ექსპერიმენტი
თბილისის 199-ე საჯარო
სკოლა-პანსიონი ”კომაროვი”
გუნდურ ინტეგრირებული პროექტი
განათლება მდგრადი განვითარებისათვის
საბუნებისმეტყველო პროექტის სახელწოდება
ექსპერიმენტი
1. გუნდის წევრები:
1. გიორგი ანდღულაძე XI 2 კლასი (ცდების გადაღება, ვებ-გვერდის შექმნა და დიზაინი)
ტელ: 37-58-67; 893-188-000;
2. ირაკლი გიგიბერია XI 2 კლასი (ხელსაწყოების დამზადება და ცდების ჩატარება)
ტელ: 31-79-18 ; 32-68-82 ;
3. დავითი ბულისკერია X 3 კლასი (ხელსაწყოების დამზადება და ცდების ჩატარება)
ტელ: 60-52-41 ;
4. ნინო ტაბაღუა X 3 კლასი (ხელსაწყოების დამზადება და ცდების ჩატარება)
ტელ: 37-24-36 ;
5. ლადო კოსტავა X 3 კლასი (ხელსაწყოების დამზადება და ცდების ჩატარება)
ტელ: 34-55-10.
ჯემალ კიკნაძე ფიზიკის მასწავლებელი, ხელმძღვანელი, ტელ. 29-21-23; 891-29-21-23;
2. გუნდის კაპიტანი: ირაკლი გიგიბერია, X2 კლასი, ბინის ტელეფონი: 31-79-18.
არის განათლებული და ზრდილობიანი მოსწავლე; კარგად სწავლობს ტექნიკურ
საგნებს: ფიზიკასა და მათემატიკას; ამ საგნებში მონაწილეობს ოლიმპიადებსა და
კონფერენციებში; კარგად ფლობს კომპიუტერს, ფოტო და ვიდეო აპარატურას;
გამართულად იცის უცხო ენები: ინგლისური და რუსული; დაჯილდოებულია
ორგანიზაციული ნიჭით.
3. პროექტის მიზანი: ემყარება საქართველოში მიმდინარე განათლების რეფორმასთან დაკავშირებულ მნიშვნელოვან საკითხებს, უდიდესი მეცნიერების (ფიზიკის დარგში ნობელის პრემიის ლაურეატების) შეგონებასა და ჩვენი ფიზიკის მასწავლებლის, ბატონ ჯემალ კიკნაძის პედაგოგიურ გამოცდილებას.
მეცნიერები შეგვახსენებენ:ფიზიკის სწავლების პირველ საფეხურზე ექსპერიმენტული
მხარის გარდა მისგან ყველაფერი უნდა გამოირიცხოს. კარგი
ექსპერიმენტი ხშირად უფრო ფასეულია, ვიდრე წვალებით
მიღებული ოცი განყენებული ფორმულა. ნორჩი გონებისათვის
ფიზიკის ფორმულები ისევე მშრალია, როგორც ისტორიის
ქრონოლოგიური თარიღები.ალბერტ აინშტაინი
მოსწავლე კარგად მხოლოდ მაშინ იგებს ფიზიკურ ცდას,
როდესაც ის თვითონ ატარებს მას. მაგრამ კიდევ უფრო კარგად იგებს,
როდესაც თვითონ აკეთებს ხელსაწყოს ექსპერიმენტისათვის.პეტრე კაპიცა
ბუნებისმეტყველების შესწავლის პროცესში საჭიროა მოსწავლეს:გაუჩნდეს ინტერესი გარემომცველი სამყაროს კვლევის, სიახლეთა აღმოჩენისა და შეცნობის მიმართ;
. განუვითარდეს ბუნებისმეტყველებისათვის საჭირო ელემენტალური კვლევა-ძიებითი და მათი სხვადასხვა სიტუაციებში გამოყენების უნარ-ჩვევები;
. გააცნობიეროს სამყაროში მიმდინარე პროცესების ერთიანობა;
. ჩამოუყალიბდეს გარემომცველ სამყაროზე ზრუნვის უნარ-ჩვევები;
. გამოუმუშავდეს დამოუკიდებელი, კრიტიკული აზროვნების და კომუნიკაციის უნარი;
. განუვითარდეს თვითშეფასების და თვითკონტროლის უნარი, სხვათა აზრის დაფასების და გაზიარების უნარი, განსაზღვროს თავისი ადგილი საზოგადოებაში;
. მიეცეს ჯანსაღი და უსაფრთხო ცხოვრების წესის დაუფლების შესაძლებლობა;
. გაცნობიერებული ჰქონდეს მეცნიერების როლი და ადამიანთა თანამშრომლობის აუცილებლობა კაცობრიობის პროგრესისათვის.
ეს არის როგორც თანამედროვე მეთოდიკის, ისე ქართული კლასიკური დიდაქტიკის მოთხოვნაც (იხ. იაკობ გოგებაშვილის ”ბუნების კარი”, I გამოცემის წინასიტყვაობა). მაგრამ, ბუნებისმეტყველების შესწავლისას ამ მოთხოვნების რეალიზება შეუძლებელია სასწავლო ექსპერიმენტების ჩატარებისა და მიღებული შედეგების დამუშავების ცოდნის გარეშე. განსაკუთრებით ეს აუცილებელია საბუნებისმეტყველო საგნების, კერძოდ ფიზიკის სწავლებისას. ამისათვის კი საჭიროა მატერიალურ ტექნიკური ბაზა: კაბინეტები, ლაბარატორიები, საპრეპარატო, ასისტენტი (ლაბორანტი), უამრავი ხელსაწყო-იარაღი, თვალსაჩინოებები, კომპიუტერი და სხვა მრავალი. რაც, ცხადია უდიდეს ხარჯებთანაა დაკავშირებული. ჯერ კიდევ ზოგიერთ სკოლაში შემორჩენილია მოძველებული, ხმარებისათვის უკვე გამოუყენებელი ხელსაწყო-იარეღები. თითქმის 20 წელია საქართველოს სკოლების კაბინეტები სასწავლო ხელსაწყო-იარაღებითა და თვალსაჩინოებებით აღარ შევსებულა!
