет, можно будет выпускать воздух из шара. Его аккуратно удаляют из поделки.

На данном этапе создания также следует прикрепить подвешивающий элемент для работы – чаще всего это небольшой крючок либо петля.

После этого готовый шар надо закрасить белым цветом. Делают это для того, чтобы на его поверхности не было видно газетных надписей. Поделку снова отправляют высыхать.

Затем на шар уже можно наносить различные яркие краски. Сделать это лучше в несколько слоев. Но перед нанесением каждого нового слоя поверхности надо давать просохнуть. Для долговечности можно покрыть готовую работу защитным лаком.

Можно также дополнительно сплести для воздушного шара красивую корзинку. Для этого лучше использовать плотный картон различных расцветок. Из него нарезают полосы с шириной в один сантиметр.

Далее из сделанных полос плетется корзинка. При этом она может иметь самые разные формы. Иногда при ее создании также берут какую-нибудь основу подходящей формы. Для того чтобы соединить сам воздушный шар и готовую корзинку в одну поделку, можно отдельно связать тонкую сетку крючком, которая позволит объединить эти части.

Далее рассмотрим, как сделать шар-пиньяту в технике папье-маше с конфетами. Сначала нужно приготовить все те же материалы и детали, что и в первом случае. При этом вместо клея ПВА можно взять клейстер. Для его самостоятельного приготовления надо будет смешать воду и муку, проварив все это на медленном огне.

После этого берут воздушный шар, надувают и обклеивают тонкими газетными полосками в несколько слоев. Когда заготовка полностью просохнет, берут гофрированную бумагу ярких цветов. Ее также нарезают небольшими полосками.

Готовыми элементами обклеивают основу. Если поделка высохла и затвердела, шарик лопают иголкой. Через отверстие внутрь пиньяты помещают различные сладости.

Чтобы изделие крепко держалось, около отверстия лучше сделать несколько небольших дырок при помощи дырокола. Через них продевают атласную ленту и прочно ее завязывают.

Полученную пиньяту с конфетами можно оформить различными разноцветными лентами, вырезками из цветной бумаги или картона, бантами. Иногда из различных материалов вырезают красивые украшения в виде крыльев. А также можно распечатать декоративные элементы на принтере, либо вырезать картинки из старых журналов.

Нередко при создании подобных изделий используются прочные нитки разных расцветок. Из них делают основу. В этом случае надутый шар обклеивается такими нитями в несколько рядов.

Когда клей просохнет, на заготовку начинают клеить уже газетные полоски, красят все это белым цветом, а затем украшают. На заключительном этапе изготовления шар лопают и аккуратно достают наружу. Такой вариант считается более прочным и долговечным. При создании можно использовать более толстые нитки, чтобы в результате получилось максимально крепкое изделие.

Как украсить?

Если вы хотите сделать свой воздушных шар, выполненный в технике папье-маше, еще более интересным и ярким, то тогда в качестве дополнительного декора можно использовать кисти, сделанные из тонких ниток. Их можно будет привязать к сделанной ранее сетке.

Иногда создают много небольших тканых мешочков с различными сюрпризами и игрушками. Они привязываются к картонной корзинке. А также иногда готовые шары обклеивают мелкими кусочками блестящей подарочной упаковки.

Красивым и интересным вариантом станет оформление поделки в форме глобуса или планет. Для этого используются различные краски, блестящие лаки. В таких случаях нужно сформировать максимально гладкую круглую основу.

Если вы решили сделать модель с картой мира, то тогда лучше взять настоящий глобус. Чтобы поделка выглядела максимально реалистично, необходимо будет точно перерисовать очертания всех морей и материков. Для этого используют простые акриловые краски.

Нередко в картонные корзины кладут несколько мягких плюшевых игрушек. Иногда туда же кладут небольшие подарки на праздники.

Как сделать воздушный шар в технике папье-маше, смотрите в видео ниже.

Читайте также: