Физика в фокусах

 

Физика в фокусах

Ивченко Юрий

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Через демонстрацию взаимодействий — к пониманию физических явлений 

 

«Мы рано перестаем удивляться, рано утрачиваем драгоценную способность, которая побуждает интересоваться вещами, не затрагивающими непосредственно  нашего существования. Чтобы привлечь внимание к чересчур знакомым предметам, надо показать их в новом свете, раскрыть незнакомые их стороны... Подобный подход составляет значительную особенность  того направления в популяризации  знаний, которое носит название занимательной  науки». Так писал величайший популяризатор  науки Яков Исидорович Перельман [1,2].

 

Практически 15 последних  лет в «Городке открытий и творчества», в клубе «Маленькие находчивые», в детском центре изобретательства и предпринимательства «Очкарик»  я разрабатываю, изготавливаю и демонстрирую детям и взрослым различные физические, химические и другие приборы.

 

А у детей сразу появляется желание участвовать в изготовлении и демонстрации забавных опытов. Тем  самым пробуждается интерес к  науке даже у тех детей, которые  никогда не интересовались научными явлениями.

 

Однажды на выставке «Архимед», демонстрируя новые физические приборы, я обратил внимание на женщину, которая  с огромным интересом разглядывала мои приборы. «Какие интересные фокусы», — сказала она. Я был обескуражен. Не первый раз мне говорят, что  все это — фокусы, а не демонстрация законов физики, химии, математики и  других явлений. «А разве плохо пробуждать интерес ребенка к наукам через  фокусы?» — подумал я. И тогда  я впервые задумался. Почему бы не демонстрировать все это в  виде фокусов? Тем более что дети с удовольствием смотрят фокусы и многие хотели бы это сами повторить. А чтобы повторить, необходимо разобраться  в самих физических и других процессах. Так появилась цель: «Через фокус  приблизить знание детей к творческому  пониманию». Вообще, фокус, как демонстрация явлений, находящихся за гранью обыденного понимания и вызывающих восторг, изумление и, почти всегда, познавательный интерес у ребенка, это именно то, что предельно коротким путем  рождает новое знание, а затем  и побуждает к творческой деятельности. Эксплуатируемый именно в этом режиме, фокус становится мощным методологическим инструментом, позволяющим практически  без сколько-нибудь значительных умственных усилий «увидеть» демонстрируемое  явление сразу, в целом, во всей полноте активизированных в нем сил Природы. Вместе с тем здесь решительно искоренены любые поползновения, превращающие фокус в ловкачество, шаманство, направленное на создание мистических образов, за которыми нет или не может быть вовсе никакой науки о Природе. Все, что представлено в сборнике, снабжено описанием, достаточным для понимания и воспроизведения явлений.

 

Первым демонстратором фокусов, в основе которых лежат физические законы, конечно, стала та самая Ирина  Штоколова, директор ТПЦ — фокусник по призванию.

 

В этом сборнике даны описания давно известных [3-12] и придуманных  фокусов, в основе которых лежат  физические законы. Некоторые фокусы с успехом демонстрируются большой  аудитории. Большой успех других возможен при демонстрации небольшому количеству подготовленных зрителей.

 

«Лучше» — враг «хорошего». Ограниченность отпущенного человеку земного времени побудила автора выпустить настоящий сборник, не придавая особого значения отдельным  словам и оборотам, которые читатель сочтет, возможно, стилистически «недошлифованными». При подготовке сборника к печати, ряд ценных замечаний и работа с рукописью выполнены кандидатом технических наук В.С. Скачковым, за что автор ему весьма признателен.

 

Опыты - фокусы.

 Фокус  с  иголкой.

    В тонкий прозрачный  стакан налейте холодную воду, затем возьмите иголку и аккуратно  положите ее на поверхность  воды. Иголка плавает. Выньте иголку, протрите ее платком, объясняя  при этом: “Чтобы иголка была  сухой!” и передайте зрителям. Зрители попытаются повторить  опыт, но иголка тонет. Снова  возьмите иголку, протрите ее  платком и положите на поверхность  воды - иголка плавает!

 Секрет фокуса. Чтобы  иголка плавала, необходимо ее  поверхность сделать несмачиваемой, т.е. смазать, например, маслом. У вас на платке должны быть жировое пятно и пятно от спирта или одеколона. Таким образом, вы заранее определяете поведение иглы.

 Фокус с бритвой.

       "Фокусник" кладет на стол бритву. Предлагает  зрителям завязать ему глаза,  а самим внимательно рассмотреть  лезвие бритвы и запомнить,  что на нем сверху написано. ( А  там, на одной стороне  - название фирмы, выпускающей  бритву, например "Нева", а на  другой- толщина полотна- 0,1).  После этого он берет бритву в руки, ощупывает ее, сгибает и говорит, что... бритва лежала вверх надписью "0,1  (если она действительно так лежала). Как это ему удается ?

Секрет фокуса.  При изготовлении бритвы одна сторона ее подвергается более сильному тепловому воздействию, чем другая; структура металла от этого меняется, и когда бритву слегка сгибают, поместив между указательным и большим пальцами, она всегда прогибается в одну сторону, как бы ее не переворачивали. Вот это и нужно запомнить "фокуснику" до демонстрации своих "удивительных возможностей".

 

 

Фокусы с  пипеткой.

      Перед вами  на столе калориметрический стакан  с жидкостью, в руках пипетка.  Вы набираете из стаканчика  в пипетку жидкость, спрашиваете  зрителей: “Сколько капель содержится  в пипетке, если жидкость набрана  до этой отметки? - и показываете  зрителям штрих на стекле. Зрители  ответить точно не могут, и  вы вместе с ними считаете капли (их, например, оказалось, - 22.) Затем просите кого-нибудь из зрителей повторить опыт. Оказывается, что теперь в пипетке не 20, а 30 капель. Вы снова повторяете опыт, у вас опять получается 20 капель.

В чем секрет фокуса?

Секрет фокуса. В сосуд  налиты две различные по плотности  и вязкости жидкости: внизу –  тонкий слой подкрашенной воды, вверху – более толстый слой масла. Вы достаете жидкость со дна, а зрители - сверху.  (Примечание. Жидкости подбираются экспериментально.)