ამიტომ, ჩვენ მიზნად დავისახეთ: თანამედროვე მეთოდებით სკოლაში ფიზიკის შესწავლისათვის მარტივი და უსაფრთხო ექსპერიმენტების ჩასატარებელი ხელსაწყოების დამზადება/გამოყენება. მათი შექმნის პრინციპების, ექპერიმენტების ჩატარების მეთოდებისა და მიღებული შედეგების დამუშავების ხელმისაწვდომობა მოსწავლე/მასწავლებლისათვის.
მითუმეტეს, რომ საქართველოში არასდროს არსებობდა (არც ახლა არსებობს და ალბათ არც უახლოეს მომავალში იარსებებს) რაიმე საწარმო, რომელსაც უნდა დაემზადებინა სწავლებისათვის საჭირო ხელსაწყო-იარაღები. ასეთი რამ ყველა განვითარებულ ქვეყანაში არსებობს, და არა მარტო განვითარებულში. მაგალითად,
გერმანიაში: Cornelsen experimenta (D-13509, Berlin, Holzhauser Str. 76, Germany), რუსეთში: Открытое Акционерное Общество РНПО ”РОСУЧПРИБОР” (росийское научно-произведственное объединение, 111024, г. Москва, Кабельная ул., д.1).
4. პროექტის კონცეფციაში ჩვენ აღვნიშნეთ, რომ:1. გავაცნოთ სხვადასხვა სკოლის მოსწავლეებსა და პედაგოგებს ჩვენი ფიზიკის მასწავლებლის დახმარებით პროექტზე მომუშავე გუნდის წევრების გამოცდილება ზოგიერთი თვითნაკეთი ხელსაწყოს დამზადების ტექნიკის შესახებ და მათი გამოყენებით მარტივი, უსაფრთხო სასწავლო ფიზიკური ექსპერიმენტის ჩატარებისა და მიღებული შედეგების დამუშავების მეთოდები.
2. გადავიღოთ ფიზიკური მოვლენების შესაბამისი სურათები, ვიდეორგოლები და
გამოვიყენოთ კომპიუტერი;
3. შევქმნათ ვებ გვერდი მისამართით: http://eqsperiment.skola.dlf.ge/
5.პროექტის განხორციელების მიზნით წინასწარ: გუნდის ყველა წევრი ფაკულტატიურ მეცადინეობებზე მასწავლებლის დახმარებითა და ქვემოთ მითითებული პროექტის რესურსების გამოყენებით გავეცანით და შევისწავლეთ:
. მეთოდური ლიტერატურა;
. სხვების გამოცდილება;
. მოვიძიეთ ინფორმაცია ინტერნეტიდან;
. დავამზადეთ თვითნაკეთი ფიზიკის მიკროლაბარატორია-ფმკლ №1. მისი
გამოყენებით ჩავატარეთ ცდები: მექანიკაში, ჰიდრო- და აეროსტატიკაში,
ელექტროსტატიკაში, ოპტიკაში და სხვ.
ქვემოთ აღვწერთ ამ ცდების ჩატარების ხერხებსა და მეთოდებს;
. დავამზადეთ წყალბადისა და ჟანგბადის მისაღებად - წყლის ელექტროლიზის
ხელსაწყო (გოფმანის აპარატი) და ამ აირების მისაღებად ჩავატარეთ ცდები;
. სადემონტრაციო ლაზერისა და დიფრაქციული მესერის გამოყენებით ჩავატარეთ
ცდები სინათლის დიფრაქციისა და ინტენფერენციის მოვლენებზე, განვსაზღვრეთ
ლაზერის სინათლის ტალღის სიგრძე;
. ჩატარებული სამუშაოებისა და ექსპერიმენტების შესახებ დავამუშავეთ
ინსტრუქციები, გადავიღეთ ფოტოსურათები და ვიდეო კლიპები, მიღებული
შედეგები განვათავსეთ ინტერნეტში ჩვენს მიერ შექმნილ ვებ გვერდებზე
http://analema.skola.dlf.ge/
და ჩვენი სკოლის ვებ-გვერდზე
http://komarovi199.ge/
აგრეთვე ვებ-გვერდზე http://ge.lemill.net/ და http://www.youtube.com/
6. ვფიქრობთ, რომ პროექტის შედეგები მნიშვნელოვანი იქნება: ძირითადად საბაზო სკოლის მოსწავლეებისა და მასწავლებლებისათვის. ჩვენი გამოცდილება მათ დიდ დახმარებას გაუწევს თვითნაკეთი ხელსწყოების დამზადებაში, ფიზიკაში მარტივი და უსაფრთხო ექსპერიმენტების ჩატარებაში, ინტერნეტის გამოყენებაში, ეროვნული სასწავლო გეგმით გათვალისწინებული საბუნებისმეტყველო საგნების, კერძოდ
ფიზიკის საკითხების შესწავლაში და სათანადო უნარ-ჩვევების გამომუშავებაში.
