Для чего мне нужна физика в повседневной жизни

Для чего мне нужна физика в повседневной жизни

Физика часто ассоциируется у детей с формулами и зубрежкой. Но стоит только посмотреть на простые бытовые ситуации с точки зрения физических процессов, и можно увидеть, что этот предмет – настоящая повседневная магия. Анна Шарафеева, главный методист по физике в онлайн-школе для детей и подростков Skysmart, делится лайфхаками, которые родители могут взять на заметку и объяснить ребенку, где и как физика присутствует в его жизни.

Как быстро высушить одежду

Дома нет сушки, а очень нужно высушить майку? Не проблема! Для того чтобы быстро высушить белье, нужно положить его на горячую батарею и открыть окно над ней.

Испарение – это процесс, который происходит от разницы температур. Чем она больше, тем быстрее происходит испарение воды с поверхности.

Соответственно, как только мы кладем вещь на горячую батарею и открываем окно, в помещение начинает проникать холодный воздух. Увеличивается разница температур и скорость испарения, белье сохнет быстрее.

Как охладить любимую газировку

Мало кому нравится теплая газировка. Но что делать, если очень хочется ею насладиться, а времени держать ее в холодильнике два часа нет. Можно воспользоваться простым трюком: обернуть бутылку мокрым бумажным полотенцем и положить ее в морозилку на пять минут.

При испарении температура жидкости, оставшейся на полотенце, понижается, поэтому и газировка становится холоднее. Этим методом можно воспользоваться, даже если у вас нет морозильника. Полотенце лишь помогает ему быстрее охладить бутылку. Если потребности в очень холодной газировке нет или нет возможности ждать пять минут, будет достаточно и только мокрого полотенца, чтобы напиток стал чуть-чуть холоднее.

Как сохранить продукты в поездке

Семья собирается в путешествие на поезде или в машине и собирает с собой в дорогу сумку-холодильник. Как правило, в нее кладется еда, напитки и контейнеры для охлаждения, чтобы все продукты оставались свежими весь путь. И, чтобы не забыть, контейнеры сразу же кладут на дно сумки. А надо наоборот!

Все дело в том, что по законам физики холодный воздух всегда оседает внизу, вытесняя теплый наверх, так как он тяжелее. И если хладагент положить на дно, то собравшийся у крышки сумки теплый воздух так и будет оставаться теплым. Если же положить хладагент наверх, то холодный воздух будет постоянно циркулировать и бутерброды с сыром, помидоры и соки благополучно доживут до первого перекуса.

Как остудить машину в жару

Помните, как неприятно садиться в машину, которая долго стояла на жаре? Первая просьба всех пассажиров – быстрее включить кондиционер на максимум! Так можно делать, но необходимого эффекта придется ждать долго. Есть более эффективное решение.

Дело в том, что солнце нагревает машину вместе с находящимся в ней воздухом. Все это создает внутри своеобразный мешок из горячего воздуха. Работающий кондиционер первым делом охлаждает воздух в машине, а прохладный воздух уже охлаждает сиденья, окна, одежду – все что находится внутри нее. Поэтому первым делом нужно выпустить горячий воздух: открыть все двери и багажник, а уже потом включить кондиционер. Это во многом ускорит процесс создания комфортного климата внутри машины.

Как правильно вылить содержимое из бутылки с соком

Знакомая ситуация: хочешь быстро налить любимый напиток, открываешь крышку или снимаешь защитную пленку, а вода начинает вытекать будто кусочками, чаще всего расплескиваясь по сторонам. Или тратятся силы на то, чтобы надавливать на упаковку с целью ускорить процесс.

Почему это происходит? Дело в том, что, когда мы открываем изначально бутылку и начинаем выливать содержимое, на дне формируется вакуум, удерживающий воду. Поэтому, чтобы быстро и эффективно освободить пластиковую бутылку, стоит его перевернуть и при помощи ножа или вилки сделать небольшое отверстие в основании или на дне. Через него будет поступать воздух, значит вакуума не будет, а жидкость будет вытекать легче и быстрее.

Источник

Роль физики в жизни человека

Ты когда-нибудь задумывался, насколько на Земле, в нашей Солнечной системе, Галактике и мире вообще все взаимосвязано и взаимодействует? Какая наука занимается исследованием этих взаимосвязей, явлений природы, движения и взаимного влияния одних тел на другие? Эта наука — физика!

Помогает строить дома

Знание законов физики помогает создать такой проект здания, благодаря которому оно будет надежно стоять на земле и не падать. Знание природных явлений позволяет выбрать строительные материалы, которые наименее подвержены пагубному воздействию тепла, света и воды. Изучение вибрации помогает создавать специальные конструкции, которые в состоянии противостоять таким природным катаклизмам, как землетрясения и ураганы.

Помогает перемещаться

Благодаря знанию физических законов стало возможным не только перемещение на различных видах транспорта, но и постоянное увеличение их скорости и повышение безопасности. Создавая скоростные спортивные машины или сверхскоростные пассажирские экспрессы, инженеры максимально учитывают все физические явления и силы взаимодействия между объектами.

Помогает общаться

Физика помогает нам общаться друг с другом. Телевидение, телефоны, компьютеры и Интернет были бы просто невозможны без знания физических явлений. Если бы не физика, нам бы до сих пор пришлось писать письма на бумаге и отправлять их наземной почтой, при этом подолгу дожидаясь ответа.

