Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 1.02 Mb.
|
КАК ЛЕТАЕТ РАКЕТА? Русское слово "ракета" произошло от немецкого слова "ракет". А это немецкое слово - уменьшительное от итальянского слова "рокка", что значит "веретено". То есть, "ракета" означает "маленькое веретено", "веретёнце". Связано это, конечно, с формой ракеты: она похожа на веретено - длинная, обтекаемая, с острым носом. Но сейчас не так уж много детей видели настоящее веретено, зато все знают, как выглядит ракета. Теперь, наверное, нужно поступать так: "Дети! Знаете, как выглядит веретено? Как маленькая ракета!" Ракеты человек изобрёл очень давно. Их придумали в Китае много сотен лет тому назад. Китайцы использовали их для того, чтобы делать фейерверки. Они долго держали в секрете устройство ракет, им нравилось удивлять чужестранцев. Но некоторые из этих удивлённых чужестранцев оказались людьми очень любознательными. Вскоре во многих странах научились делать фейерверки и праздничным салютом отмечать торжественные дни. Долгое время ракеты служили только для праздников. Но потом их стали использовать на войне. Появилось ракетное оружие. Это очень грозное оружие. Современные ракеты могут точно поразить цель на расстоянии в тысячи километров. А в XX веке школьный учитель физики Константин Эдуардович Циолковский (наверное, это самый знаменитый учитель физики!) придумал ракетам новую профессию. Он мечтал о том, как человек станет летать в космос. Он назвал нашу планету колыбелью человечества. Для того, чтобы выйти из этой колыбели и начать шагать в космическом пространстве, и нужны ракеты. К сожалению, Циолковский умер до того, как первые корабли отправились в космос, но его всё равно называют отцом космонавтики. Почему так трудно полететь в космос? Дело в том, что там нет воздуха. Там пустота, она называется вакуум. Поэтому там нельзя использовать ни самолёты, ни вертолёты, ни воздушные шары. Самолёты и вертолёты при взлёте опираются на воздух. Воздушный шар поднимается в небо, потому что он лёгкий и воздух выталкивает его вверх. А вот ракете, чтобы взлететь, воздух не нужен. Всё, что ей нужно для полёта, у неё с собой. Какая же сила поднимает ракету? Эта сила называется реактивной. Реактивный двигатель устроен очень просто. В нём есть специальная камера, в которой сгорает топливо. При сгорании оно превращается в раскалённый газ. А из этой камеры есть только один выход - сопло, его направляют назад, в сторону, противоположную движению. Раскалённому газу тесно в маленькой камере, и он с огромной скоростью вырывается через сопло. Стремясь поскорее выбраться наружу, он со страшной силой отталкивается от ракеты. А поскольку ракету ничто не держит, то она и летит туда, куда её толкает газ: вперёд. Есть ли вокруг воздух, нет ли воздуха - для полёта совсем не важно. То, что её поднимает, создаёт она сама. Только газу нужно энергично отталкивался от ракеты, чтобы силы его толчков хватило на подъём. Ведь современные ракеты-носители могут весить по три тысячи тонн! Это много? Очень много! Грузовик, например, весит "всего" пять тонн. Говорят, что ракета летит на реактивной тяге. Хотя, возможно, правильнее было бы сказать, что она летит на реактивном толкании. Ведь что такое тяга? Всем понятно, что такое лошадиная тяга: лошадь за собой тянет телегу. И лошадь, и телега едут в одну сторону. А у ракеты не так: то, что её заставляет лететь вперёд, само летит назад. Но если повнимательнее присмотреться к лошади, то можно и там увидеть действие реактивной "тяги". Ведь лошадь упирается ногами в планету Земля! Она толкает Землю назад, поэтому сама движется вперёд! Но наша планета по сравнению с лошадью и её телегой очень велика, поэтому от таких толчков она не особо сдвигается с места. Но факт остаётся фактом: для того, чтобы двигаться вперёд, нужно от чего-то отталкиваться. То, от чего ракета будет отталкиваться, она берёт с собой. Именно поэтому на ракетах можно летать в безвоздушном космическом пространстве. Форма ракеты (как веретёнце) связана только с тем, что ей приходится по дороге в космос пролетать через воздух. Воздух мешает лететь быстро. Его молекулы стукаются о корпус и тормозят полёт. Для того, чтобы уменьшить воздушное сопротивление, форму ракеты и делают гладкой и обтекаемой. Для учителя: ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ПО ТЕМЕ: 1.