7. პროექტის დამუშავებისას გამოვიყენეთ მიღებული ცოდნა: ძირითადად საბუნებიმეტყველო (ფიზიკა, ქიმია, ბიოლოგია, ასტრონომია), მათემატიკის, ინფორმატიკის და უცხო ენების საგნებიდან; სხვადასხვა მეთოდური ლიტერატურიდან; ინტერნეტიდან მიღებულ ცოდნას და აგრეთვე საპატენტო ბიუროებიდან (საქპატენტი, რუსეთის ფედერაციის საპატენტო სამსახური) მიღებულ ინფორმაციას.
ბუნებისმეტყველების მიკროლაბორატორია
(ფიზიკა, ბმმლ # 1 ფ)
კომპონენტების სია
# აღწერა სიგრძე (სმ) რაოდენობა
"სერელის ხელსაწყო", დაცულია პატენტით, GE U 2004 U 1154; RU # 58764 U1
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი
საცობებით, შეფერილი სითხითა და ჰაერის ბუშტით,
Ø 10 მმ (გარე) 30_32 1
2. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი,
ცარიელი, Ø 10 მმ (გარე) 32_34 1
3. პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის
დასამაგრებელი თაროთი 33_34 1
4. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი,
Ø 4_6 მმ (გარე) 32_34 1
5. ერთჯერადი სამედიცინო შპრიცი 20 მლ 1
6. ერთჯერადი სამედიცინო შპრიცი 5 მლ 1
7. პლასტმასის ნასვრეტებიანი სფერო (პინგ-პონგის ბურთი)
შპრიცზე დასამაგრებლით 1
8. მაგიდის ჩოგბურთის ბურთი (პინგ-პონგის 1
9. კაუჩუკის რგოლი Ø 8 Ø 50 მმ 2
10. ლაზერული მაჩვენებელი 1
11. კლიპსი (დამჭ.) 40 მმ 1 12. კლიპსი (დამჭ.) 15 მმ 2
13. პლასტმასზე გადაკრული სტანიოლის ან ალუმინის
ფოლგის მილი Ø 6 მმ (შიგა) 29,5 1
14. ქაღალდზე გადაკრული სტანიოლის ან ალუმინის
ფოლგის მილი Ø 11-12 მმ (გარე) 29,5 1
15. პლასტმასის სამასშტაბო სახაზავი 30 1
16. პლასტმასის პატარა ბურთულები Ø 5-6 მმ 20-30
17. პატარა ძელაკები ზომით 10 x 12 x 20 მმ 2
სადემონსტრაციო ექსპერიმენტებისა და ლაბორატორიულ
სამუშაოების ჩამონათვალი
სადემონსტრაციო ექსპერიმენტები1. ჰაერის არსებობისა და მისი თვისებების დამტკიცება
2. შეკუმშული ჰაერის გამოყენება
3. მწვეთარა
4. პასკალის კანონის შემოწმება
5. ჰიდრავლიკური წნეხის მოდელი და მისი მოქმედება
6. ჰიდრავლიკური მუხრუჭის მოდელი და მისი მოქმედება
7. ზიარჭურჭლის კანონის შემოწმება
8. შადრევნის მოქმედება
9. წყალმზომი მილის მოქმედება
10. ჰერონის შადრევნის მოქმედება
11. თარაზოს აგებულება და მოქმედება
12. სიფონის მოქმედება
13. ლივერის მოქმედება
14. რეაქტიული მოძრაობა
15. ბერნულის კანონის შემოწმება - ჰაერის ჭავლში წნევის შემცირება
16. შუქსატარის მოქმედება
17. ჰაერის გაფართოება გათბობისას
18. გალილეო გალილეის თერმომეტრის მოდელი და მისი მოქმედება
19. სითხის გაფართოება გათბობისას
20. ცივი (თბილი) წყლის ადუღება დაბალი წნევის პირობებში, სითბოს წყაროს გარეშე
21. დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედება
22. მუდმივი და ცვლადი ტევადობის ცილინდრული კონდენსატორ
ლაბორატორიული სამუშაოები
1. პატარა სხეულების ზომების განსაზღვრა
2. თანაბარი მოძრაობის შესწავლა
3. ბერკეტის წონასწორობის პირობის გამორკვევა
სადემონსტრაციო ექსპერიმენტების აღწერა
1. ჰაერის არსებობისა და მისი თვისებების დამტკიცება
ხელსაწყოები და მასალები:
1. ეთჯერადი შპრიცი 20 მლ
2. შპრიცის ნემსი
3. ჭიქა
4. ცივი წყალი
5. მდუღარე წყალი
ექსპერიმენტის ჩატარება
ა) აიღე შპრიცი ნემსის გარეშე. ამოძრავე დგუში მის ცილინდრში იქით აქეთ.
ამოსწიე დგუში ბოლომდე. თითით მჭიდროდ დახურე ნემსის დასამაგრებელი ხვრელი და დააწექი დგუშს. შემდეგ ხელი გაუშვი დგუშს.
ბ) დაამაგრე შპრიცზე ნემსი და დგუში ამოსწიე ბოლომდე. ჭიქაში ჩაასხი წყალი. ნემსის წვერი ჩაუშვი წყალში (1-1,5 სმ-ზე) და ნელ-ნელა დააწექი დგუშს.