Помогает следить за состоянием здоровья

Физика внесла огромный вклад в развитие медицины. Благодаря открытию рентгеновских лучей появилась возможность выявления различных заболеваний внутренних органов человека и обнаружения переломов костей.

Измерение давления крови, ультразвуковые исследования, электрокардиограмма, лечение электрическими токами и магнитными полями, использование лазеров и оптических приборов — вот далеко не полный список применения величайших достижений физики в медицине.

На самом деле переоценить важность физики в повседневной жизни практически невозможно. Ведь физика везде: начиная с жилища и телефона и заканчивая реактивными лайнерами и полетами в космос. Вещи, которые нас окружают, — компьютеры, автомобили, бытовая техника, Интернет — настолько прочно вошли в нашу жизнь, что мы не обращаем на них никакого внимания. А все-таки следует помнить, что все блага цивилизации стали возможными благодаря научным открытиям, в том числе и в области физики.

Источник

Физика вокруг нас. Физика в быту

1)Выяснить, как физика влияет на жизнь человека и сможет ли современный человек прожить без её применения;

2) Показать необходимость физических знаний для повседневной жизни и познания самого себя;

3) Проанализировать, насколько человек интересуется физикой в 21 веке.

Введение

Человека, как высшую ценность нашей цивилизации, изучает ряд научных дисциплин: биология, антропология, психология и другие. Однако создание целостного представления о феномене человека невозможно без физики. Физика является лидером современного естествознания и фундаментом научно-технического прогресса, а оснований для этого достаточно. Физика в большей мере, чем любая из естественных наук, расширила границы человеческого познания. Физика дала в руки человека наиболее мощные источники энергии, чем резко увеличила власть человека над природой. Физика является сейчас теоретическим фундаментом большинства основных направлений технического прогресса и областей практического использования технических знаний. Физика, ее явления и законы действуют в мире живой и неживой природы, что имеет весьма важное значение для жизни и деятельности человеческого организма и создания естественных оптимальных условий существования человека на Земле. Человек – элемент физического мира природы. На него, как и на все объекты природы, распространяются законы физики, например, законы Ньютона, закон сохранения и превращения энергии и другие. Поэтому, на мой взгляд, затронутая тема является чрезвычайно актуальной для современного человека.

Обоснование выбора проекта: мы каждый день, не замечая этого, соприкасаемся с физикой. Мне стало интересно, а, как и где мы соприкасаемся с физикой в быту или на улице.

Цели и задачи моей работы:

Центростремительная сила

Вот мальчик вращает камень на веревке. Он крутит этот камень все быстрее, пока веревка не оборвется. Тогда камень полетит куда-то в сторону. Какая же сила разорвала веревку? Ведь она удерживала камень, вес которого, конечно, не менялся. На веревку действует центробежная сила, отвечали ученые еще до Ньютона.

Еще задолго до Ньютона ученые выяснили, для того, чтобы тело вращалось, на него должна действовать сила. Но особенно хорошо это видно из законов Ньютона. Ньютон был первым ученым, кто систематизировал научные открытия. Он установил причину вращательного движения планет вокруг Солнца. Силой, вызывающей это движение, оказалась сила тяготения.

Раз камень движется по окружности, значит, на него действует сила, изменяющая его движение. Ведь по инерции камень должен двигаться прямолинейно. Эту важную часть первого закона движения иногда забывают.

Движение по инерции всегда прямолинейно. И камень, оборвавший веревку, также полетит по прямой линии. Сила, исправляющая путь камня, действует на него все время, пока он вращается. Эта постоянная сила называется центростремительной слой. Приложена она к камню.

Но тогда, по третьему закону Ньютона, должна появиться сила, действующая со стороны камня на веревку и равная центростремительной. Эта сила и называется центробежной. Чем быстрее вращается камень, тем большая сила должна действовать на него со стороны веревки. Ну и, конечно, тем сильнее камень будет тянуть — рвать веревку. Наконец ее запаса прочности может не хватить, веревка разорвется, а камень полетит по инерции теперь уже прямолинейно. Так как он сохраняет свою скорость, то может улететь очень далеко.

Проявление и применение

Если у вас есть зонтик, та вы можете перевернуть его острым концом в пол и положите в него, например кусочек бумаги или газеты. Затем сильно раскрутите зонтик.

Сила, действие которой вы наблюдали в этом опыте, называется центробежной силой. Эта сила является следствием более глобального закона инерции. Поэтому предметы участвующие, во вращательном движении стремясь согласно этому закону сохранять направление и скорость своего первоначального состояния как бы «не успевают» двигаться по окружности и поэтому начинают «вываливаться» и двигаться к краю окружности.

С центробежной силой мы встречаемся практически постоянно в нашей жизни. О чем сами и не подозреваем даже. Вы можете взять камень и привязать его к веревке и начать вращать. Вы сразу почувствуете, как веревка натягивается, и стремиться разорваться под действием центробежной силы. Эта же сила помогает велосипедисту или мотоциклисту в цирке описывать «мертвую петлю». Центробежной силой извлекают мед из сотов и сушат белье в стиральной машине. И рельсы для крутых поворотов поездов и трамваев именно из-за центробежного эффекта делают «внутренний» ниже, чем «наружный».

