Физика на кухне

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №7»

Изобильненского городского округа Ставропольского края

Исследовательский проект на тему:

«Физика на кухне»

Выполнила: ученица 7а класса

Смертина А.

Руководитель: учитель физики Яковлева В.Е.

г. Изобильный, 2023

Содержание

Глава стр.

1. Введение

   1. Актуальность работы…………………………………..……..3

   2. Цель и задачи……………………………………………..…...3

2. Основная часть………………………………………………..…4

   1. Основные физические понятия и термины,

использованные в работе ……………………………………….....4

1. Исследование №1 «Диффузия»………………………………5

2. Исследование №2 «Что расскажут нам яйца?»….……….….6

3. Исследование №3 «Живые перчинки»……………………….7

4. Исследование № 4 «Расширение металла»…………………..7

1. Заключение………………………………………………………..8

2. Литература………………………………………………………...8

3. Приложения

1. Введение

   1. Актуальность работы

Как предмет изучения «Физика» появилась у нас в 7 классе. В процессе, мы поняли, что физика была с нами всегда.

Мир физических явлений чрезвычайно разнообразен. Изучая самые простые явления можно вывести общие законы. Многие физические закономерности можно получить из собственных наблюдений. Замечательным местом для наблюдения физических явлений и проведения экспериментов является самая обычная кухня.

В нашей повседневной жизни мы не найдём другого такого места, где происходило бы столько удивительного и загадочного, как в кухне. Именно здесь мы смешиваем, нагреваем, охлаждаем, замораживаем, размораживаем, а бывает, что и сжигаем всевозможные виды животного, растительного и неорганического сырья.

Мы считаем, что наша исследовательская работа очень актуальна потому что каждый человек проводит на кухне большую часть времени. Приготавливая обед или ужин, она сталкивается с физическими процессами и явлениями, даже не подозревая об этом.

Гипотеза: Большинство процессов, происходящих на кухне, являются доказательством физических явлений и законов.

Объект исследования: кухня.

Предмет исследования: физические явления, которые протекают на кухне.

Цель: с помощью опытов на кухне, объяснить некоторые физические явления.

Задачи:

1.Найти и проанализировать информацию о физических явлениях, происходящих на кухне.

2.На базе домашней кухни провести эксперименты.

3.Объяснить наблюдаемые явления, основываясь на физические законы, сделать выводы.

4. Сделать проект и поучаствовать с ним на конференции.

1. Основная часть

   1. Основные физические понятия и термины,

использованные в работе

1. Диффузия (от лат. Diffusio — распространение, растекание, рассеивание) - это явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.

2. Зако́н Архиме́да — закон гидростатики и аэростатики: на тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, численно равная весу объема жидкости или газа, вытесненного телом.

3. Пове́рхностное натяже́ние — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объём системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными.

4. Враща́тельное движе́ние — вид механического движения. При вращательном движении материальная точка описывает окружность. При вращательном движении абсолютно твёрдого тела все его точки описывают окружности, расположенные в параллельных плоскостях. Центры всех окружностей лежат при этом на одной прямой, перпендикулярной к плоскостям окружностей и называемой осью вращения. Ось вращения может располагаться внутри тела и за его пределами. Ось вращения в данной системе отсчёта может быть как подвижной, так и неподвижной. Например, в системе отсчёта, связанной с Землёй, ось вращения ротора генератора на электростанции неподвижна.

1. Исследование №1 «Диффузия»

Недавно, я проснулась от чудесного запаха кокоса. Мама пекла оладьи на кокосовой муке. Весь дом наполнился чудесным ароматом. Это является примером диффузии в газах. 

Когда мы вливаем молоко в стакан с чаем, то видим как две жидкости смешиваются. Это происходит диффузия в жидкостях. (Приложение №1) Выясним, влияет ли температура на диффузию в жидкостях.

В 3 стакана налили одинаковое количество воды:

I стакан – тёплой, II стакан – холодной, III стакан – горячей.

Положили в каждый стакан по пакетику чёрного чая. Видим, что в третьем стакане вода окрасилась чайной заваркой гораздо быстрее. (Приложение №2)

Растения пьют воду. Передвижение воды по сосудам идет за счет корневого давления, а так же диффузии.