Почему тяжелые колеса трудно сдвинуть с места? Почему их их так трудно остановить, когда они разогнались? 2 Почему, когда тяжелый и легкий шарики сталкиваются, легкий откатывается далеко, а тяжелый почти не откатываться? 3. Почему, когда автобус резко тормозит, все пассажиры наклоняются вперед, а мячик, если его никто не держит, может прокатиться через весь автобус? 4. Почему шофер не может мгновенно остановить машиу, если увидит, что кто-то выскочил на дорогу? 5. Повтори опыт с гирькой, которая подвешена на тонкой нитке и к которой снизу привязана толстая нитка. Почему если резко дернуть, то обрывается не тонкая верхяя ниточка, а толстая нижняя? 6. Почему, если резко ударить по летящей палочке, она не отскакивает в сторону, а переламывается? 7. Почему, когда мы толкаем камень в одну сторону, он толкает нас в другую? Какой камень нас подтолкнет сильнее, легкий или тяжелый? 8. Что вылетает у реактивного самолета назад вместо камней? А у ракеты? 9.Зачем человеку, когда он хочет идти вперед, надо толкать землю назад? 10.Что толкают птицы вниз, чтобы подняться вверх? 11.Почему, когда стреляют из ружья, оно отскакивает наад? 12.Почему, когда включают душ, висящий на гибком шланге, он отклоняется в сторону? 13.Если бы паруса у корабля не могли поворачиваться к ветру косо, мог бы корабль идти поперек ветра? 15. Зачем змей стоит наклонно к встречному ветру? 3. Три агрегатных состояния воды и опыты с водой. (4 ч) Цель: знакомство со свойствами воды. Теоретическое понятие: три агрегатных состояния воды. Практическая работа: Вода жидкая, твёрдая, газообразная, условия перехода из одного состояния в другое. (почему идёт дождь, почему идёт снег, туман в стеклянной банке, исчезающая вода, как скользят коньки, яйцо в воде не тонет, монетка на воде) Материал для изучения. Вода - замечательное вещество. Она покрывает более двух третей земной поверхности, и жизнь на земном шаре без нее была бы невозможна. В большинстве опытов ты будешь исследовать поразительные свойства воды-жидкости. Ты сможешь рассмотреть натянутую на поверхность воды эластичную «кожу», понять, почему тяжелые корабли плавают, и увидеть, как некоторые вещества исчезают, когда их смешивают с водой. Ты также узнаешь, как вода вращает машины, которые производят электрическую энергию на гидроэлектростанциях. Но жидкость - это только одна из трех форм, в которых может существовать вода. Если воду охладить до 0 °C, она замерзнет и станет твердым телом, которое называют льдом. Если ее нагреть до +100 °C, она закипит и исчезнет в воздухе, превратившись в газ, называемый водяным паром. Когда ты начнешь понимать различные свойства воды, ты сможешь ответить на вопросы, которые выписаны ниже и объяснить, какова роль воды в том, что происходит вокруг нас. Примеры заданий: Исчезающая вода Когда идет дождь, вода падает с неба и собирается в лужах на земле. Когда же дождь кончается и выглядывает солнце, лужи высыхают, и вода исчезает. Куда же она девается? Солнечное тепло превращает воду в крошечные капельки, которые поднимаются в воздух. Этот процесс называется испарением, а крошечные капельки - водяным паром. В жарких странах фрукты раскладывают сохнуть на солнце. Вода из них испаряется, т. е. медленно превращается в водяной пар и исчезает в воздухе. Это помогает сохранять фрукты, чтобы употребить их зимой. Опыт: Оборудование: два одинаковых стеклянных стакана, фольга, фломастер. Заполни оба стакана наполовину водой. Проверь, чтобы уровень воды в них был одинаковым, и отметь фломастером. Один стакан плотно накрой фольгой. Оставь оба стакана в теплом месте на несколько дней. Снова проверь уровень воды. В каком из стаканов воды стало меньше? Объясни это явление. Что происходит: Тепло заставляет воду испаряться в обоих стаканах, но крышка из фольги не дает водяному пару из одного стакана улетучиться в воздух, поэтому в нем уровень воды выше. Стирка и сушка Как быстро высыхают мокрые вещи? Как быстро испаряется из них вода? Проделай эти исследования и выясни, какие условия являются лучшими для сушки. Разрежь кусок ткани на 6 одинаковых лоскутов. Намочи их. Положи один из них на солнце, другой - в тени. Повесь один на ветерке, а другой - в тихом месте. Оставь один сложенным в несколько слоев или скомканным, а другой расправь.