Рычаг

Каждому кто изучал физику, известно высказывание знаменитого греческого ученого Архимеда: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю». Оно может показаться несколько самоуверенным, тем не менее основания к такому заявлению у него были. Ведь если верить легенде, Архимед воскликнул так, впервые описав с точки зрения математики принцип действия одного из древнейших механизмов рычага. Когда и где впервые было использовано это элементарное приспособление, основа основ всей механики и техники, установить невозможно. Очевидно, еще в глубокой древности люди заметили, что отломить с дерева ветку легче, если нажать на ее конец, а палка поможет приподнять с земли тяжелый камень, если поддеть его снизу. Причем чем длиннее палка, тем легче сдвинуть камень с места. И ветка, и палка являются простейшими примерами применения рычага принцип его действия люди интуитивно понимали еще в доисторические времена. Большинство древнейших орудий труда мотыга, весло, молоток с ручкой и другие основаны на применении этого принципа. Простейший рычаг представляет собой перекладину, имеющую точку опоры и возможность вращаться вокруг нее. Качающаяся дощечка, лежащая на круглом основании, вот самый наглядный пример. Стороны перекладины от краев до точки опоры называются плечами рычага.

Доменико Фетти. Задумавшийся Архимед. 1620 г. Уже в V тысячелетии до н. э. в Месопотамии использовали принцип рычага для создания равновесных весов. Древние механики заметили, что, если установить точку опоры ровно под серединой качающейся дощечки, а на ее края положить грузы, вниз опустится тот край, на котором лежит более тяжелый груз. Если же грузы будут одинаковы по весу, дощечка примет горизонтальное положение. Таким образом, опытным путем было обнаружено, что рычаг придет в равновесие, если к равным его плечам приложить равные усилия. А что, если сместить точку опоры, сделав одно плечо более длинным, а другое коротким? Именно так и происходит, если длинную палку подсунуть под тяжелый камень. Точкой опоры становится земля, камень давит на короткое плечо рычага, а человек на длинное. И вот чудеса! тяжеленный камень, который невозможно оторвать от земли руками, поднимается. Значит, чтобы привести в равновесие рычаг с разными плечами, нужно приложить к его краям разные усилия: большее усилие к короткому плечу, меньшее к длинному. Этот принцип был использован древними римлянами для создания другого измерительного прибора безмена. В отличие от равновесных весов, плечи безмена были разной длины, причем одно из них могло удлиняться. Чем более тяжелый груз нужно было взвесить, тем длиннее делали раздвижное плечо, на которое подвешивалась гиря. Конечно, измерение веса было лишь частным случаем использования рычага. Куда более важными стали механизмы, облегчающие труд и дающие возможность выполнять такие действия, для которых физической силы человека явно недостаточно. Знаменитые египетские пирамиды и по сей день остаются самыми грандиозными сооружениями на Земле. До сих пор некоторые ученые выражают сомнение в том, что древним египтянам было под силу возвести их самостоятельно. Пирамиды строили из блоков весом около 2,5 т, которые требовалось не только перемещать по земле, но и поднимать наверх.

Статическое электричество

Со статическим электричеством сталкивается каждый из нас. Например, вы, наверное, замечали, что после продолжительного расчёсывания ваши волосы начинают «торчать» в разные стороны. Либо же во время снятия одежды в темноте наблюдаются небольшие многочисленные разряды.

Если же рассматривать данный эффект с физической стороны, то это явление характеризуется потерей предметом внутреннего баланса, который вызван утратой (или приобретением) одного из электронов. Проще говоря – это самопроизвольно образующийся электрический заряд, возникающий из-за трения поверхностей друг о друга.

Причиной этому служит соприкосновение двух различных веществ самого диэлектрика. Атомы одного вещества отрывают электроны другого. После их разъединения каждое из тел сохраняет свой разряд, но при этом разность потенциалов растёт

Применение статического электричества в быту

Электричество может быть вашим хорошим помощником. Но для этого следует досконально знать его особенности и умело использовать их в нужном направлении. В технике применяют различные способы, которые основываются на следующих особенностях. Когда маленькие твёрдые либо жидкие частицы веществ попадают под воздействие электрического поля, то они притягивают ионы и электроны. Происходит накапливание заряда. Их движение продолжается уже под воздействием электрического поля. В зависимости от того, какое использовать оборудование, можно при помощи этого поля осуществлять различное управление движением данных частиц. Всё зависит от процесса. Такая технология стала часто применяться в народном хозяйстве.

Покраска

Окрашиваемые детали, которые перемещаются на контейнере, например, детали машины, заряжают положительно, а частицы краски – отрицательно. Это способствует быстрому их стремлению к деталям. В результате такого технологического процесса формируется очень тонкий, равномерный и достаточно плотный слой краски на поверхности предмета.

Частицы, которые были разогнаны электрическим полем, с большим усилием ударяются о поверхность изделия. Благодаря этому достигается высокая насыщенность красочного слоя. При этом расход самой краски существенно уменьшается. Она остаётся только на самом изделии.

Электрокопчение

Копчение представляет собой пропитку продукта с помощью «древесного дыма». Благодаря его частичкам, продукт получается очень вкусным. Это помогает предотвратить и его быструю порчу. Электрокопчение основывается на следующем: частички «коптильного дыма» заряжают положительными зарядами. В качестве отрицательного электрода выступает, как вариант, туша рыбы. Эти частицы дыма опускаются на неё, где происходит их частичное поглощение. Данный процесс длится всего лишь считанные минуты. А обычное копчение – это очень длительный процесс. Так что выгода очевидна.

