Приглашение к эксперименту. Открытый урок по физике в 8 классе

1.

Открытый урок по
физике в 8 классе
«Приглашение к эксперименту»
Исполнитель: учитель физики
МКОУ «Ергенинская
СОШ им. Л.О. Инджиева»
Горяев О. Л.

2.

Гоголевский философ о яйце
В числе философских вопросов, над которыми ломал
свою мудрую голову глубокомысленный Кифа
Моикеевич из «Мертвых душ», была такая проблема:
«Ну, а если бы слон родился в яйце, ведь скорлупа,
чай сильно бы толста была, - пушкой не прошибешь;
нужно какое-нибудь новое огнестрельное орудие
выдумать».

3.

Попробуем
определить
насколько
прочной
является скорлупа обычного куриного яйца и
легко ли сломать яичную скорлупу.
Предположения:
Яичная скорлупа довольно хрупка и легко
раскалывается, например, чайной ложечкой за
завтраком.
Яичная скорлупа достаточно прочна, хотя бы
потому, что должна выдерживать вес курицы,
высиживающей яйца.

4.

План проведения исследования
Опытным путем установить, силу какой величины
надо приложить к яйцу, чтобы сломать его.
Выяснить, влияет ли форма яйца на его прочность.
Сделать выводы.

5.

Ход исследования:
Определим, какую силу надо приложить к яйцу, чтобы его
расколоть. Для этого:
яйцо между двух
Разместим
плоских площадок.
Будем ставить гири на одну из
площадок до тех пор, пока яйцо
не расколется.
величину силы
Определим
расколовшей яйцо.

6.

Ход исследования
Изменим положение яйца под плоскими площадками и
повторим опыт:
яйцо между двух
Разместим
плоских площадок.
Будем ставить гири на
одну из площадок до тех
пор, пока яйцо не
расколется.
Определим величину
силы расколовшей
яйцо.

7.

Полученные результаты
Опыт 1
Опыт 2
Опыт 3
Таким образом, в среднем скорлупа выдерживает:
1) При давлении на боковую поверхность
m = (m1+m2+m3)/3 = mср(кг) F= mg=хср * 9,8 = ?(Н)
2) При давлении на концы
m = (m1+m2+m3)/3 = mср(кг) F= mg=хср * 9,8 = ?(Н)

8.

Ход исследования
Рассмотрим конструкцию свода напоминающую по форме
яйцо
Но сдвинуться с
места камень не
может вследствие
своей
клинообразной
формы
Вес вышележащей
кладки давит на
клинообразный
средний камень
свода с силой F
F1
Cила F (по правилу
параллелограмма)
раскладывается на
две силы F1 и F2,
которые
уравновешиваются
сопротивлением
прилегающих
камней
F2
F
Таким образом, сила, давящая на свод снаружи, не
может его разрушить
Зато клинообразная форма камней нисколько не
препятствует движению камней наружу, т. е.
свод сравнительно легко можно разрушить
изнутри

9.

Ход исследования
Если рассматривать скорлупу яйца как тот же
свод, только сплошной можно сделать вывод:
при давлении снаружи он разрушается не так
легко, как можно было бы ожидать от такого
хрупкого материала.
И в то же время слабый птенчик, желая выйти
наружу из природной темницы, без труда
пробивает клювиком скорлупу изнутри.

10.

Выводы:
Когда давление действует на скорлупу яйца при
естественных условиях, она оказывается очень
прочной и способна выдержать силу от ? до ? Н.
Поэтому яйца не ломаются под тяжестью тела наседки.
Одним из факторов прочности скорлупы яйца является
его форма. Неслучайно в архитектуре используют
аналогичные формы: арки, своды, купола.
Вместе с тем скорлупа яйца достаточно хрупка и без
особого труда раскалывается от резкого удара.

11.

Физика о свойствах
куриного яйца
С какого конца яйцо легче разбить
и причем здесь механика?

12.

Кто не помнит роковой причины
раздора между Лилипутией и
империей Блефуску, описанного
в «Путешествиях Гулливера»?
Этой причиной был указ
императора Лилипутии,
предписывающий всем его
подданным под страхом
смертной казни разбивать яйца с
острого конца.

13.

А с какого конца яйцо дейст вит ельно
легче разбит ь?
Предположение 1
Яйцо одинаково легко разбивается с любого
конца.
Предположение 2
Яйцо легче разбить с тупого конца.
Предположение 3
Яйцо легче разбить с острого конца.

14.

Проведем эксперимент
Возьмем 10 примерно одинаковых по размеру
вареных (из эстетических соображений) яйца.
Начнем сталкивать яйца разными концами.
Статистика результатов
№
опыта
№,№
яиц
1
1 и 2
2
3 и 4
3
5 и 6
4
7 и 8
5
9 и 10
Результат
столкновения

15.

Диаграмма результ ат ов эксперимент а
ст олкновения яиц разными концами
Разбит острый конец
1
20
Разбит тупой конец
4
80
Разбит острый конец
Разбит тупой конец
Случайны ли результаты эксперимента?

16.