Какой из этих лоскутов высохнет первым? Что происходит: Вода испаряется быстрее всего в теплом солнечном месте. Ветер уносит водяной пар с поверхности ткани, и это помогает сушке. Разложенные вещи сохнут быстрее, потому что вода испаряется одновременно со всей поверхности. Таким образом, наилучшее время сушить белье - теплая ветреная погода. Оно высохнет быстрее, если его развернуть. Что еще попробовать? Сравни различные ткани, скажем, искусственные и натуральные. Помести лоскутки в одинаковые условия и посмотри, какой высохнет быстрее. ЗАМОРОЖЕННОЕ ТВЕРДОЕ ТЕЛО Вода - это замечательное вещество, потому что она может существовать в трех различных формах: жидкой, газообразной (водяной пар) и твердой (лед). Сначала мы расскажем о воде в твердом состоянии и о том, как использовать ее специальные свойства в некоторых простых фокусах и опытах. Вода в твердом состоянии образуется двумя путями. Первый - когда она охлаждается до 0 °С, ее точки замерзания. Так делают кубики льда в морозильнике. Второй - когда замерзает водяной пар. Именно так образуется иней в холодильнике. Какой бывает лед? В течение зимы понаблюдай, какие формы и узоры создает замерзшая вода. Снежинки образуются, когда замерзает водяной пар. Сосульки растут, когда вода капает в очень холодном воздухе. Ледяные кристаллы образуют узоры на холодном оконном стекле, когда водяной пар замерзает медленно. Корка льда образуется на поверхности воды в лужах, ведрах, кадках, прудах. Поймай снежинки на кусок черной ткани или картона (предварительно охлади его в холодильнике, чтобы снежинки сразу не растаяли). С помощью увеличительного стекла рассмотри их. Все они разной формы, но все - шестиконечные! Плавающий лед Когда вода превращается в лед, она занимает больше пространства, чем когда она была в жидком состоянии. Это делает лед легче воды, из которой он получился, поэтому лед плавает, хотя и сильно погружается. Поскольку вода, замерзнув, занимает только на одну девятую больше пространства, то всего лишь одна девятая часть айсберга видна над водой. А то, что под водой, в девять раз больше! Лед требует пространства Помести кусочек льда в бокал и налей туда до краев воды. Как ты думаешь, что произойдет, когда лед растает? Переполнится ли стакан? Что происходит? Когда кубик льда растает, уровень воды останется практически прежним. Это происходит потому, что вода, образовавшаяся изо льда, занимает меньше пространства, чем лед. Оборудование: маленькая аптечная бутылочка из стекла или толстого пластика. 1. Заполни бутылку до краев водой и сделай неплотную крышку из фольги. Поставь бутылку в холодильник и подожди, пока вода хорошенько замерзнет. 2. Посмотри, лед приподнял крышку. Что происходит: Лед занимает больший объем, чем вода, из которой он получается. Именно по этой причине зимой могут лопаться водопроводные трубы. Вода внутри них расширяется при замерзании и разрывает места соединения или сами трубы. Дома изо льда Эскимосы в Канаде строили дома изо льда, чтобы жить в них во время дальних охотничьих путешествий. Эти дома, называемые иглу, строились из плотных снежных блоков, уложенных друг на друга и образующих куполообразную хижину. Щели между блоками заполнялись снегом, а наверху оставлялось отверстие, чтобы обеспечить доступ воздуха. От тепла печки стены начинали подтаивать. При открывании двери вода замерзала, образуя слой льда, который не давал теплу улетучиваться. Сейчас только очень немногие эскимосы отправляются на дальнюю охоту во льды и строят там традиционные иглу. Опыты: Монетка на воде. Копейка, которая в воде не тонет, существует не только в сказке, но и в действительности. Вы убедитесь в этом, если проделаете несколько легко выполнимых опытов. Начнем с более мелких предметов – с иголок. Кажется невозможным заставить стальную иглу плавать на поверхности воды, а между тем это не так трудно