Создание ворса

Для того чтобы в электрическом поле образовался ворсяной слой на любом виде материала, его заземляют, а на поверхность наносят слой клея. Потом сквозь специальную заряженную сетку из металла, которая располагается над данной плоскостью, начинают пропускать ворсинки. Они очень быстро ориентируются в данном электрическом поле, что способствует их равномерному распределению. Ворсинки опускаются на клей чётко перпендикулярно плоскости материала. При помощи такой уникальной технологии удаётся получить различные покрытия, схожие с замшей или даже бархатом. Такая методика позволяет получить различные разноцветные рисунки. Для этого используют ворс разной окраски и специальные шаблоны, помогающие создать определенный узор. Во время самого процесса их прикладывают поочерёдно на отдельные участки самой детали. Таким способом очень легко получить разноцветные ковры.

Сбор пыли

В чистоте воздуха нуждается не только сам человек, но ещё и очень точные технологические процессы. Из-за наличия большого количества пыли всё оборудование приходит в негодность раньше своего срока. Например, засоряется система охлаждения. Улетающая пыль с газами – это очень ценный материал. Обусловлено это тем, что очистка различных промышленных газов сегодня крайне необходима. Сейчас данную проблему очень легко решает электрическое поле. Как это работает? Внутри трубы из металла находится специальная проволока, играющая роль первого электрода. Вторым электродом служат её стенки. Благодаря электрическому полю, газ в нём начинает ионизироваться. Ионы, заряженные отрицательно, начинают присоединяться к частицам дыма, который поступает вместе с самим газом. Таким образом, происходит их заряд. Поле способствует их движению и оседанию на стенках трубы. После очищения газ движется на выход. На крупномасштабных ТЭС удаётся уловить 99 процентов золы, которая содержится в выходящих газах.

Смешивание

Благодаря отрицательному либо положительному заряду мелких частиц, получается их соединение. Частички при этом распределены очень равномерно. К примеру, при производстве хлеба не нужно совершать трудоёмкие механические процессы, чтобы замесить тесто. Крупинки муки, которые предварительно заряжают положительным зарядом, поступают при помощи воздуха в специально предназначенную камеру. Там происходит их взаимодействие с водными каплями, заряженными отрицательно и уже содержащими дрожжи. Они притягиваются. В результате получается однородное тесто.

Заключение

При изучении физики в школе надо больше внимания уделять вопросам практического применения физических знаний в быту. В школе следует знакомить учащихся с физическими явлениями, лежащими в основе работы бытовых приборов. Особое внимание надо уделять вопросам возможного негативного воздействия бытовых приборов на организм человека. На уроках физики учащихся надо учить пользоваться инструкциями к электроприборам. Перед тем, как позволить ребёнку пользоваться бытовым электроприбором, взрослые должны убедиться в том, что ребёнок твёрдо усвоил правила безопасности при обращении с ним. Для того чтобы избежать большинство неприятных бытовых ситуаций нам необходимы физические знания!

Физика наука точная и сложная. Поэтому возникает вопрос, есть ли кому в 21 веке продвигаться в этой науке дальше, изучать её более глубже и уделять особое внимание?

Думаю что скамья запасных еще не опустела, есть множество ВУЗов с факультетами изучающими этот предмет, а значит и людей которые занимаются данной наукой, конечно не каждому хочется связать свою жизнь именно с физикой, но при получении образования или уже выбора профессии физика может являться весомым фактором, которая определит кем тебе быть в дальнейшем. Ведь физика – одна из самых удивительных наук! Физика столь интенсивно развивается, что даже лучшие педагоги сталкиваются с большими трудностями, когда им надо рассказать о современной науке.

Источник

Зачем мне нужна физика?

Задумывались ли вы, как много физики в повседневной жизни? Или может вы думаете, что ваши отношения с ней закончились в школе? Давайте разберемся, так ли это на самом деле и нужно ли несчастным школьникам зубрить формулы и разбираться с законами Фарадея и Ньютона? Удивительно, что многие взрослые и сейчас не понимают, зачем они учили физику в школе, и как эта наука связана с их жизнью и деятельностью до сих пор.

Вот несколько примеров:

Не секрет, что во Вселенной все постоянно находится в движении, в том числе наша планета и земля, по которой мы ходим. А ходим мы ежедневно в различные места. Мы постоянно рассчитываем, сколько нам понадобится времени, чтобы добраться до того или иного места, чтобы не опоздать. Задачи на скорость мы решаем в начальной и средней школе на уроках математики, но на самом деле это элементарная физика.

Представьте, что вы выбираете машину. Вы хотите быструю машину, но вам надо возить семью, а значит важен ее размер. То есть вам нужен не только быстрый, но и вместительный автомобиль. На что обратить внимание при выборе машины? Конечно, на ускорение.

Для начинающих, да и продолжающих водителей тоже кое‑что пригодится из базового курса физики. Так, вы поймете, что тормозить при скорости 120 км/ч не стоит, только потому что вам резко захотелось полюбоваться прекрасными видами.

Уже итак известно, что если бросить предмет, он упадет на землю, что земля притягивает все предметы, нас и даже такой тяжелый космический объект, как Луна.