გ) დაამაგრე შპრიცზე ნემსი და დგუში დასწიე ბოლომდე. ნემსის წვერი ჩაუშვი ცივ წყალში (1-1,5 სმ-ზე) და დგუში ნელ-ნელა ამოსწიე.
დ) ახლა ნემსის წვერი ჩაუშვი მდუღარე წყალში და გაიმეორე წინა ცდა.
შედეგი
ა) თავიდან დგუში ცილინდრში იქით აქეთ თავისუფლად იმოძრავებს. ხვრელის დახურვის
შემდეგ კი დგუშის გადაადგილება გაგიჭერდება. დგუშზე ხელის გაშვების შემდეგ ის საწყის მდებარეობაში დაბრუნდება.
ბ) შპრიციდან ჰაერი გადავა წყალში და მისგან ჰაერის ბუშტები გამოიყოფა.
გ) ცივი წყალი აყვება დგუშს და დაგროვდება შპრიცის ცილინდრში. ასე შეყავს ექიმს წამალი სამედიცინო შპრიცში ინექციისათვის.
დ) მდუღარე წყალი დგუშს თითქმის არ წაყვება (პრაქტიკულად ცოტა შეიწოვება).
ახსნა
ა) დგუშის თავისუფალი გადაადგილებისას ჰაერი შპრიცის ხვრელიდან თავისუფლად გამოდის და შედის, ე.ი. არ იკუმშება.
რადგან ცილინდრი სავსეა ჰაერით და დახურულ ცილინდრში შეიკუმშება, მისი წნევა გაიზრდება, რაც დგუშის გადაადგილებას გაუწევს წინაღმდეგობას.
შემდეგ შეკუმშული ჰაერი გაფართოვდება და დგუშს საწყის მდებარეობაში დააბრუნებს.
ბ) რადგან ჰაერი წყალზე მსუბუქია, ამიტომ წყლიდან გამოიყოფა ჰაერის ბუშტები.
გ) ეს მოვლენა გამოწვეულია ატმოსფეროს არსებობით და მისი წნევის მოქმედებით.
დ) რადგან შპრიცში დაგროვდება მდუღარე წყლის ნაჯერი ორთქლი და მისი წნევა დაახლოებით ატმოსფეროს წნევის ტოლია. ეს წნევები კი ერთმანეთს გააწონასწორებს.
გამოყენება
ჰაერი აუცილებელია სიცოცხლისათვის. ფართოდ გამოიყენება ტექნიკასა და ყოფა-ცხოვრებაშიპნევმატურ იარაღებში, მუხრუჭებში (სატვირთო ავტომობილებსა და რკინიგზის ტრანსპორტში) და სხვ.
2. შეკუმშული ჰაერის გამოყენება
ხელსაწყოები და მასალები:
1. ეთჯერადი შპრიცი 20 მლ
2. ეთჯერადი შპრიცი 5 მლ
3. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკრი მილი Ø 4-6 მმ
ექსპერიმენტის ჩატარება
დიდი შპრიციდან დგუში მაღლა ამოწიე, ხოლო პატარაში დაბლა ჩაწიე. პოლიპროპილენის მილით შპრიცები ერთმანეთთან შეაერთე. პატარა შპრიცი დაიკავე მარცხენა ხელში, ხოლო დიდი-მარჯვენაში ვერტიკალურად. სწრაფად დააწექი დიდი შპრიცის დგუშს ქვევით.
შედეგი
პატარა შპრიციდან დგუში ამოვარდება ისე, როგორც სასროლი იარაღიდან ტყვია (მაგ. შეკუმშულ ჰაერზე მომუშავე სათამაშო დამბაჩიდან, თოფიდან და სხვ.). დგუში შეიძლება ვერტიკლურად ავიდეს 50-60 სმ-ის სიმაღლეზე.
ახსნა
დიდი შპრიცის დგუშის სწრაფად დაბლა დაწევისას შეასრულებ მუშაობას, ჰაერი შეიკუმშება მისი წნევა და ენერგია გაიზრდება. შემდეგ შეკუმშული ჰაერი გაზრდილი ენერგიის ხარჯზე თვითონ შეასრულებს მუშაობას პატარა დგუშის გასროლაზე.
გამოყენება
შეკუმშული ჰაერი გამოიყენება ავტომობილების, თვითმფრინავების, ველოსიპედების, მოტოციკლეტების საბურავებში. სატვირთო ავტომობილებისა და რკინიგზის ტრანსპორტის მუხრუჭებში. სხვადასხვა ტრანსპორტის კარების გაღება და დახურვისათვის, პნევმატიკურ იარაღებში და სხვ.
3. მწვეთარა
ხელსაწყოები და მასალები
1. ეთჯერადი შპრიცი 20 მლ
2. შპრიცის ნემსი
3. წყლიანი ჭიქა
ექსპერიმენტის ჩატარება
შპრიცზე დაამაგრე ნემსი და დგუში დაბლა დაწიე. ჩაუშვი ნემსის წვერი წყალში და დგუში ნელ- ნელა მაღლა აწიე. შემდეგ შპრიცი დაიკავე ვერტიკალურად და დგუში შპრიციდან ამოაძვრე.
შედეგი
თავდაპირველად ატმოსფერული წნევის მოქმედებით წყალი შპრიცში შეიწოვება. როდესაც დგუში მოშორდება შპრიცს ნემსიდან დაიწყება წყლის წვეთების ჩამოვარდნა დროის ტოლი შუალედების შემდეგ და მიიღებ მწვეთარას.
