Домашній гурток відцентрова сила і її наслідки, журнал для справжніх тат - батя
Сергій Пархоменко - психолог-консультант, бізнес-тренер і батько хлопчика Микити. «Хочеш, щоб щось було зроблено добре, зроби це сам!» - вирішив він і організував для свого сина-дошкільника і декількох його друзів невеликий домашній гурток. Математика, логіка, фізика, а заодно і розвиток мови, моторики, трохи малювання ... Описи своїх занятті і свій погляд, яким має бути навчання дітей, він публікує в Живому журналі. Ми пропонуємо окремі фрагменти щоденника «Домашнього гуртка ім. Пархоменко ».
Всі діти катаються на каруселях - звичайних таких каруселях, які стоять у дворах і які треба самим розганяти. А значить, всі діти бачать відцентрову силу в дії. Але не завжди задаються питаннями, як і чому? Потрібно показати такі досліди, в результаті яких крім «вау» виникне бажання розібратися.
Що таке відцентрова сила, або два незвичайних способу використовувати шуруповерт
Отже, якщо пояснити дітям, що таке інерція. то далі вже все просто: відцентрова сила - пряме її наслідок. Залишається тільки навчитися помічати ситуації, де вона виникає. Ось з цим, правда, вже складніше ...
Спосіб перший: Центробежная сфера
З паперового абажура, пари паличок для суші і ізоляційної стрічки збираємо ось таку штуковину:
А всередину насипаємо, наприклад, паперові кульки. І - включаємо!
Все це вже саме по собі викликає дикий захват.
А якщо перевернути? Ні, кульки недосипають, поки сфера крутиться!
Як водиться, кожен з хлопців спробував власноруч.
Не всім хлопцям було зрозуміло, чому кульки недосипають. Була, наприклад, висунута версія, що вони притягуються до сфери, як люди до обертової Землі.
Продемонструвати подібний досвід можна і без шуруповерта, а за допомогою однієї кульки-стрибунець і круглої банки.
Якось я запитав хлопців, чи залишиться кульку в банку, якщо її перевернути. Хлопці сказали, що він випаде, і лише підозрілий Микита додав: «якщо, звичайно, банку не обертати».
Я показав, як можна, катаючи кулька всередині банки, утримувати його навіть в перевернутої ємності. У всіх хлопців вийшло хоч скільки-то це робити.
Спосіб другий: Відцентрове малювання
Малювальна установка збирається за допомогою звичайної дроту. З боку, яка затискається в патрон, треба зняти ізоляцію (або вона зніметься сама в самий невідповідний момент). На дрилі або шуруповерт ставляться мінімальні обороти.
Спосіб другий: Відцентрове малювання
Малювальна установка збирається за допомогою звичайної дроту. З боку, яка затискається в патрон, треба зняти ізоляцію (або вона зніметься сама в самий невідповідний момент). На дрилі або шуруповерт ставляться мінімальні обороти.
Спочатку пробуємо установку вхолосту.
Потім поміщаємо в неї папір і фарбу.
І вже запускаємо в робочому режимі.
Як з'ясувалося, у коробки є щілини між дном і стінками ... Ліквідуємо наслідки, і робимо додаткові заходи безпеки - обмотуємо установку плівкою.
Вуаля! Милуємося вийшов шедевром.
Гіроскопічний ефект і велосипедні колеса
Загадка: хто, купуючи піцу, прихоплює зі стійки піцерії десяток картонних підставок під пиво, але пиво не купує? Папа, який збирається з дитиною робити дзига.
Матеріали - підставки під пиво з товстого картону, обклеєні білим папером, канцелярські гвоздики і липучка (пластилін, напевно, теж підійде).
Розфарбовуємо наші кола, закріплюємо гвоздики пластиліном і запускаємо.
Дітей це заняття захоплює надовго. Я і сам з великим інтересом розписав диск - вийшло досить гіпнотично! Добре й те, що навіть не дуже вдалі малюнки при обертанні дають цікавий ефект.
На прикладі дзиги ми бачимо найпростіший приклад гіроскопа.
Почали з того, що кожен спробував потримати в руках нерухоме і обертається велосипедне колесо. Різниці немає абсолютно ніякої, поки не спробуєш змінювати напрямок осі обертання. З нерухомим колесом все передбачувано, і веде воно себе як будь-яка нормальна предмет.
А ось що обертається починає несподівано чинити опір і вихляти!
Коли всі діти власноруч переконалися в дивну поведінку колеса, переходимо до другої фази: прив'язуємо з одного боку до осі колеса шнур. Якщо колесо не обертається, то, повиснувши на шнурі, воно тут же приймає цілком передбачуване положення.
А якщо, притримуючи з іншого строни за вісь, розкрутити колесо, утримуючи його у вертикальній площині.
... то воно залишиться в цьому протиприродно положенні до тих пір, поки буде обертатися!
Природу гироскопического ефекту не так просто пояснити дітям. На занятті просто обмежилися констатацією факт, що обертаються об'єкти набувають стійкості (згадали про дзига).
У поясненні дітям, звідки береться гироскопический ефект, тобто утримання (стійкість) осі обертання об'єкта в просторі, і як він пов'язаний з інерцією, нам навряд чи допоможе Вікіпедія.
А взагалі логіка така:
1. Будь-який предмет має інерцію ( «ледачий»): він «не хоче» починати рух, а, почавши рух, «не хоче» зупинятися або змінювати напрямок. Він «хоче» рухатися прямо і з тією ж швидкістю.
2. Коли об'єкт рухається по колу (наприклад, якщо ми обертаємо камінь, прив'язаний до мотузки) то природне «бажання» каменю рухатися по прямій лінії не може реалізуватися, тому що заважає мотузка. Мотузка постійно «загортає» його від прямої траєкторії, а інерція змушує «рватися» по дотичній до траєкторії обертання.
3. А тепер найцікавіше: як з відцентрової сили виходить гироскопический ефект. Погляньмо на наш камінь з його «бажаннями» з іншого боку. Для зміни площині обертання каменю йому доведеться надаватися ближче до осі обертання - а йому цього зовсім «не хочеться»! Він, навпаки, «хоче» бути якнайдалі від осі обертання через відцентрової сили!
Звичайно, строго кажучи, у велосипеда є ще парочка причин щоб не падати. Але гироскопический ефект вносить істотний внесок. Ви це відразу відчуєте, якщо пересядете з велика з нормальними 26 "колесами на складаний великий з маленькими (18-20") колесами.
Але от невдача: можна досить довго ковзати по льоду на одному конику і не падати - тут вже нічого не крутиться, а все одно стійкість!