Зная об этих простых законах, мы можем понять, что происходит с человеком, во время прыжка с парашютом. Как связана площадь парашюта с замедлением скорости падения? Зачем нужен парашют побольше? Почему нельзя приземляться на прямые ноги и как действует импульс на колени парашютиста?

А как забиваются гвозди? Также благодаря импульсу, который вы передаете молотку при замахивании.

Планируете купить горные лыжи к новому сезону, но не знаете как сделать правильный выбор? Настоятельно рекомендуем подумать вам о трении и уточнить эти параметры своих новых лыж у продавца. Если вы новичок, который не знает физики, то высока вероятность, что вы совершите ошибку при выборе.

Кроме этого, зная основные физические законы, которые регулируют нашу жизнь, вы сможете чувствовать себя более уверенно.

Надеемся, вам хватило этих примеров, чтобы понять, что знание базовой физики необходимо каждому человеку.

Источник

Проект «Физика в быту»

МОУ «Торбаевская средняя общеобразовательная школа »

Гусакова Людмила Анатольевна

2. Физические явления в доме……………………………………………….….10

2.3 Поверхностное натяжение………………………………………..11-12

Список используемой литературы ……………………………………………..14

Физика окружает нас везде, особенно дома. Мы привыкли её не замечать.
Знание физических явлений и законов помогает нам в домашних делах, защищает от ошибок. Физика является одной из важнейших наук. Она оказала настолько серьезное влияние на жизнь человечества, что этого просто невозможно не заметить. Тем не менее, многие люди не сразу ответят на вопрос о ее предназначении. Заслуги физики трудно переоценить. Будучи наукой, изучающей наиболее общие и фундаментальные законы окружающего нас мира, она неузнаваемо изменила жизнь человека. Когда-то термины «физика» и «философия» были синонимами, так как обе дисциплины были направлены на познание мироздания и управляющих им законов. Но позже, с началом научно-технической революции, физика стала отдельным научным направлением. Так что же она дала человечеству? Чтобы ответить на этот вопрос, достаточно оглянуться вокруг. Благодаря открытию и изучению электричества люди пользуются искусственным освещением, их жизнь облегчают бесчисленные электрические устройства. Исследование физиками электрических разрядов привело к открытию радиосвязи. Именно благодаря физическим исследованиям во всем мире пользуются интернетом и сотовыми телефонами. Когда-то ученые были уверены в том, что аппараты тяжелее воздуха летать не могут, это казалось естественным и очевидным. Но братья Монгольфье, изобретатели воздушного шара, а за ними и братья Райт, создавшие первый самолет, доказали необоснованность этих утверждений. Именно благодаря физике человечество поставило себе на службу силу пара. Появление паровых машин, а вместе с ними паровозов и пароходов, дало мощный толчок к промышленной революции. Благодаря укрощенной силе пара, люди получили возможность использовать на заводах и фабриках механизмы, не только облегчающие труд, но и в десятки, сотни раз повышающие его производительность. Без этой науки не были бы возможны и космические полеты. Благодаря открытию Исааком Ньютоном закона всемирного тяготения появилась возможность рассчитать силу, необходимую для выведения космического корабля на орбиту Земли. Знание законов небесной механики позволяет запущенным с Земли автоматическим межпланетным станции успешно достигать других планет, преодолевая миллионы километров и точно выходя к назначенной цели. Можно без преувеличения сказать, что знания, добытые физиками за века развития науки, присутствуют в любой области человеческой деятельности. Достаточно окинуть взглядом то, что сейчас нас окружает – в производстве всех находящихся вокруг предметов важнейшую роль сыграли достижения физики. В наше время эта наука активно развивается, в ней появилось такое по-настоящему загадочное направление, как квантовая физика. Открытия, сделанные в этой области, могут неузнаваемо изменить жизнь человека. Актуальность работы в том, что физика открывает нам многие тайны природы, объясняет и вполне обыденные явления, с которыми мы сталкиваемся ежедневно, и те, которые скрыты от наших глаз, но оказывают влияние на процессы, происходящие на Земле и в космосе. Мир физических явлений многолик и многообразен. Научиться понимать природу, учиться у неё и брать себе на вооружение те законы, по которым она живёт, под силу только образованному, знающему человеку. С физикой в быту мы сталкиваемся ежедневно, а значит изучение этой темы актуально.

Объект исследования: преподавание физики в школе.

Предмет исследования: физика в быту.

Цель: собрать и обработать научно-исследовательский материал, посвященный данной проблеме.

Задачи: 1) изучить и рассмотреть всевозможные явления физики в быту, окружающем нас.

2) Проанализировать материал, отражающий факт многогранного проявления практически всех физических явлений и закономерностей в бытовых условиях (на кухне, в ванной и пр.).

Физика в повседневной жизни.

Представьте себе свой обычный день. Вот вы встали с кровати, потянулись и посмотрели в зеркало. И законы физики заработали прямо с началом вашего дня! Движение, отражение в зеркале, гравитация, которая заставляет вас идти по земле, а воду течь в раковину, а не вам в лицо, сила, которая требуется для того, чтобы поднять сумку или открыть дверь – все это физика. Обратите внимание на лифт, легко и быстро поднимающий вас на нужный этаж, автомобиль или другой транспорт, компьютеры, планшеты и телефоны. Без физики все это никуда бы не поехало, не включилось и не заработало. Развитие физики можно приравнять к прогрессу. Сначала люди поняли законы оптики и изобрели простые очки, чтобы те, кто плохо видит, могли лучше ориентироваться, читать и писать. А затем на свете появились микроскопы, с помощью которых ученые сделали невероятные открытия в таких областях, как биология и медицина. И телескопы, в которые астрономы увидели планеты, звезды и целые галактики и смогли сделать выводы об устройстве Вселенной. Каждое открытие в физике помогает человечеству сделать новый шаг вперед.

