Атмосферний тиск, Соціальнамережу працівників освіти
Тиск атмосфери не можна побачити очима. Ми можемо його тільки відчути при зміні стану нашого здоров'я. А як не просто людині зрозуміти та вивчити те, що не можна побачити. Значить, треба провести досліди, що доводять, що атмосферний тиск існує насправді, а не просто вигадка дорослих.
| " Атмосферний тиск" | 24.64 КБ |
Номінація «Навколишній світ»
Проект дослідження на тему
Автор: Кирилів Іван
3 «Б» клас МБОУ ЗОШ №6
Науковий керівник: Кириллова С.А.
1. Введення – «Як усе починалося…» ……………………………………………..3
2. Візитна картка науково – дослідницької роботи …………….4
3. Частина 1 – «Хіба повітря щось важить?»…………………………………………5
4. Частина 2 – «У світі можна виміряти?»…………………………………….7
Введення - як все починалося
Минулого року взимку ми з батьками літали до Єгипту. Я летів літаком вперше. Під час польоту, особливо під час зльоту та посадки у мене були болі та шум у вухах. Дуже неприємно та боляче. Щоб якось відволікти мене від неприємних переживань тато мені почав пояснювати, що це все через атмосферний тиск. Тоді я не дуже - то слухав і не все зрозумів. А через кілька місяців після польоту я почув, що моя бабуся захворіла – у неї піднявся тиск. Мені захотілося дізнатися, що ж таке атмосферний тиск і яке значення воно має для життя?
Візитна картка науково-дослідної роботи.
Об'єкт дослідження: атмосферний тиск.
Предмет дослідження: зміна атмосферного тиску.
Гіпотеза можна припустити, що атмосферний тиск змінюється з висотою і несприятливо впливає на живий організм.
МЕТА ДОСЛІДЖЕННЯ: довести, що існування атмосферного тиску пояснює багато явищ, з якими ми зустрічаємося у повсякденному житті.
*довести існування атмосферного тиску експериментальним шляхом
*сконструювати найпростіший прилад спостереження за атмосферним тиском
*провести спостереження за проявами атмосферного тиску
* узагальнити отримані результати
вивчення літератури з цієї теми;
прямі та непрямі спостереження;
аналіз одержаних результатів шляхом порівняння.
Частина перша - «Хіба повітря щось важить?»
Навколо нашої земної кулі знаходиться атмосфера. Атмосфера – це суміш різних газів, переважно азоту (78%) і кисню (21%). Без кисню людина не змогла б дихати, як і всі живі організми на землі. Ви грали коли-небудь у «купу – малу»? Кому найважче у цій грі? Правильно – тому, хто перебуває у самому низу цієї купи. Атмосфера також тисне на поверхню Землі. Але вплив (тиск) атмосфери не можна побачити очима. Ми можемо його тільки відчути при зміні стану нашого здоров'я. А як не просто людині зрозуміти та вивчити те, що не можна побачити. Значить, треба провести досліди, що доводять, що атмосферний тиск існує насправді, а не просто вигадка дорослих.
Досвід № 1. «Яйце в пляшці»
У пляшку з широким шийкою я опустив запалений папірець і швидко закрив шийку круто звареним і очищеним яйцем. Яйце поступово втягнулося і провалилося всередину пляшки.
Пояснення: Полум'я нагріває повітря у пляшці, і частина його виходить назовні. Коли пляшку закривають яйцем, зовнішній атмосферний тиск заганяє яйце у пляшку.
З наукової літератури я дізнався, що німецький фізик Отто фон Геріке (1602-1686) до висновку проіснування атмосферного тиску прийшов випадково. Відкачуючи якось повітря з тонкостінної металевої кулі, Геріке раптом побачив, як ця куля сплющилася. Розмірковуючи над причиною аварії, він зрозумів, що розплющення кулі відбулося під впливом тиску навколишнього повітря.
У 1654 р. Герике, бажаючи переконати всіх у існуванні атмосферного тиску, зробив знаменитий досвід із «магдебурзькими півкулями». На демонстрації досвіду були присутні імператор Фердинанд III та члени Регенсбурзького рейхстагу. У їхній присутності із порожнини між двома складеними разом металевими півкулями викачали повітря. При цьому сили атмосферного тиску так сильно притиснули ці півкулі одна до одної, що їх не змогли роз'єднати кілька пар коней.
Досвід 2. «Важка газета»
Обладнання: лінійка завдовжки 50-70см, газета.
Опис досвіду: Я поклав на стіл лінійку довжиною 30-40см так, щоб кінець її 7 см звисав. Від удару по звисаючому кінці лінійка впала. Потім на лінійку поклав розгорнуту газету. Від удару до кінця тепер лінійка не падає. Як пояснити явище, що спостерігається?
Тиск повітря на газету зверху виявляється більшим, ніж унизу, на лінійку і вона не падає.
З книг я дізнався, що на 1 см земної поверхні повітря чинить тиск, що дорівнює 1.033 кг. Такий тиск на 1 см відчувають усі предмети, що знаходяться на Землі, а також людське тіло.
Так, наприклад, на новонароджену дитину повітря тисне вагою 2 тонни, на мого ровесника – 10 тонн, на дорослу людину 18 тонн.
Чому ж людина не відчуває цієї тяжкості? Чому повітря не розчавило людину? А відбувається це тому, що тиск розподіляється рівномірно по всій поверхні тіла і зовнішній тиск врівноважується внутрішнім тискомповітря, що наповнює всі наші органи.