ახსნა
შპრიციდან დგუშის ამოღების შემდეგ წყალზე ზემოდან იმოქმედებს ატმოსფერული წნევა და წყალი სიმძიმის ძალის მოქმედებით ნემსიდან წვეთების სახით გამოედინება.
გამოყენება
ხელსაწყო გამოიყენება სასკოლო ექსპერიმენტების ჩატარებისას, როდესაც საჭიროა დროის ტოლი შუალედების მიღება. მაგ. ურიკის მოძრაობის შესწავლისას.
4. პასკალის კანონის შემოწმება
ხელსაწყოები და მასალები
1. ეთჯერადი შპრიცი 20 მლ
2. პლასტმასის ნასვრეტებიანი სფერო (პინგ-პონგის ბურთი) შპრიცზე დასამაგრებლით
3. წყლიანი ჭიქა
ექსპერიმენტის ჩატარება
დაამაგრე პლასტმასის ნასვრეტებიანი სფერო შპრიცზე ისე, როგორც ამაგრებენ ნემსს და
დგუში დაწიე ქვევით. სფერო მოათავსე მთლიანად წყალში და ნელ-ნელა დგუშით შეიწოვე მასში წყალი. სფერო და შპრიცი მთლიანად უნდა აივსოს წყლით. დაიკავე ხელსაწყო ვერტიკალურად და დააწექი დგუშს.
ექსპერიმენტი შეიძლება ჩაატარო თამბაქოს კვამლითაც.
შედეგი
ყველა ნასვრეტიდან წყალი ან თამბაქოს კვამლი (აირი) ერთნაირი ჭავლით დაიწყებს გამოდინებას (წყლის შემთხვევაში იყავი ყურადღებით, რომ არაფერი დაასველო).
დასკვნა
დაკვირვების შედეგი ამტკიცებს პასკალის კანონს: სითხესა ან აირზე გარედან წარმოებული წნევა თანაბრად გადაეცემა სითხის ან აირის ყოველ წერტილს.
აღსანიშნავია, რომ ეს კანონი უწონობის მდგომარეობაშიც მართებულია.
გამოყენება
ამ კანონის საფუძველზე მოქმედებს ავტომობილის ჰიდრავლიკური მუხრუჭები, ჰიდრავლიკური
წნეხი, ჰიდრავლიკური დომკრატი, თვითმცლელი სატვირთო ავტომობილის ძარა და მრავალი სხვა ტექნიკური მოწყობილობა.
5.ჰიდრავლიკური წნეხის მოდელი და მისი მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. ეთჯერადი შპრიცი 20 მლ
2. ეთჯერადი შპრიცი 5 მლ
3. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი Ø 4-6 მმ
4. შეფერილი წყალი ჭიქაში
ექსპერიმენტის ჩატარება
შპრიცები პოლიპროპილენის მილით ერთმანეთთან შეაერთე. პატარა შპრიციდან დგუში ამოიღე და ჩაუშვი შეფერილ წყალში. დიდი დგუშით შეიწოვე წყალი შპრიცებში და მილში ისე, რომ დიდი შპრიცი ნახევრამდე შეივსოს, ხოლო პატარა შპრიცი და მილი მთლიანად. მოარგე დგუში პატარა შპრიცს. მიიღებ ჰიდრავლიკური წნეხის მოდელს. ხელსაწყო დაამაგრე შტატივზე ისე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე. დიდ დგუშზე დადევი 1 კგ-იანი საწონი და დააწექი პატარა დგუშს. ცდა გაიმეორე 2 კგ-იან საწონზე.
შედეგი
პატარა დგუშსზე მცირე ძალის მოქმედებით დაიძლევა დიდი ძალა, ტვირთი (1კგ-ანი ან 2 კგ-იანი საწონი) მაღლა აიწევა.
ახსნა
სითხე (წყალი) პრაქტიკულად უკუმშვადია. პატარა დგუშიდან სითხეზე მოქმედი წნევა პასკალის კანონის თანახმად თანაბრად გადაეცემა სითხის ყველა წერტილს და მაშასადამე დიდ დგუშსაც. ამიტომ, რამდენჯერაც დიდი დგუშის ფართობი მეტია პატარა დგუშის ფართობზე იმდენჯერ მეტია დიდ დგუშსზე მოქმედი ძალა, ვიდრე პატარა დგუშსზე.
გამოყენება
ჰიდრავლიკური წნეხი გამოიყენება ქარხნებში, ამწეებში, დომკრატებში. ამ პრინციპზე მუშაობს ჰიდრავლიკური მუხრუჭები ავტომობილებში და სხვ.
6.ჰიდრავლიკური მუხრუჭის მოდელი და მისი მოექმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. ეთჯერადი შპრიცი 20 მლ
2. ეთჯერადი შპრიცი 5 მლ
3. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი Ø 4-6 მმ
4. შეფერილი წყალი ჭიქაში
ექსპერიმენტის ჩატარება
შპრიცები პოლიპროპილენის მილით ერთმანეთთან შეაერთე. პატარა შპრიციდან დგუში ამოიღე და ჩაუშვი შეფერილ წყალში. დიდი დგუშით შეიწოვე წყალი შპრიცებში და მილში ისე, რომ დიდი შპრიცი ნახევრამდე შეივსოს, ხოლო პატარა შპრიცი და მილი მთლიანად. მოარგე დგუში პატარა შპრიცს. ხელსაწყო დაამაგრე ისე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე, დიდი შპრიცის დგუშის სახელური უნდა ებჯინებოდეს შტატივზე დამაგრებულ ლითონის დრეკად სახაზავს. დააწექი პატარა დგუშს.