Хорошо, скажете вы. Но ведь для всего перечисленного, для всех этих открытий и разработок существуют физики. То есть люди, сознательно выбравшие именно эту науку своей основной профессией. Причем же здесь остальные? Им-то на что эти знания, если можно просто прочитать инструкцию к своему телефону и этого будет достаточно для его использования? Приведем несколько примеров из повседневной жизни, когда базовое знание физики может пригодиться каждому. Итак, все во Вселенной постоянно двигается, включая нашу планету и землю, по которой мы ходим. А ходим мы почти ежедневно в разные места. Значит, мы постоянно рассчитываем, насколько быстро доберемся до театра, работы, друзей, чтобы не опоздать. Задачи на скорость мы решаем в средней школе в рамках курса математики, но на самом деле это базовая физика. Теперь представьте, что вы выбираете машину. У вас есть желание получить резвый автомобиль, но вам нужно возить семью, поэтому размер тоже имеет значение. То есть резвый и большой. И как же понять, какой подойдет? На что вы обратите внимание? На ускорение, конечно! Есть такой параметр – постоянное ускорение, то есть разгон от 0 до 100 км за количество секунд. Так вот чем меньше время от 0 до 100, тем бодрее будет ваша машина на старте и виражах. И это подскажет вам физика!

Физика расскажет и о законе тяготения. То есть мы уже и так знаем, что если бросить предмет, то он упадет на землю. Что это значит? Земля притягивает нас и все предметы. Мало того, планета Земля притягивает даже такой тяжелый космический предмет, как Луна. Заметим, что Луна не улетает по своей траектории и каждый вечер показывается людям. Также не зависают в воздухе любые штуки, которые мы в сердцах бросили на пол. На брошенные предметы действует еще и ускорение, потому что у Земли огромная сила притяжения. А также сила трения. Поэтому, зная об этих законах, можно понять, что происходит, если человек прыгает с парашютом. Связана ли площадь парашюта с замедлением скорости падения? Может, стоит просить парашют побольше? Как действует импульс на коленки парашютиста, и почему нельзя приземляться на прямые ноги? А что с физикой, которая окружает нас в доме?

Ежедневно мы проводим на кухне 1−2 часа. Кто-то меньше, кто-то больше. При этом мы редко задумываемся о физических явлениях, когда готовим завтрак, обед или ужин. А ведь большей их концентрации в бытовых условиях, чем на кухне, в квартире и быть не может.

Чтобы остудить горячий чай мы используем законы физики.

Скорость испарения жидкости зависит:

— от площади поверхности (наливаем чай в блюдечко)

— от температуры жидкости.

Пример использования теплопроводности:

Чтобы стеклянный стакан не лопнул, когда в него наливают кипяток, в него

кладут металлическую ложку.

Металлическая ложечка служит для выравнивания перепада температур и способствует тому, чтобы стакан равномерно нагрелся и не лопнул.

Микроволновку иногда называют сверхвысокочастотной печью, или СВЧ-печью. Основной элемент каждой микроволновки — магнетрон, который преобразует электрическую энергию в сверхвысокочастотное электромагнитное излучение частотой до 2,45 гигагерц (ГГц). Излучение разогревает еду, взаимодействуя с ее молекулами. В продуктах есть дипольные молекулы, содержащие на противоположных своих частях положительные электрические и отрицательные заряды. Это молекулы жиров, сахара, но больше всего дипольных молекул в воде, которая содержится почти в любом продукте. СВЧ-поле, постоянно меняя свое направление, заставляет с высокой частотой колебаться молекулы, которые выстраиваются вдоль силовых линий так, что все положительные заряженные части молекул «смотрят», то в одну, то в другую сторону. Возникает молекулярное трение, выделяется энергия, что и нагревает пищу.

На кухне все чаще можно встретить индукционные плиты, в основе работы которых заложено это явление. Английский физик Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию в 1831 году и с тех пор без нее невозможно представить нашу жизнь. Фарадей обнаружил возникновение электрического тока в замкнутом контуре из-за изменения магнитного потока, проходящего через этот контур. Известен школьный опыт, когда плоский магнит перемещается внутри спиралеобразного контура из проволоки (соленоида), и в ней появляется электрический ток. Есть и обратный процесс — переменный электроток в соленоиде (катушке) создает переменное магнитное поле.

По такому же принципу работает и современная индукционная плита. Под стеклокерамической нагревательной панелью (нейтральна к электромагнитным колебаниям) такой плиты находится индукционная катушка, по которой течет электроток с частотой 20−60 кГц, создавая переменное магнитное поле, наводящее вихревые токи в тонком слое дна металлической посуды. Из-за электрического сопротивления посуда нагревается. Эти токи не более опасны, чем раскаленная посуда на обычных плитах. Посуда должна быть стальной или чугунной, обладающей ферромагнитными свойствами (притягивать магнит).

