Смекалка один из характеров экспериментальной задачи

Смекалка это наиболее запоминающийся характер экспериментальной задачи.

Пример 1:

Два товарища стояли на балконе и отдыхали. От нечего делать они размышляли над тем, как определить, в чьей коробке осталось меньше спичек, не открывая коробок.

Решение: На падающий коробок действуют две силы — притяжение к Земли и сопротивление воздуха. Первая определяется массой и для полного коробка оказывается большей. В то же время вторая при равных скоростях одинакова для обоих коробков. Поэтому для более полного коробка равнодействующая этих сил будет, вообще говоря, больше. Следовательно, он будет иметь большее ускорение. Ускорение увеличивается с ростом массы.

и, быстрее набирая скорость, раньше достигнет земли. Таким образом, следует уронить обе коробки с балкона одновременно. Та из них, которая раньше достигнет земной поверхности, содержит больше спичек. Убедительные результаты получаются, конечно, лишь в том случае, если разница в количестве спичек в коробках не особенно мала.

Пример 2. Как определить положение центра тяжести гладкой палки, не пользуясь ни какими инструментами?

Решение: Проще всего, конечно, найти центр тяжести палки, уравновешивая ее на ребре ладони. Равновесие, как известно, свидетельствует, что центр тяжести располагается над точкой опоры.

Однако существует более интересный и поучительный способ решения. Если положить палку горизонтально на края ладоней обеих рук, поставленных ребром, и медленно сдвигать руки, то они всегда сойдутся в центре тяжести, и палка не будет падать, каким бы образом не сдвигать руки.

Это происходит потому, что при приближении одной руки к центру тяжести давление на нее возрастает по сравнению с давлением на вторую руку, более удаленную от центра тяжести. Так как одновременно с давлением увеличивается сила трения, то она превзойдет силу трения межу палкой и второй рукой, вследствие чего движение палки относительно первой руки прекратится и начнется движение относительно второй. Таким образом центр тяжести будет все время находится между ладонями и в конце концов будет ими «пойман».

Пример 3. Как выгоднее взлететь самолету: по ветру или против ветра?

Ответ. Выгоднее взлететь против ветра.

Подъемная сила тем больше, чем больше скорость самолета по отношению к окружающему воздуху. При взлете по ветру скорость самолета относительно воздуха равна разности скоростей относительно Земли и скорости ветра, а при взлете против ветра скорость самолета относительно воздуха равна сумме этих скоростей. Поэтому при взлете против ветра самолет отделится от Земли при меньшей скорости относительно Земли, а это выгоднее и безопаснее.

Пример 4. Почему трудно пить из опрокинутой бутылки, когда ее горлышко плотно охвачено губами?

Ответ. По мере убывания воды в бутылке создается пониженное давление, и губы засасываются в горлышко, поэтому пить становится трудно.

Пример 5. Зачем, когда точат пилу, то одновременно и «разводят» ее, т. е. раздвигают зубья в противоположные стороны?

Ответ. Пилу «разводят» для того, чтобы увеличить ширину пропила, иначе ее «заклинивает», так как на нее действуют большие силы перпендикулярно ее полотну и, как следствие, — большие силы трения, Пример 6. Почему птицы без всякого вреда для себя могут садиться на провода линии электропередачи?

Ответ. Токи в ветвях (участок провода между лапками и телом птицы являются ветвями) обратно пропорциональны сопротивлениям ветвей. Так как сопротивление тела птицы во много раз больше сопротивления толстого короткого участка провода, то через тело птицы пройдет лишь незначительный ток.

Это действительно, с начало не привело ни какого внимания, но затем вызвало резонанс. Школьники с особым вниманием дослушивали заданную им экспериментальную задачу, а затем с чувством восторга, что они знают решение дают ответы.

Теперь использовав все три вида необходимо подытожить итог нашей работы: 1) иллюстративный — это такой вид где, ставиться возможность для ученика самостоятельно работать и приводить примеры основываясь на увиденных им иллюстраций. 2) исследовательский — это неотъемлемая часть решения задачи (эксперимента). 3) решения задач на смекалку — здесь ученик с интересом и с фундаментом своих знаний дает ответ на время без подготовки.

Вывод: мы рекомендуем использовать именно эти три вида (характера) при решении экспериментальных задач, потому что, все три вида экспериментальных работ, проведенных нами дают свои плоды и являются основой эксперимента. Каждый вид мы рекомендуем использовать при решении данного вида задач.

По усмотрению учителя можно использовать другие различного рода характера виды при решении экспериментальных задач, к примеру, задачи медпредметного характера это, такие как:

1. Почему в море легче держаться на воде, чем в реке?

Ответ. Плотность соленой морской воды больше, чем пресной, — следовательно, больше и архимедова сила.

2. Во время тяжелой физической работы сердце человека сокращается до 150 раз в минуту. При каждом своем сокращении оно совершает работу, равную поднятию груза массой 0,5 кг на высоту 0,4 м. Определите мощность, развиваемую сердцем в этом случае.

Ответ. 4,9 Вт.

3. Кто быстрее перемещается — аист или почтовый голубь? Скорость полета аиста равна 60 км/ч, а голубя— 17 м/с.

Ответ. Почтовый голубь.

4. Почему глубокие водоемы даже в очень холодную зиму не промерзают до дна? Какое значение это имеет в природе?

Ответ. Наибольшей плотностью вода обладает при температуре +4 С. Поэтому в глубоких водоемах температура воды остается такой даже зимой, когда его поверхность покрыта слоем льда. Это обстоятельство имеет большое значение для сохранения жизнедеятельности животного и растительного мира в воде.

5. Изменяется ли положение плавников рыбы при их движении в воде?

Ответ. Да, ими рыба отталкивается от воды, взаимодействуя с ней; при быстром же движении рыбы прижимают плавники для уменьшения сопротивления.

6. Какие простые механизмы используются в подъемном кране?

Ответ. Рычаг, блок, ворот и др.; их сочетание.

7. Зачем используют противовес в подъемных кранах? Как это объяснить с точки зрения физики?

Ответ. Чтобы при подъеме тяжелых грузов подъемный кран не опрокинулся. Это можно объяснить условием равновесия рычага.

8. Какие виды механической энергии используются при работе ветродвигателя?

Ответ. Кинетическая энергия ветра.

Данный вид характера можно использовать при решении экспериментальных задач, но мы более предпочтительно относимся к выше перечисленным трем характерам, так как считаем более приемлемо применять эти виды на уроках физики.