Физика

7 советов сдающим ЦТ по физике

Интернет-сайты для подготовки к ЦТ по физике

Сдаю ЦТ по математике и физике. Куда можно поступать?

Физика в твоей будущей профессии. (Нестеров Дмитрий, 11 «А»)

Зачем изучать физику?

Физика — область естествознания, наука, изучающая наиболее общие и фундаментальные закономерности, определяющие структуру и эволюцию материального мира. Законы физики лежат в основе всего естествознания.

Термин «физика» впервые появился в сочинениях одного из величайших мыслителей древности — Аристотеля, жившего в IV веке до нашей эры. Первоначально термины «физика» и «философия» были синонимичны, поскольку обе дисциплины пытаются объяснить законы функционирования Вселенной. Однако в результате научной революции XVI века физика выделилась в отдельное научное направление.

В русский язык слово «физика» было введено Михаилом Васильевичем Ломоносовым, когда он издал первый в России учебник физики в переводе с немецкого языка. Первый русский учебник под названием «Краткое начертание физики» был написан первым русским академиком Страховым. В современном мире значение физики чрезвычайно велико. Всё то, чем отличается современное общество от общества прошлых веков, появилось в результате применения на практике физических открытий. Так, исследования в области электромагнетизма привели к появлению телефонов, открытия в термодинамике позволили создать автомобиль, развитие электроники привело к появлению компьютеров. Физическое понимание процессов, происходящих в природе, постоянно развивается. Большинство новых открытий вскоре получают применение в технике и промышленности. Однако новые исследования постоянно поднимают новые загадки и обнаруживают явления, для объяснения которых требуются новые физические теории.

Двенадцать увлекательных фактов из области физики
Эта точная наука тоже может быть интересной!

• Гранит в десять раз быстрее воздуха проводит звук.
• У бензина не существует какой-то конкретной точки замерзания. Так, он может замерзнуть при любой температуре в диапазоне от -118 до – 151 градусов Цельсия. При этом, замерзая, бензин не превращается в твердое тело, он напоминает, скорее, воск или резину.
• Если вещество уже сгорело, то повторно оно уже гореть не будет. Например, пепел от бумаги вам поджечь уже не удастся.
• Воздух внутри пузыря одинаково давит на все точки его поверхности, которые равноудалены от его центра – это и обеспечивает ему круглую форму.
• Мы можем слышать характерный щелчок при взмахе кнута благодаря тому, что скорость движения кончика кнута превышает скорость звука.
• Белый цвет отражает свет, а черный притягивает его.
• Если в воду добавить сахар, то яйцо не будет в ней тонуть, а будет плавать.
• Чистый снег тает медленнее, чем грязный.
• Если бы стакан с водой смогли увеличить до размера планеты Земля, то молекулы воды из этого стакана были бы размером с крупный апельсин.
• Многим интересным фактам из мира физики и вообще физике как науке посвящено много марок. Эта тема часто всплывает в День почтовой марки.
• Молекулярная плотность воды в жидкой форме выше, чем в твердой. Поэтому лед плавает в воде.
• Если в атомах оставить только составляющие их элементарные частицы и убрать все свободное пространство, то вес чайной ложки такого вещества составит 5.000.000.000.000 килограмм. Именно из него и состоят так называемые нейтронные звезды.

ФИЗИЧЕСКИЕ ФОКУСЫ

Что такое физический фокус? Это, чаще всего, тот же демонстрационный эксперимент, но показанный проблемно, может быть парадоксально, с необычным антуражем, в необычной ситуации и «упаковке». Это могут быть и классические фокусы, в которых есть физическое содержание,  и манипуляции с типовым оборудованием, оформленные как фокус. Например: показываем падение различных тел в заранее откачанной трубке Ньютона. Дети поражены: шарик и перышко камнем падают вниз одновременно. Но стоит сделать «волшебные пассы» — и все идет привычно. Иногда ответ находят сразу. Иногда после рассмотрения теоретического материала. Но интерес в обоих случаях стойкий и неподдельный.

Прокалывание стеклянного пузырька

Все чудеса, как говорят знающие волшебники, требуют тщательной подготовки. Пузырек лучше использовать небольшой с герметичной крышкой. Надфилем протачиваем в ребре дна пузырька маленькое отверстие. Это потребует некоторого терпения.  Пузырек с водой стоит на демонстрационном столе. В нужный момент урока, обычно перед объяснением материала, мы берем его и показываем фокус. Втыкаем в дно тонкую проволочку и показываем детям на просвет, что она внутри пузырька, потом вытаскиваем ее.  Кто-то говорит, что там отверстие. Другие возражают: «вода бы выливалась». Но после изучения материала, когда демонстрируется ливер, пипетка, уже все понимают секрет фокуса.

«Фонтан» в пробирке

В пробирку вставлен на эпоксидном клее с цементом наконечник от старого стеклянного шприца, на который надет отрезок трубки. Эта пробирка используется не только для фокуса. С ее помощью показываем изменение объема воздуха при теплообмене: из трубки выходят пузырьки воздуха или наоборот заходит вода. А фокус такой: заранее откачиваем воздух и трубку плотно заворачиваем, одевая проволочное кольцо. В нужный момент достаем пробирку из стола как самую обычную, показываем, маскируя завернутый конец. Затем незаметно снимаем кольцо и опуская конец трубки в кювету с водой показываем фонтан. Выглядит это довольно эффектно.