Ванна сравнительно безопасное место, но только пока вы в ней осторожны. Множество людей, поскользнувшись, падают в ванне по причинам, о которых мы поговорим попозже. Поэтому, стоя в ванне или возле нее, не следует делать резких движений, особенно, если пол и дно ванны влажные и скользкие. Не используйте также для опытов стеклянные сосуды. Они падают и разбиваются, а острые осколки стекла трудно обнаружить в ванне.

Посмотрите на наполненную ванну, когда поверхность воды спокойна. Бросим в нее маленький тяжелый предмет, например, кусочек металла или камешек. Тотчас вокруг места, где камень ударился о воду, образуется волна и начнет кольцом расходиться по ванне. Если предмет не очень мал, можно наблюдать вторую и третью волны, следующие за первой, иногда целую цепочку волн. Для образования длинного ряда волн ванна мала, но такой ряд легко увидеть, бросив большой камень в пруд.
Почему образуется волна? Ударяясь о поверхность, предмет вытесняет воду. В результате маленький водяной холм вырастает вокруг предмета. Иногда вода выталкивается так быстро, что часть ее отрывается от поверхности и разбрызгивается во все стороны.
Водяной холм, конечно же, не стоит на месте — вода вокруг точки, где предмет ударился о поверхность, приходит в сложное колебательное движение. Каждый небольшой объем воды движется вверх и вниз и вызывает аналогичное движение соседних с ним объемов, происходящее, однако, с некоторой задержкой во времени. Вы сами можете наблюдать колебания воды с помощью пробки или другого небольшого легкого предмета, плавающего на поверхности воды.

Теперь рассмотрим другой вид волн — световые.
Нальем в ванну воду так, чтобы ее глубина составляла около 10 см. Закроем кран и подождем несколько минут, пока вода успокоится. Посмотрев вниз, мы увидим свое зеркальное изображение, довольно ясное. Сделаем его ярче, поднеся к лицу карманный фонарик. Пошевелим в воде пальцами — изображение исказится, заколышется, а через некоторое время опять вернется к первоначальному виду. Взболтаем воду сильнее. На этот раз изображение может и вовсе исчезнуть.
Почему поверхность воды создает зеркальное изображение? Почему оно не такое четкое, как в обычном зеркале? Почему карманный фонарик у лица делает его ярче? Почему изображение исчезает, когда поверхность воды становится неровной?
Лучше всего, прежде чем отвечать на эти вопросы, погасить свет в ванной комнате и направить карманный фонарик на поверхность воды. Желательно, чтобы пучок света был бы как можно более узким, поэтому наденьте на фонарик картонную трубку или трубку из скатанных и склеенных листов бумаги. Тогда пучок света почти не будет расходиться (будет параллельным. Направим его на поверхность воды и посмотрим, что из этого получится. Сначала держите фонарик наклонно. Отражается ли хотя бы часть света от поверхности воды? Существует несколько способов проверить это. Один из них — увидеть пятно света на стене возле ванны. Если в воздухе есть пылинки, то иногда можно даже увидеть отраженный пучок света. Вы можете создать искусственную запыленность воздуха — например, рассыпать немного порошка талька над пучком. Можно сжечь кусок бумаги, создав немного дыма на пути отраженного пучка. Частички, взвешенные в воздухе, рассеивают свет и делают пучок видимым.

«Изгиб» прямой палки

Что происходит со светом, который не отразился от поверхности воды в ванне, а прошел в воду? Давайте проделаем следующее: заполним ванну до обычного уровня и опустим в воду немного наклонно прямую палку. Посмотрев на палку, вы убедитесь, что она больше не кажется прямой. Та часть, которая находится под водой, как бы загнута кверху. Чуть-чуть вытянем палку из воды. По-прежнему наружная ее часть совершение прямая, а часть, оставшаяся под водой, загнута кверху Вытащим совсем палку из воды. Она опять окажется прямой. Изогнутость полностью исчезла.
Конечно, ясно, что на самом деле палка не изгибалась и не разгибалась в зависимости от ее положения в воде. Можно попытаться потрогать место «изгиба» под водой — вы убедитесь, что его попросту не существует. Здесь явно имеет место оптический обман, при котором мы видим то, чего нет на самом деле. Зеркальное изображение тоже ведь по сути обман такого рода. Предметы, которые мы видим за зеркалом, находятся на самом деле не там, а совсем в другом месте.

2.Физические явления в доме

теплопередачи, осуществляемый путем переноса энергии потоками жидкости или газа.

Впервые термин «конвекция» был предложен английским ученым Вильямом Прутом еще в 1834 году. Использовался он для описания перемещения тепловых масс в нагретых, движущихся жидкостях. Первые теоретические исследования явления конвекции стартовали лишь в 1916 году.

В основе явления конвекции лежит расширение более холодного вещества при соприкосновении с горячими массами. В таких обстоятельствах нагреваемое вещество теряет плотность и становится легче по сравнению с окружающим его холодным пространством. Наиболее точно данная характеристика явления соответствует перемещению тепловых потоков при нагревании воды. Движение молекул в противоположных направлениях под воздействием нагревания – это именно то, на чем основывается конвекция. Излучение, теплопроводность выступают схожими процессами, однако, касаются прежде всего передачи тепловой энергии в твердых телах. Все чаще явление конвекции реализуется в современных бытовых приборах, в частности в духовых шкафах. Газовый шкаф с конвекцией позволяет готовить разные блюда одновременно на отдельных уровнях при различной температуре. При этом полностью исключается смешение вкусов и запахов. Нагрев воздуха в традиционном духовом шкафу основывается на работе единственной горелки, что приводит к неравномерному распределению тепла. За счет целенаправленного перемещения горячих потоков воздуха при помощи специализированного вентилятора блюда в конвекционном духовом шкафу получаются более сочными, лучше пропекаются. Такие устройства быстрее нагреваются, что позволяет уменьшить время, требуемое на приготовление пищи.

