Опыт № 11. «Магдебургские стаканы»

Вспомним опыт с «Магдебургскими полушариями» и изготовим «Магдебургские стаканы»

Материалы. Два стакана, огарок свечи, немного газетной бумаги, ножницы, спички.

Порядок проведения эксперимента.

1. Поставим зажженный огарок свечи в один из стаканов.
2. Вырежем из нескольких слоёв газетной бумаги, положенных один на другой, круг диаметром немного больше, чем внешний край стакана. Затем вырежем середину круга таким образом, чтобы большая часть отверстия стакана осталась открытой. Смочив бумагу водой, мы получим эластичную прокладку, которую и положим на верхний край первого стакана.
3. Зажжём свечу и осторожно поставим на прокладку перевёрнутый второй стакан. Прижмём стакан к бумаге так, чтобы внутреннее пространство обоих стаканов оказалось изолированным от внешнего воздуха. Свеча вскоре потухнет.
4. Взявшись рукой за верхний стакан, поднимем его. Мы увидим, что нижний стакан как бы прилип к верхнему и поднялся вместе с ним.

Физический комментарий. Огонь нагрел воздух, содержащийся в нижнем стакане, а, как мы уже знаем, нагретый воздух расширяется и становится легче, поэтому часть его вышла из стакана. Когда мы медленно приближали к первому стакану второй, часть содержавшегося в нём воздуха также успела нагреться и вышла наружу. Значит, когда оба стакана были плотно придавлены один к другому, в них было меньше воздуха, чем до начала опыта. Свеча потухла, как только был израсходован весь содержащийся в стаканах кислород. После того как оставшиеся внутри стакана газы остыли, там возникло разрeжeнное пространство, а воздушное давление снаружи осталось неизменным, поэтому оно плотно придавило стаканы один к другому, и когда мы подняли верхний из них, то и нижний поднялся вместе с ним.

Опыт № 12. Две воронки.

Оборудование: две воронки, две одинаковые чистые сухие пластиковые бутылки вместимостью 1 литр, пластилин.

Проведение: Взяли бутылку без пластилина. Налили в нее через воронку воду. В бутылку с зафиксированной пластилином воронкой протекло немного воды, а затем она прекратила течь совсем.

Объяснение: В первую бутылку вода течет свободно. Так как она замещает в ней воздух, который есть воздух, который обладает своим давлением. Вода в воронке тоже обладает давлением, которое возникает благодаря силе тяжести, тянущей воду вниз. Однако сила давления воздуха в бутылке превышает силу тяжести, действующую на воду. Поэтому вода не может попасть в бутылку.

Опыт № 13. Модель дыхания

Подготовка установки. Соберите установку, изображённую на рисунке, где 1 –полиэтиленовый мешок, 2 – стеклянная трубка, 3 – резиновый воздушный шарик, 4 – два кольца из толстой проволоки, 5 – нитки.

Проведение эксперимента. При деформации полиэтиленового мешка наблюдается изменение объёма резинового шарика. Подобные процессы происходят при дыхании.

Задание. Разберитесь в сущности дыхания и проведите аналогию между работой установки и процессом дыхания человека (роль рёбер, диафрагмы и т. д.).

Измерение атмосферного давления.

1. Атмосферное давление измеряют барометром-анероидом, основной частью которого является металлическая коробочка, из которой выкачан воздух. При изменении давления коробочка увеличивается в объеме или уменьшается. Пользуясь школьным барометром, проведите наблюдения за изменением атмосферного давления.

Проверьте, одинаковы ли показания барометра в закрытом помещении и на открытом воздухе? Для этого измерьте атмосферное давление на первом этаже и во дворе школы.

(Помещение и улица - сообщающиеся сосуды, поэтому давление будет одинаковым, так как по закону Паскаля давление в каждую точку передается без изменения.)

Измерьте атмосферное давление на различных этажах школы, начав с 1 этажа. Есть ли изменения? Почему?