შედეგი
დიდი დგუში მიაწვება დრეკად სახაზავს და გადახრის მას.
ახსნა
დაკვირვების შედეგი აიხსნება ისე, როგორც წინა ექსპერიმენტში.
გამოყენება
ამ პრინციპზე მოქმედებს ყველა მსუბუქი ავტომობილის მუხრუჭები.
7. ზიარჭურჭელის კანონის შემოწმება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი,
ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის
დასამაგრებელი თაროთი
3. კაუჩუკის რგოლი Ø 8 Ø 50 მმ
4. ერთჯერადი სამედიცინო შპრიცი 20 მლ
5. კლიპსი (დამჭერი) 40 მმ
6. ჭიქა შეფერილი წყლით
7. პლასტმასის ნახევარ ლიტრიანი, ფსკერგადაჭრილი ორი ბოთლი სახურავებით,
რომლებიც შუაში უნდა იყოს გახვრეტილი Ø 9 მმ (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი დაამაგრე პლასტიკატის სადგამის ღარში, მოხარე და კაუჩუკის რგოლით შეაკავე მოხრილ მდგომარეობაში ისე, როგორც ნაჩვენებია სურ-ზე. მილის ერთ შტოს მოუჭირე კლიპსი. შპრიცის გამოყენებით ჩაასხი შეფერილი სითხე მილის მეორეშტოში. მოხსენი კლიპსი.
მილი დახარე. მილის შტოები დააშორე ერთმანეთს.
ბოთლების სახურავებში გაუყარე ელასტიკური მილი და მოუჭირე მას კლიპსი. ბოთლები დააყენევერტიკალურად, როგორც ნაჩვენებია სურათზე. ერთ-ერთ ბოთლში ჩაასხი შეფერილისითხე. მოხ-სენი კლიპსი. ერთი ბოთლი დაამაგრე, ხოლო მეორე ამოძრავე მის მიმართ ზევით - ქვევით.
შეიძლება ცდა ჩაატარო სხვადასხვაგვარ სითხეებზეც.
შედეგი
კლიპსის მოხსნის შემდეგ სითხე მილის ორივე შტოში ერთ დონეზე დადგება. მილის დახრისას შტოების ერთმანეთთან მიახლოებისას ან დაშორებისას სითხე მაინც ერთ დონეზე დადგება.
ამ მოვლენას უფრო თვალსაჩინოდ დააკვირდები ბოთლების გამოყენებისას.
ახსნა და დასკვნა
უძრავ სითხეში (ე.ი. წონასწორობისას) წნევა ნებისმიერ დონეზე ზიარჭურჭლის ორივე მუხლში ერთნაირია, ამიტომ ერთნაირია ამ დონეების ზემოთ სითხის სვეტების სიმაღლეც.
ცდების შედეგებზე დაკვირვებები ამტკიცებს ზიარჭურჭელის კანონს: უძრავი ერთგვაროვანი სითხის თავისუფალი ზედაპირები ნებისმიერი ფორმის ზიარჭურჭელში ერთ დონეზეა
სხვადასხვაგვარი სითხის თავისუფალი ზედაპირები ზიარჭურჭელში წონასწორობისას ამ სითხე-ების დონეები არ იქნება ერთნაირი, რადგან სითხის წნევა ჭურჭლის ფსკერზე სითხის სვეტის სიმაღლისა და სიმკვრივის პირდაპირპროპორციულია. წნევათა ტოლობისას მეტი სიმკვრივის სითხის სვეტის სიმაღლე ნაკლები იქნება ნაკლები სიმკვრივის სითხის სვეტის სიმაღ-ლეზე.
აღსანიშნავია, რომ ეს კანონი უწონობის მდგომარეობაში არაა მართებული.
გამოყენება
სხვადასხვა საყოფაცხოვრებო ნივთებში: სარწყავი, ჩაიდანი, ყავადანი და სხვ.
ჰორიზონტული წრფის გასავლებ ხელსაწყოში - ნიველირი.
არტეზიულ ჭაში. რაბებში. წყალმზომ მილებში და სხვ.
8. შადრევნის მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. პლასტმასის 1,5 ლიტრიანი, ფსკერგადაჭრილი ბოთლი სახურავით, რომლიც
შუაში უნდა; იყოს გახვრეტილი Ø 9 მმ (დამატებით)
3. პიპეტის მინის მილი ან ავტოკალმის (პასტის) კორპუსის ვიწროხვრელიანი ნაწილი
4. წყლიანი ჭურჭელი (დამატებით)
5. შტატივი (დამატებით)
6. ცარიელი თასი ან ვედრო (დამატებით) ექსპერიმენტის ჩატარება
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი ერთი ბოლოთი გაუყარე პლასტმასის ფსკერწაჭრილი ბოთლის სახურავშის ხვრელში, ხოლო მეორე ბოლოზე წამოაცვი პიპეტის მინის მილი. ბოთლს მჭიდროდ მიახრახნე სახურავი და მოჭრილი ფსკერით ზევით ვერტილალურად დაამაგრე შტატივზე. მილი დაიკავე ბოთლის პარალელურად მარცხენა ხელით ისე, რომ პიპეტის მილის ხვრელი ბოთლის ფსკერზე უფრო მაღლა იყოს. ბოთლი აავსე წყლით. მილს ქვევით დაუდგი ცარიელი თასი ან ვედრო. მილი თანდათან დაბლა დასწიე, ხოლო შემდეგ ისევ მაღლა ასწიე. ექსპერიმენტი რამდენჯერმე გაიმეორე.