С этим явлением на кухне мы сталкиваемся постоянно. Его название образовано от латинского diffusio — взаимодействие, рассеивание, распространение. Это процесс взаимного проникновения молекул или атомов двух граничащих веществ.

Это явление на кухне можно наблюдать при распространении запахов. Благодаря диффузии газов, сидя в другой комнате, можно понять, что готовится. Как известно, природный газ не имеет запаха, и к нему примешивают добавку, чтобы легче было обнаружить утечку бытового газа.

Если бросить в кипяток крупинки чая или заварной пакетик и не размешивать, то можно увидеть, как распространяется чайный настой в объеме чистой воды. Это диффузия жидкостей. Примером диффузии в твердом теле может быть засолка помидор, огурцов, грибов или капусты. Кристаллы соли в воде распадаются на ионы Na и Cl, которые, хаотически двигаясь, проникают между молекулами веществ в составе овощей или грибов.

2.3 Поверхностное натяжение

Поверхностное натяжение. Многие помнят опыты с пленками жидкостей, которые показывали на уроках физики в школе. Небольшую проволочную рамку с одной подвижной стороной опускали в мыльную воду, а затем вытаскивали. Силы поверхностного натяжения в образовавшейся по периметру пленке поднимали нижнюю подвижную часть рамки. Чтобы сохранить ее неподвижной, к ней подвешивали грузик при повторном проведении опыта. Это явление можно наблюдать в дуршлаге — после использования в дырочках дна этой кухонной посуды остается вода. Такое же явление можно наблюдать после мойки вилок — на внутренней поверхности между некоторыми зубьями также есть полоски воды.

Физика жидкостей объясняет это явление так: молекулы жидкости настолько близки друг к другу, что силы притяжения между ними создают поверхностное натяжение в плоскости свободной поверхности. Если сила притяжения молекул воды пленки жидкости слабее силы притяжения к поверхности дуршлага, то водная пленка разрывается. Также силы поверхностного натяжения заметны, когда мы будем сыпать в кастрюлю с водой крупу или горох, бобы, или добавлять круглые крупинки перца. Некоторые зерна останутся на поверхности воды, тогда как большинство под весом остальных опустятся на дно. Если кончиком пальца или ложкой слегка надавить на плавающие крупинки, то они преодолеют силу поверхностного натяжения воды и опустятся на дно.

2.4 Преломление света

Преломление света. Угол падения света равен углу отражения, а распространение естественного света или света от ламп объясняется двойственной, корпускулярно-волновой природой: с одной стороны — это электромагнитные волны, а с другой — частицы-фотоны, которые двигаются с максимально возможной во Вселенной скоростью. На кухне можно наблюдать такое оптическое явление, как преломление света. Например, когда на кухонном столе стоит прозрачная ваза с цветами, то стебли в воде как бы смещаются на границе поверхности воды относительно своего продолжения вне жидкости. Дело в том, что вода, как линза, преломляет лучи света, отраженные от стеблей в вазе. Подобное наблюдается и прозрачном стакане с чаем, в который опущена ложка. Также можно видеть искаженное и увеличенное изображение фасоли или крупы на дне глубокой кастрюли с прозрачной водой.

Список используемой литературы

1.Блудов М.И. Беседы по физике.- М; Просвещение, 1980.

2.Тарасов Л.В. » Физика в природе». М; Вербум-М, 2002.

3.Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2000.- М.: Кирилл и Мефодий, 1999

4. Беркинблит М.Б., Глаголева Е.Г. » Электричество в живых организмах»- М; «Наука» 1988.

5. Элиот Л., Уилкокс У. Физика.- М; «Наука».1975.

6. Перельман Я. И. Занимательная физика.- М; » АСТ» 2005.

7. Энциклопедия « Физика для детей». М.: Аванта+, 2001

8. Куприн М.Я. Физика в нашей жизни. М.: Просвещение, 1985.

9. Ланина Ч.Я. Не уроком единым. М.: Просвещение, 1991.

10. Кириллова И.Г. « Книга для чтения по физике». М.: Просвещение, 1986

11. Рыженков А.П. Физика. Человек. М.: Просвещение, 2001.

12. Алексеева М.Н. «Физика– юным». Электричество. М.: Просвещение, 1980

13. Дягилев Ф.М. « Из истории физики и жизни её творцов». М.: Просвещение,1986

15. Манойлов В.Е. Электричество и человек. – Л.: Энергоатомиздат, 1988.

17. Силин А.А. Трение и мы. – М., 1987.

21. Безденежных Е.А., Брикман И.С. Физика в живой природе и медицине. – Киев, 1976.

24. Удивительный мир физики. — М.: Знание, 1980.

25. Мигдал А. Б. Как рождаются физические теории. — М.: Педагогика, 1984.

Источник