сделать. Положите на поверхность воды лоскуток папиросной бумаги, а на него – совершенно сухую иголку. Теперь остается только осторожно удалить папиросную бумагу из-под иглы. Делается это так: вооружившись другой иглой или булавкой, слегка погружают края лоскутка в воду, постепенно подходя к середине; когда лоскуток весь намокнет, он упадет на дно, игла же будет продолжать плавать (рис. 61). При помощи магнита, подносимого к стенкам стакана на уровне воды, вы можете даже управлять движением этой плавающей на воде иглы. При известной сноровке можно обойтись и без папиросной бумаги: захватив иглу пальцами посредине, уроните ее в горизонтальном положении с небольшой высоты на поверхность воды. Игла, плавающая на воде. Вверху – разрез иглы (2 мм толщины) и точная форма углубления на воде (увеличено в 2 раза). Внизу – способ заставить иглу плавать на воде с помощью лоскутка бумаги. Вместо иглы можно заставить плавать булавку (то и другое – не толще 2 мм), легкую пуговицу, мелкие плоские металлические предметы. Наловчившись в этом, попробуйте заставить плавать и копейку. Что происходит: Причина плавания этих металлических предметов та, что вода плохо смачивает металл, побывавший в наших руках и потому покрытый тончайшим слоем жира. Оттого вокруг плавающей иглы на поверхности воды образуется вдавленность, ее можно даже видеть. Поверхностная пленка жидкости, стремясь распрямиться, оказывает давление вверх на иглу и тем поддерживает ее. Поддерживает иглу также и выталкивающая сила жидкости, согласно закону плавания: игла выталкивается снизу с силой, равной весу вытесненной ею воды. Всего проще добиться плавания иглы, если смазать ее маслом; такую иглу можно прямо класть на поверхность воды, и она не потонет. КАК СКОЛЬЗЯТ КОНЬКИ? Умеешь ли ты кататься на коньках? Это гораздо труднее, чем кататься на лыжах. Лыжи - длинные и довольно широкие, а лезвия коньков - довольно короткие и очень узкие. Человек на коньках давит всем своим весом на совсем маленький кусочек льда, и поэтому это давление очень большое. Так что лыжи придуманы, чтобы уменьшить давление, а коньки сделаны так, чтобы как можно больше увеличить давление. А зачем? А чтобы легче скользить! Что происходит: Секрет здесь - в свойствах воды и льда. Вода - самое обычное вещество на земле, а вот свойства у неё очень, очень необычные. Дело в том, что металлы и воздух расширяются при нагревании. Это значит, что при охлаждении они, наоборот, сжимаются. А вот вода ведёт себя не совсем так. Если её охлаждать, то она, действительно, будет сжиматься, пока температура выше 4 градусов тепла. А как только температура станет ниже 4 градусов, вода начинает расширяться, и при нуле градусов расширяется ещё сильнее и превращается в лёд. В жидкой воде молекулы расположены довольно близко, но безо всякого порядка. Чем сильнее охлаждение, тем медленнее движутся молекулы, и при достаточно сильном холоде молекулы начинают друг с другом сцепляться. Во льду молекулы воды образуют ажурные, кружевные постройки. Что это за ажурные постройки, ты, наверное, знаешь, если когда-либо рассматривал снежинки. Во льду молекулы воды расположены так, что между ними очень много пустого места, точно так же, как между лучами снежинки. Потому-то лёд легче воды и плавает поверх неё, потому-то из небольшого количества воды можно получить много льда. И при этом сила расширения у льда такая, что если замерзает вода в железной трубе, то разорвёт и трубу. А что же будет, если лёд начать сжимать? Если на него очень сильно надавить (даже при большом морозе), то может рухнуть ажурное строение льда, и молекулы воды сблизятся. А раз нет внутри ажурных построек, то это будет уже не лёд, а вода. Именно это и происходит, когда человек едет на коньках. От сильного давления лёд под коньком превращается в жидкую воду, которая работает как смазка для конька. По этой смазке он и скользит. Воды образуется, конечно, тонюсенький слой, и она мгновенно снова замерзает, как только конёк с неё съезжает. Но её вполне хватает для лёгкого и красивого скольжения. Видишь, как странно: кажется, что человек на коньках скользит по льду. А на самом-то деле он скользит по воде! |