შედეგი
გაჩნდება პატარა შადრევანი. რაც უფრო დაბლა დასწევ მილს მით უფრო დიდი სიჩქარით გამოვა წყალი მილის ხვრელიდან, მაგრამ ბოთლში წყლის დონეზე მაღლა ვერ ავა. მილის მაღლა აწევისას, შადრევანი შეწყდება.
ახსნა
შადრევანის გაჩენა აიხსნება ზიარჭურჭლის კანონით.
გამოყენება
წყალსადენისა (ქალაქის წყალმომარაგება) და შადრევნების მოწყობილობაში.
9. წყალმზომი მილის მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები 1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. პლასტმასის 1,5 ლიტრიანი, ფსკერგადაჭრილი ბოთლი სახურავით, რომლიც
შუაში უნდა იყოს გახვრეტილი Ø 9 მმ (დამატებით)
3. წყლიანი ჭურჭელი (დამატებით) 5. შტატივი (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი ერთი ბოლოთი გაუყარე პლასტ-მასის ფსკერწაჭრილი ბოთლის სახურავის ხვრელში. ბოთლს მჭიდროდ მიახრახნე სახურავი და მოჭრილი ფსკერით ზევით ვერტიკალურად დაამაგრე შტატივზე. მილი დაიკავე ბოთლის პარალელურად მარცხენა ხელით. ჩაასხი წყალი ბოთლში.
შედეგი
მილში და ბოთლში წყალი ერთ დონეზე დადგება.
გამოყენება
ორთქლის ქვაბისა და წყლის ავზების წყალსაზომ მილებში.
10. ჰერონის შადრევნის მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 5-6 მმ (გარე)
2. პლასტმასის 1,5 ლიტრიანი ბოთლი სახურავით, რომელიც შუაში უნდა იყოს გახვ
რეტილი Ø 4-5 მმ (დამატებით)
3. პიპეტის მინის მილი ან ავტოკალმის (პასტის) კორპუსის ვიწროხვრელიანი ნაწილი
4. წყლიანი ჭურჭელი (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილის ერთი ბოლო გაუყარე პლასტმასის ბოთლისსახურავის ხვრელში, ხოლო მეორეზე პიპეტის მილი წამოაცვი. ჩაასხი წყალი ბოთლში ისე, რომ ბოლომდის ნუ აავსებ. სახურავი მჭიდროდ მოახრახნე ბოთლს. ბოთლში მოთავსებული მილის ნაწილი წყალში უნდა იყოს ჩაშვებული. ჩაჰბერე პირით ჰაერი ბოთლში (უკეთესია თუ საჭირხნ ტუმბოს გამოიყენებ) და მილი სწრაფად გაათავისუფლე.
შედეგი
მილიდან წყალი შადრევანივით ამოასხამს.
გამოყენება
საღებავების, სარეცხი სითხეებისა და სუნამოების გასაფრქვევ მოწყობილობებში.
11. თარაზოს აგებულება და მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი საცობებით, შეფერილი
სითხით, ჰაერის ბუშტითა და ბურთულით Ø 10 მმ (გარე)
2. პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის დასამაგრებელი თაროთი
ექსპერიმენტის ჩატარება
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი დაამაგრე პლასტიკატის სადგამის ღარში ოდნავ მოხრილ მდგომარეობაში ისე, როგორც სურათზეა ნაჩვენები.
შედეგი
დასაწყისში ჰაერის ბუშტი იმოძრავებს და წონასწორობისას დაიკავებს მოხრილ მილში ყველაზე მაღალ მდებარეობას.
ახსნა
სითხე დენადობის თვისებისა და დედამიწის მიზიდულობის გამო მილში იმოძრავებს ქვევით, ხოლო ჰაერის ბუშტი მსუბუქია და ზევით.
გამოყენება
ზედაპირის ჰორიზონტალობის შესამოწმებლად, ძირითადად მშენებლობაში.
12. სიფონის მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 5-6 მმ (გარე)
ან Ø 10 მმ (გარე)
2. წყლიანი ჭიქა (დამატებით)
3. ცარიელი ჭიქა (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
ჭიქები დადგი სხვადასხვა სიმაღლეზე (დონეზე) - წყლიანი მაღლა, ცარიელი დაბლა. ელასტი-კური მილის ერთი ბოლო ჩაუშვი წყლიან ჭიქაში, ხოლო მეორედან პირით გამოწოვე ჰაერი, დახუ-რე თითით და ჩაუშვი ცარიელ ჭიქაში. ქვედა ჭიქა ამოძრავე ზევით-ქვევით.
შედეგი
წყლიანი ჭიქიდან წყალი დაიწყებს გადმოდინებას ცარიელ ჭიქაში. როდესაც მილის ბოლოები ორივე ჭიქაში წყალში იქნება ჩაშვებული და ქვედა ჭიქას პირველზე უფრო მაღლა ასწევ, წყალი პირი-ქით დაიწყებს გადმოდინებას.
