Инерция и игрушечный автомобиль
Муниципальное автономное образовательное учреждение
Городского округа Балашиха
«Средняя общеобразовательная школа № 31»
Межрегиональная конференция
Исследовательских и проектных работ обучающихся
«Наука. Творчество. Развитие -2019»
Секция: Физика, астрономия и техническое творчество
Проектная работа
«Физика в игрушках»
Автор работы:
Созонова Алина , 10 класс
Научный руководитель:
Киреева Анастасия Викторовна, учитель физики
2019
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Введение. ……………………………………………………………….3-4
Основная часть.
2.1. Деление игрушек по группам…………………………………………4-5
2.2 Примеры работы некоторых игрушек………………………….……5-10
2.3 Устройство и какой закон лежит в принципе действия современной игрушки спиннер…………………………………………………………10-13
2.4 Практическая часть…………………………………………………..14-15
3.Заключение.………………………………………………………………15
4. Использованные источники ………………………………………….16
5.Приложения. …………………………………………………………17-19
1.Введение:
Иногда о чем-нибудь незначительном, пустячном говорят: «А! Это просто игрушки!». Но разве игрушки - пустяк? Игрушки, несомненно, были сделаны для того, чтобы развивать детей физически и интеллектуально. Детские игрушки запечатлели в себе историю развития человечества и науки. Вот такая серьезная вещь - игрушки.
|
|
|
Актуальность этой темы в том, что детство было у каждого и интерес к строению поющей, либо просто движущейся игрушки не уменьшается с возрастом. Когда ты сам еще маленький, ты не задумываешься над тем, почему все это работает: почему машина едет, самолет летит, почему двигается робот… Мы не раз замечали, наблюдая за игрой младших братьев и сестер, как они пытаются разобрать игрушки, узнать, что в середине. Дети взрослеют, и меняются их взгляды на вещи. Их уже интересуют механизмы, находящиеся внутри.
Объект исследования:
Игрушка — это первое, что берет в руки маленький человек, стремясь постичь окружающий его мир. Поэтому она должна быть увлекательной и несложной.
Разбираясь в принципах работы игрушек, можно лучше понять и одну из самых серьезных наук — физику, которая коренным образом изменила быт человека за последние несколько десятков лет. Любое движение любой игрушки можно объяснить с помощью физических и механических законов. Моя работа объединяет развлекательную тему – игрушки, и увлекательную – физика.
Гипотеза: если игрушка интересна своей подвижностью, музыкальностью детям, то она интересна взрослым своей физической составляющей.
|
|
|
Поэтому задачами нашей работы мы обозначили:
1.Показать игрушки не как забаву, а как физику.
2.Объяснить принцип действия игрушек на основе законов физики.
3.Исследовать, а знают ли ученики нашей школы (7-11 классы), какой физический принцип лежит в основе действия той или иной игрушки.
И поставили перед собой цель: найти ответы на выше поставленные вопросы и в домашних условиях смоделировать модель современной игрушки.
Предмет исследования – физические явления и законы, используемые в устройстве и работе детских игрушек.
Методы исследования: наблюдение, эксперимент, сравнение, анализ.
При выполнении этой исследовательской работы я использовала различную научную литературу, которая помогла более точно разобраться в сути поднимаемой мной в этой работе проблемы. Вот некоторые из книг, которые были изучены: физика для школьников-научно-практический журнал, Е. Н. Соколова «Юному физику» – движение по инерции, И. Я. Ланина «Внеклассная работа по физике» - деление игрушек по группам и т.д.
Данная тема привлекает многих в наше время, но не все проявляют интерес и пытаются разобраться в ней, тем не менее мы в нашем проекте попытаемся все же узнать как такая интересная и точная наука как физика, проявляется в обычном быту, а именно в детских игрушках.
|
|
|
Основная часть:
Деление игрушек по группам:
Почти все знакомые нам игрушки можно объединить в определённые группы на основе принципа их работы.
| Название группы | Виды игрушек |
| 1. Игрушки, действие которых основано на существовании архимедовой силы и атмосферного давления | Надувные “спасательные” круги, кораблики, лодочки, резиновые (полые) игрушки - уточки, лягушки и т.д., водяные пистолеты |
| 2. Заводные игрушки | Машины, зверюшки, железная дорога, заводная лодочка с гребцом |
| 3. Инерционные игрушки | Автомобили, самолеты |
| 4. Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести | Кукла-неваляшка, кукла, с закрывающимися глазами, клоун на проволоке |
| 5. Звуковые игрушки | Погремушки, свирель, пищащие игрушки, говорящие куклы |
| 6. Электрические и магнитные игрушки | Электрическая железная дорога, электрические автомобили, роботы, детский телефон, игра “Рыболов”, магнитные шашки и шахматы |
| 7. Игрушки, действие которых основано на законах оптики | Калейдоскоп, детские бинокли и подзорные трубы, детские фотоаппараты и камеры. |
|
|
|
2.2 Примеры работы некоторых игрушек:
Инерция и игрушечный автомобиль
Про тело, которое при взаимодействии медленнее изменяет свою скорость, говорят, что оно более инертно и имеет большую массу. А про тело, которое при этом быстрее изменяет свою скорость, говорят, что оно менее инертно и имеет меньшую массу
Движение по инерции лежит в основе принципа действия игрушек – автомобилей (рис. 1), мотоциклов: на задней или передней оси, соединяющей колёса, находится ряд шестерёнок, которые в свою очередь соединяются с маховиком (рис. 2), то есть массивным цилиндром. Мы толкаем автомобиль, шестерёнки передают движение маховику. Маховик же обладает большой массой, поэтому будет долго сохранять состояние движения, которое ему сообщили. Именно благодаря тяжелому маховику такую игрушку трудно остановить и она будет двигаться по инерции гораздо дольше времени, чем такая же игрушка без маховика
Пружины в игрушках
Разберемся в этом, ознакомившись с устройством некоторых из них. Внутри этих игрушек – пружина. Сжатая пружина обладает потенциальной энергией, за счет которой тело может совершать работу.
Поставим опыт: поместим пружину на металлический стержень от штатива. Сожмем ее и свяжем ниткой (рис. 3). Подожжем нитку, пружина взлетает высоко вверх. Пружина приобрела скорость, так как ее потенциальная энергия перешла в кинетическую.
Когда мы заводим игрушку, поворачивая ключ, пружина внутри игрушки сжимается, увеличивается ее потенциальная энергия. Чем больше оборотов ключа мы сделаем, тем сильнее сожмем пружину, тем больший запас потенциальной энергии получит пружина. А теперь пора игрушку отпустить. Пружина внутри игрушки начинает раскручиваться, потенциальная энергия пружины превращается в кинетическую энергию игрушки (рис.4). В основе работы этих игрушек лежит закон сохранения механической энергии.
А вспомните пружинные пистолеты с пулями-присосками. Когда мы вставляем пулю в пистолет, сжимается пружина, находящаяся внутри. Деформированная пружина обладает запасом потенциальной энергии, за счет которой при спуске курка начинается движение пули. В соответствии с законом сохранения механической энергии потенциальная энергия пружины превращается в кинетическую энергию пули-присоски. Можно объяснить и следующее за выстрелом явление присасывания пули к поверхности. Это явление можно объяснить существованием атмосферного давления. Когда присоска ударяется о поверхность, некоторая часть воздуха выбрасывается из-под присоски из-за этого удара. В результате силы атмосферного давления прижимают пулю-присоску к поверхности, т. к. атмосферное давление больше, чем давление под присоской [4].
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 36; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!