Исчезновение воды в учебнике

Этот фокус очень эффектен, всегда поражает учеников и вызывает трудности с объяснением, хотя он весьма прост. Подготовка его потребует времени, которое окупится сторицей. Сначала берем брошюру, в которую будем «заливать» воду. У нас это   журнал «Юный техник», в котором, кстати, и был описан много лет назад этот фокус, был и журнал «Квант». Учебник (хоть это и выглядело бы максимально достоверно) лучше не брать: твердая обложка мешает нащупывать заливное отверстие. После того, как книжка выбрана, делаем полиэтиленовый карман. Из упаковочного пакета или лучше из двойного полиэтилена потолще (например, пленка для теплиц) делаем карман размером несколько меньше страницы, чтобы потом его вклеить между страницами. Склеить пленку нужно термическим способом (краем утюга, паяльником), соблюдая противопожарные меры. Сначала пропаять контур, оставляя небольшое отверстие, затем пропаять перегородку (см. рисунок). Выглядит опыт так. В нужный момент урока берем журнал из стопки подобных, якобы случайным образом. Показываем его, бегло пролистав. Затем, продолжая говорить, незаметно нащупываем в торце, ближе к переплету заливное отверстие, вставляем туда палец и расширяем его. Заливаем в книжку, якобы между страниц воду, медленно поворачиваем книжку (при этом вода переливается в другое отделение, за перегородку. И — о чудо, глаза отказываются верить — вода не выливается.

 Волшебная монета

Положим монету на изогнутую посередине и поставленную вертикально открытку, затем медленно и осторожно будем раздвигать стороны открытки, выпрямляя ее в исходное положение. Монета сохраняет равновесие и не падает (силы трения покоя, возникающие в точках опоры монеты на открытку).

 Картезианский водолаз

 Возьмем пластиковую бутылку (1.5-2.0 л) с пробкой и заполним ее почти доверху водой. Опустим в бутылку опрокинутый небольшую, лучше стеклянную пробирку или пузырек от таблеток подходящего диаметра, частично заполненную водой с таким расчетом, чтобы пробирка плавала «вверх дном» в незакрытой бутылке. Можно для удобства использовать бутылку с более широким горлышком. Запускать пробирку внутрь лучше в перевернутую и прикрытую пальцем бутылку.  Затем плотно завинтим пробку, и система готова. Сожмем бутылку руками — водолаз начнет погружаться. Отпустим — он поднимется «со дна» к поверхности. Поупражнявшись, можно добиться того, чтобы он зависал на любой глубине.  Кстати, этот опыт можно показать совершенно иначе, как его показывали наши дедушки и бабушки. В обычную бутылку («чебурашка»- «евробутылка») наливаем воду доверху и опускаем на воду несколько спичечных головок, обломанных  почти у края головки, слегка варьируя длину обломка. Затыкаем горлышко бутылки плотно пальцем и нажимаем на воду        (спичкам иногда  лучше дать слегка поплавать, но не обязательно). И спичка, как водолаз, идет ко дну. Нажмем сильнее — за ней следует другая и т.д. Вероятно этот вариант имеет больше «фокусности», да и показать его в быту просто.

«Антигравитация»

  Берем две пробирки разных радиусов, причем такие, чтобы меньшая входила в большую с небольшим зазором (0.5-1 мм). Нальем в большую пробирку воды и вставим в нее меньшую, вытеснив при этом часть воды и, перевернув систему, отпустим меньшую пробирку. Маленькая пробирка начнет сначала медленно, потом быстрее втягиваться в большую, вытесняя воду. Вытряхнуть ее оттуда будет непросто.

«Бездонный стакан»

 Возьмем непрозрачный стаканчик (вполне подойдет   баночка из-под йогурта) и выльем в него 10-20 гр. воды. Вода при этом выливаться не будет. Повторим процедуру еще раз и еще раз. Вода выливаться не будет. Однако после очередного выливания вдруг, неожиданно для зрителей, из стаканчика начнет выливаться (в заранее приготовленный сосуд) практически вся вода, до последней порции. Все дело во внутреннем сифоне. Для изготовления игрушки проделайте в дне стаканчика от йогурта отверстие и плотно вставьте в него (на суперклей или «холодную сварку») гибкую гофрированную соломинку от сока. Верхний конец соломинки согните, как можно ниже ко дну. Теперь понятно, что стаканчик будет «держать» воду до уровня изгиба соломинки. А при его превышении сифон освободит стакан. Поэтому варьируя положение изгиба, можно легко менять «емкость» стакана.

Шарик в бутылке

 Пустая стеклянная бутылка, надувной шарик, перчатка, 20-30 гр. воды и спиртовка. Нальем воду на донышко, доведем до кипения. Во время кипения снимем рукой в перчатке и плотно наденем на горлышко надувной шарик. Поставим бутылку на нехолодную  сухую поверхность. Шарик сначала увеличится, потом уменьшается в размерах и втягивается в бутылку.

Сжатие банки

 Жестяная банка от напитка, проделать небольшое отверстие, удалить содержимое. Залить в банку немного воды, нагреть, затем  быстро закрыть отверстие пробкой (например, деревянным чопиком) и опустить банку в холодную воду. Банка будет сжиматься.

Олимпиадные задания по физике

Краткий справочник по физике