М. В. Ломоносов один із перших пояснив причину пружності повітря та механізм передачі атмосферного тиску в усіх напрямках без зміни.
Я спробую переконати вас у цьому наступним досвідом.
Досвід № 3. «Сильний листок»
Налив у склянку води, закрив листом паперу і, підтримуючи лист рукою, перевернув склянку вгору дном. Після цього відібрав руку від паперу, але вода зі склянки не вилилася. Папір залишився ніби приклеєним до краю склянки.
Справа в тому, що атмосферний тиск діє в усіх напрямках. Саме сила тиску допомагає утримати звичайному папері стовп води до 10 метрів.
Частина друга - "На світі можна все виміряти?"
З літератури дізнався, що атмосферний тиск вимірюють приладом – барометром. Але сучасні барометри дуже складні та показують цифрові зміни атмосфери. Я сконструював макет найпростішого барометра. Він дозволяє побачити вплив атмосферного тиску на мембрану приладу і робить це явище з невидимого, цілком реальним (видимим).
Матеріал для досвіду: банку, повітряна кулька, трубочка від соку, скотч та картон. Я обрізав повітряну кульку і натягнув її на банку. Вийшла натягнута мембрана. Закріпив кульку на шийці гумкою. Зробив із трубочки від соку стрілку, загостривши її кінець. Закріпив скотчем один її кінець на середині кульки, що накриває банку. Стрілка повинна розташовуватися по горизонталі. Поставив шматок картону поруч із банкою таким чином, щоб зовнішній кінець стрілки ледве торкався до нього, і відзначив становище її кінчика червоним кольором (атмосферний тиск на початку досвіду). Намалював шкалу вздовж цієї лінії. Приклеїв цей шматок картону клейкою стрічкою до баночки і стежив за положенням стрілки.
- При підвищенніатмосферного тиску поверхня кульки ніби вдавлювалася в посудину і стрілка піднімалася нагору за шкалою.
- Коли атмосферний тиск падало, на поверхню кульки зсередини тиснув повітря з банки, прагнучи вгору, і піднімав кульку. Стрілка опускалася за шкалою.
Точні показники атмосферного тиску на такому барометрі не побачиш, оскільки мембрана натягнутої кульки мало тонка і чутлива. Трубочка опускається і піднімається всього на один поділ, але підвищення та падіння атмосферного тиску видно дуже добре.
- Спостереження показали: При підвищенні атмосферного тиску погода була ясною, сонячною. При зниженні тиску – похмурий, іноді дощовий.
Наступний досвід присвячений зміні атмосферного тиску при зміні висоти. Я зміряв атмосферний тиск на 1 поверсі, 3 та 5 поверхах.
- Спостереження показали, що чим вищий, тим тиск повітря менший. Ну як у відомій нам грі.
При перенесенні організму на інший висотний рівень викликає розлад його функцій. Це пояснюється деформацією стінок судин, розрахованих на певний тиск зсередини та зовні. Людина, потрапляючи туди, де тиск значно нижчий за атмосферний, наприклад, на високі гори або під час зльоту або посадки літака, нерідко відчуває біль у вухах і навіть у всьому тілі. Зовнішній тиск швидко зменшується, повітря, що знаходиться всередині нас, починає розширюватися, робить тиск на різні органи і викликає біль.
При швидкому збільшенні тиску внаслідок інтенсивного виділення газів кров закипає, що призводить до закупорки судин, нерідко зі смертельним результатом. Цим визначається максимальна глибина, на якій можуть виконуватися водолазні роботи (як правило, не нижче 50м). Опускання та підняття водолазів має відбуватися дуже повільно, щоб виділення газів відбувалося лише у легенях, а не одразу у всій кровоносній системі.
Частина 3 - "А користь є?"
Напевно, ми ніколи не замислювалися над тим, як ми п'ємо. А варто замислитись! Під час пиття ми «втягуємо» рідину в себе. Чому ж рідина прямує до нас у рот? При пиття ми розширюємо грудну клітину і тим самим розряджаємо повітря в роті; під тиском зовнішнього повітря рідина спрямовується в той простір, де тиск менше, і таким чином проникає до нас у рот.
Слон використовує атмосферний тиск щоразу, коли хоче пити. Шия у нього коротка, і він не може нагнути голову у воду, а опускає лише хобот і втягує повітря. Під дією атмосферного тиску хобот наповнюється водою, тоді слон вигинає його та виливає воду в рот.
На існуванні атмосферного тиску заснований механізм вдиху та видиху.
А для мене від усього вивченого також користь.
- Я дізнався і розібрався, що таке атмосферний тиск.
- Моє припущення, що атмосферний тиск змінюється з висотою і несприятливо впливає на живий організм підтвердилося.
- Я познайомився із великою наукою фізикою.
- Я навчився проводити ці досліди. Це не складно, але цікаво. Вони безпечні, прості та корисні.
- Мій барометр попереджає бабусю про зміну атмосферного тиску і вона вчасно приймає ліки.
- Мене не застане зненацька дощ.
Нові дослідження попереду!
- * Дитяча енциклопедія "Хочу все знати" / / М. "Планета дитинства" - 2003. - С. 260-261.
- * Нова енциклопедія школяра // - М. "Махаон". - 2009. - С. 128 - 129.