Секреты физических игрушек

Муниципальное учреждение дополнительного образования

Детский эколого-биологический центр г. Черемхово

«СЕКРЕТЫ ФИЗИЧЕСКИХ ИГРУШЕК»

Работу выполнила:

Ефимова Татьяна.

Ученица 7 класса

Руководитель: педагог дополнительного образования

МУДО ДЭБЦ г. Черемхово

Дармаева Н.М.

Черемхово - 2014 г.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

.

Цель моей работы – рассмотреть игрушки, работающие на основе физических явлений и выяснить в чем секрет действий этих игрушек.

ЗАДАЧИ:

- Изучить теорию действия игрушек.

- Создать “Музей физической игрушки”.

- Формировать интересы учащихся к исследовательской деятельности, расширить знания по основным вопросам курса физики, способствовать развитию творческих наклонностей учеников и практических умений при создании технических изделий

ИГРУШКИ ВОКРУГ НАС

Игрушки - известны с древних времен. И изготавливались из любых подручных материалов. В настоящее время в наших магазинах присутствует полное изобилие различных игрушек: пистолеты, грузовики, самолеты и подводные лодки, - все то, что движется, мигает, звучит. Меня заинтересовали игрушки имеющие физические основы в своем действии.

Механические игрушки

Маятниковые

«Колыбель Ньютона »

Это игрушка, придуманная англичанином Саймоном Преббле в 1967 году, состоит из пяти металлических шариков, подвешенных на нитях. Действие игрушки основано на преобразований одной энергии в другую - кинетической в потенциальную, и наоборот. Если отклонить первый шарик и отпустить, то его энергия и импульс передадутся без изменения через три средних шарика последнему, который приобретёт ту же скорость и поднимется на ту же высоту. Он в свою очередь передаст свой импульс и энергию по цепочке снова первому шарику. Крайние маятники будут колебаться, а средние шарики будут покоиться. Если бы не было потерь механической энергии вследствие работы сил трения и упругости, то колебания продолжались бы вечно, но они затухают, т.к. в реальных механических системах всегда действуют силы сопротивления .

ЙО-ЙО

Йо-йо — древняя игрушка, состоящая из двух катушек соединенных осью, к которой прикреплена и намотана верёвка. Работает на принципе закона сохранения механической энергии - при броске, размотав целиком верёвку, начинает свой возврат по ней в руку играющего

Первое упоминание о ней было найдено еще в Греции 500 лет до н.э.!

КАТУШКА-ПОЛЗУШКА (РЕЗИНОМОТОР)

Самая простая игрушка с резиновым мотором. Каталка приводиться в движении при помощи потенциальной энергии скрученной резины, которая высвобождается когда резина раскручивается. Скорость зависит от числа оборотов и жесткости резины.

Эта простая игрушка очень забавна. Можно мастерить сразу по нескольку таких “ползушек” и устраивали целые “танковые бои”.

Механические игрушки на равновесие

Эта категория игрушек основана на явлении устойчивого равновесия: если при отклонении тела от положения равновесия возникают силы, возвращающие его обратно, то такое равновесие называют устойчивым . Ванька-встанька возвращается всегда в вертикальное положение - значит, это есть положение его устойчивого равновесия. Для тела, находящегося в состоянии устойчивого равновесия, выполняется условие: центр тяжести тела занимает самое низкое возможное положение .

У Ваньки-встаньки в нижней части находится тяжёлый полушар. Центр тяжести полушара - точка С - при наклоне приподнимается.  В самом деле, расстояние ВС больше расстояния АС. Значит, равновесие в первом случае устойчиво.

  По принципу “неваляшки” изготовляют разные вещи: солонка и перечница для кухни, часы,  чашка для малышей, шахматные фигуры.

Орел

Центр тяжести (центр масс) тела может находиться вне тела, если это тело имеет сложную форму. Центр тяжести орла находится ниже точки подвеса на одной вертикали с ней, занимая самое низкое положение. При отклонении от положения равновесия центр тяжести приподнимается, сила тяжести и сила реакции подвеса не уравновешиваются, равнодействующая этих сил (красная стрелочка) возвращает тело к положению равновесия. Значит, это равновесие будет устойчивым.

Пильщик

На аналогичном «секрете» работает пильщик. Пильщик будет стоять на ногах совершенно прямо. Легким толчком можно заставить его раскачиваться и он будет долго и равномерно покачиваться то вперед, то назад, совсем как настоящий пильщик.

Оптические игрушки

КАЛЕЙДОСКОП

• Калейдоскоп - оптический прибор-игрушка в виде трубки, содержащей внутри три продольных, сложенных под углом зеркальных стекла; при поворачивании трубки продольной оси цветные элементы, находящиеся между зеркалами, отражаются и создают меняющиеся симметричные узоры. Прибор был известен ещё в Древней Греции. В России калейдоскоп появился в XVIII в. благодаря Михаилу Васильевичу Ломоносову.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

• В заключении можно сказать, что действие всех физических игрушек подчиняется законам физики.
• И я надеюсь, что все это позволит формировать интересы учащихся к физике, расширить знания по основным вопросам курса физики, способствовать развитию творческих наклонностей учеников и практических умений при создании технических изделий.

Список источников и литературы.

1. Л. Гальперштейн. Здравствуй, физика! — М.: Детская литература, 1973

• 2. С.Ю. Хилькевич.  ”Физика вокруг нас”, Библиотечка “Квант”, Выпуск 40. Москва, Наука, 1985 )
• 3. "Я познаю мир" . Автор-составитель Н.Г. Юрина, 2004
• 4. Дж.Уоккер "Физический фейерверк"
• Источники: http://www.gyroscope.ru

http://ru.wikipedia.org/

http://www.trizland.ru

http://fiziks.org.ua/kolybel-nyutona/