Мы налили в 3 стакана воды. Окрасили воду в разные цвета. Поместили в стаканы листья салата. Через 3 часа увидели, что листья окрашиваются по цвету своей воды. (Приложение №3)

На разрезанный картофель насыпали немного кофе, через несколько минут, частицы кофе проникли в картофель. (Приложение №4) Это пример диффузии в твердых телах.

Вывод:

1. Диффузия протекает во всех трех агрегатных состояниях вещества.

2. Скорость диффузии зависит от того, в каком агрегатном состоянии находятся соприкасающиеся тела.

3. Причина диффузии - беспорядочное движение молекул.

4. Диффузия быстро протекает в газах, медленнее в жидкостях и очень медленно в твердых телах.

1. Исследование №2 «Что расскажут нам яйца?»

Мама сварила для салата яйца, а я решила пожарить яичницу. Как же понять, какие яйца сырые, а которые вареные? Нужно запустить яйцо волчком. Сырое яйцо быстро останавливается, а вареное долго вращается. (Видео 1)

Яйцо сочетает в себе прочность и хрупкость одновременно. Разбивается оно очень легко. Всем известна сказка о том, как мышка бежала, хвостиком  махнула это чудо природы, яичко упало и, конечно, разбилось. Разбить яйцо достаточно просто. Каждый из нас покупал и нес или вез их до дома, проявляя при этом повышенную осторожность. Существует мнение, что сырое яйцо нельзя раздавить в кулаке. Мы это проверили.

Да, действительно, яйцо мы раздавить не смогли, как ни старались. (Видео 2)

А дело в том, что внутреннее содержимое распределяется в яйце равномерно, создавая противодавление. Когда вы сжимаете яйцо в ладони со всех сторон равномерно,  вы не сможете его раздавить. Конечно же, форме яйца отведена определенная и очень важная роль в его прочности во время сдавливания. Если вы возьмете в руки яйцо и равномерно обхватите его ладонью, оно не раздавится, если только яйцо не было повреждено. Все просто, так как сила сжатия будет распределяться равномерно. Не нужно  портить яйца, чтобы доказать обратное.

Вывод:

1. Скорлупа яйца, достаточно прочная.

2. Мы видим соблюдение закона Лапласа – результат баланса сил, приложенных к элементу скорлупы и описывающий, как зависит напряжение, в искривленной части скорлупы от внешнего давления, радиуса кривизны её поверхности и толщина скорлупы.

   1. Исследование №3 «Живые перчинки»

На кухне мы часто, что то моем, используя моющие средства. Проведем опыт. В тарелку нальем воды и насыпим туда перца. Окунем палец в центр тарелки, ничего не происходит. Теперь добавим на палец капельку моющего средства и опустим палец. Перчинки отскакивают от пальца. (Приложение №5)

Вывод:

1. Молекулы воды притягиваются друг к другу благодаря высокому поверхностному натяжению.

2. При добавлении моющего средства в воду, натяжение разрывается, и верхний слой молекул разбегается, унося с собой частицы молотого перца.

   1. Исследование № 4 «Расширение металла»

Если нужно порезать зефир на части, не помяв его, например для украшения торта следует нож предварительно обмакнуть в горячую воду. (Приложение №6)

С точки зрения физики вещество зефира – упругое твёрдое тело, которое легко деформируется. Если не нагреть предварительно нож, зефир сжимается при разрезании и срезы сжатые. А после нагревания срезы ровные и красивые.

Вывод: острие ножа имеет малую площадь поверхности, что позволяет малой силой производить значительное давление на зефир. При контакте с горячей водой нож нагревается, а значит происходит тепловое расширение металла, давление немного уменьшается, вода играет роль смазки и уменьшает силу трения.

1. Заключение.

В ходе работы над проектом мы сделали для себя множество открытий.

Стало понятно, что физика с нами везде, даже на кухне. И теперь мы это не только понимаем, но и можем объяснить, как все происходит.

Цель нашего проекта достигнута.

Своим проектом мы преследуем цель заинтересовать обучающихся физикой и привлечь их внимание к этому интереснейшему предмету путем демонстрации ее законов в привычной всем бытовой среде, а именно на кухне.

1. Литература.

1. https://kopilkaurokov.ru/fizika/meropriyatia

2. https://ru.wikipedia.org/wiki

3. https://multiurok.ru/files/.html

4. https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki

Приложение №1

9