Рассмот рим ст олкновение двух яиц с т очки
зрения физики
Fу3
Сталкиваются яйца разными
концами – одно тупым, другое
острым.
В результате деформации в скорлупах
яиц возникают упругие силы Fу1, Fу2, Fу3,
Fу4, направленные по касательным к
поверхности скорлуп. Равнодействующие
этих сил равны силам F1 и F2.
Fу1
F1
F2
Fу2
В момент столкновения со стороны
одного яйца на другое действуют
силы F1 и F2, равны по модулю и
направлены в противоположные
стороны. Эти силы деформируют
скорлупы яиц.
Fу4
Так как силы упругости со стороны
тупого конца больше, значит этот
конец испытывает большую
деформацию. Следовательно, со
стороны тупого конца яйцо расколоть
легче.

17.

Рассмот рим ст роение куриного яйца
Внутренняя
подскорлупковая
оболочка
Наружная
подскорлупковая
оболочка
Ядро
Пандера
Жидкий белок
Плотный белок
Желтый белок
Белый желток
Скорлупа
Халаза
Воздушная камера
Бластодерма
Шейка латебры
Латебра
Волокнистый слой
белка
Вителлиновая
мембрана
В яйце у тупого конца расположен «воздушный мешок», значит
скорлупа испытывает меньшее давление изнутри с этой стороны и
чтобы сломать скорлупу снаружи надо приложить к тупому концу
меньшую силу.

18.

Домашнее исследование
В целях безопасности выполнять вместе с
родителями

19.

От бабушки к внучке…
От бабушки к внучке, от матери к сыну передается совет
перед варкой яиц солить воду. Объясняется это по-разному: "Так
вкуснее", "Яйца быстрее сварятся", "Яйцо не лопнет", "Если скорлупа
треснет, яйцо не вытечет". В одной солидной поваренной книге рецепт
приготовления вареных яиц выглядит так:
ЯЙЦА ВСМЯТКУ И ВКРУТУЮ
- 2 яйца комнатной температуры
- 1 литр холодной воды
- 2 столовые ложки соли
В тупом конце каждого яйца сделать прокол тонкой иглой.
Положить яйца в кастрюльку и залить их соленой водой так, чтобы
вода покрывала яйца. Нагреть воду до кипения, затем кипятить на
медленном огне.
Для приготовления яиц всмятку варить 2-3 минуты, вкрутую 10-12 минут. Сняв кастрюльку с огня, поставить в раковину под струю
холодной воды. Когда яйца остынут настолько, что их можно будет
взять в руки, очистить от скорлупы и подать.

20.

Что значит сварить яйцо правильно?
Почему вода берется холодная, хотя мы все равно
собираемся ее вскипятить?
Зачем в яйце делать дырку и почему нагрев на медленном
огне предпочтительнее бурного кипения?
Почему воду надо подсаливать?
Почему сваренные яйца охлаждают холодной водой?
Только для того, чтобы не обжечься, очищая яйца от
скорлупы, или это дает что-то еще?
Гипотезы:
Все эти бабушкины секреты обыкновенные предрассудки.
В основе всех рекомендаций физические явления.

21.

План проведения исследования
1
2
Сварить яйца по предложенной технологии
Сварить яйца с нарушением предложенной технологии:
класть в кипящую воду;
не протыкать «воздушный мешок»;
не подсаливать воду
3
Провести сравнительный анализ результатов
проведенных экспериментов
4
Использовать физические законы и понятия для
объяснения
5
Сделать выводы

22.

Варим яйца по бабушкиной технологии
Достаем яйца из холодильника.
Оставляем на некоторое время,
чтобы яйца нагрелись до комнатной
температуры.
Протыкаем у яиц «воздушный
мешок» со стороны тупого конца.
Кладем яйца в холодную
подсоленную воду и ставим на
огонь.
После закипания делаем
медленный огонь.
Сваренные яйца ставим под струю
холодной воды.

23.

Результаты варки яиц по бабушкиной технологии
Было сварено вкрутую 5 яиц, из них:
треснули во время варки
вытекли во время варки
плохо очистились
имели правильную форму

24.

Просто варим яйца
Достаем яйца из холодильника.
Кладем яйца в кипящую воду и
варим.
Сваренные яйца сразу очищаем.
Результаты такой варки яиц
Было сварено вкрутую 5 яиц, из них:
треснули во время варки
вытекли во время варки
плохо очистились
имели правильную форму

25.

С проблемой формы птичьего яйца связано целое направление в
архитектуре. Начало ее освоения теряется в веках.
http://faustov.ru/wp-content/uploads/2006/08/London/meria.jpg
http://art.rin.ru/images/gal1852_2_sm.jpg
Великий зодчий эпохи
Возрождения итальянец
Ф. Брунеллески,
конструируя купол
Флорентийского собора,
взял за основу скорлупу
птичьего яйца.
Здание лондонской мэрии
в форме яйца
http://center.fio.ru/som/RESOURCES/KIR
ICHENKOAV/2004/11/PLANETAR-...
Свод купола Храма
Христа Спасителя.
Архитектор
Александр Витберг
http://all-photo.ru/wallpaper/photos/14527-0.jpg
Московский планетарий.
Проект М. О. Барща и
М.И.Синявского