ახსნა
გავრცელებულია აზრი, რომ სიფონი მოქმედებს ატმოსფერული წნევის გამო (დასაწყისში, მეორე ბოლოდან ჰაერის გამოწოვის შემდეგ მარცხენა მუხლში სითხე ატმოსფერული წნევით იწევს მაღლასიმძიმის ძალის საწინააღმდეგოდ), მაგრამ სიფონი ხომ ვაკუუმშიც მუშაობს! სითხეს სიფონის მუხლში უბიძგებს თვით სითხის ატომებს შორის მოქმედი შინაგანი ძალები. როდესაც სიფონი იწყებს მოქმედებას, მის გამოსავალ მილში მეტი სითხეა, ვიდრე შესასვლელში და წარმოქმნილი წნევათა სხვაობის გამო სითხე იწევს მაღლა, გადაედინება მილის მოხრილ ნაწილში და გამოედი-ნება სიფონიდან. რაც უფრო მაღლა აიწევს სითხე სიფონის მუხლში, აქ მით ნაკლები ხთება წნევა სითხეში. თუ სიფონის მუხლს ავწევთ საკმაოდ მაღლა, მაშინ სითხეში წნევა შეიძლება იქამდე შემ-ცირდეს, რომ მასში ბუშტულები დაიწყებს (ჰაერის ან სხვა გაზის) გაჩენას. სწორედ;; ამით შემოისაზ-ღვრება სიფონის სიმაღლე, ვინაიდან ბუშტულები არღვევენ მოლეკულებს შორის კავშირს. ატმოს-ფერული წნევისას სიფონი უკეთესად მუშაობს, ვინაიდან ამ შემთხვევაში სიფონში სითხის წნევა იზრდება, ამ დროს აგრეთვე იზრდება სიმაღლეც, რომელზედაც იწყება ბუშტულების გაჩენა.
გამოყენება
ყოფა-ცხობრებაში გამოიყენება სითხის გადასატანად ერთი ჭურჭლიდან მეორეში. მაგალითად, ღვინის ჩამოსა;სხმელად ბოთლში.
13. ლივერის მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. ერთჯერადი შპრიცი 5 მლ-იანი (ან პიპეტის მინის მილი)
3. კაუჩუკის რგოლი
4. წყლიანი ქილა (დამატებით)
5. ცარიელი ჭიქ;;ა (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
ა) შპრიციდან ამოიღე დგუში. ელასტიკური მილის ერთ ბოლოზე დაახვიე კაუჩუკის რგოლის; 6-8 ხვია, მასზე მჭიდროდ წამოაცვი შპრიცი - მიიღებ ლივერის მოდელს და ჩაუშვი წყლიან ქილაში. ცოტა ხნის შემდეგ ელასტილური მილის ზედა ბოლო დახურე თითით და მილი ამოიღე წყლიდან. შემდეგ მილი გადაიტანე ცარიელ ჭიქაში და მოაშორე თითი მილის ზედა ბოლოს.
ბ) ან პიპეტის მინის მილი მჭიდროდ წამოაცვი ელასტიკური მილის ერთ ბოლოზე და ჩაატარე ანალოგიური ექსპერიმენტი.
შედეგი
თავდაპირველად ატმოსფერული წნევის მოქმედებით წყალი შევა შპრიცში და მილში ქილაში წყლის დონემდე. თავდახურული მილის ამოღებისას წყალი ამოყვება მილს, ხოლო ცარიელ ჭიქაშიგადატანილი მილის გახსნისას წყალი ჩაიღვრება ცარიელ ჭიქაში. ეს ხელსაწყო-შპრიცით, განსხვა-ვებით ჩვეულებრივი ლივერისაგან, ნებისმიერი სიღრმიდან გარკვეული მოცულობის სითხის ამო-ღების საშუალებას იძლევა.
გამოყენება
ლივერი გამოიყენება სითხის სინჯის ასაღებად, სითხეების დიფუზიაზე ცდის ჩასატარებლად, ზოგიერთი ქიმიური რეაქციების უსაფრთხოდ ჩასატარებლად და სხვ.
14. რეაქტიული მოძრაობა
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. 90 გრადუსით მოხრილი მინის ან პლასტმასის მილი, რომელიც შეიძლება დამზადდეს
საწერი პასტის კორპუსისაგან (დამატებით)
3. სახურავგახვრეტილი (Ø 9 მმ) პლასტმასის წყლიანი ბოთლი (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
90 გრადუსით მოხრილი მინის ან პლასტმასის მილი წამოაცვი ელასტიკურ მილზე და მისი მეორე ბოლოგაუყარე პლასტმასის ბოთლის სახურავში. სახურავი მოახრახნე წყლიან ბოთლს და დაიკავე თავდაყირა ვერტიკალურად, შემდეგ მოუჭირე ხელი.
შედეგი
პლასტმასის მილი გადაიხრება სითხის ჭავლის გამოდინების საწინააღმდეგოდ. რაც უფრო დიდი ძალით მოუჭერთ წყლიან ბოთლს, მით უფრო დიდი სიჩქარით გამოვა წყლის ჭავლი და მეტი კუთხით გადაიხრება ელასტიკური მილი. მაშასადამე, ადგილი ექნება რეაქტიულ მოძრაობას.
გამოყენება
თანამედროვე რეაქტიულ ძრავებში, სასროლ ავტომატურ იარაღებში და სხვ.
15. ჰაერის ჭავლში წნევის შემცირება, ბერნულის კანონის შემოწმება
ხელსაწყოები და მასალები
1. მაგიდის ჩოგბურთის ბურთი (პინგ-პონგის)
2. მინის ან პლასტმასის ძაბრი (ყელის შიგა Ø 10 მმ) (დამატებით)
3. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი Ø 10 მმ
4. ფიზიკის კაბინეტისათვის დამზადებული ჰაერშემბერი ხელსაწყო ან მტვერსასრუტი (შემწოვი
და საჭირხნი ხვრელებით, მაგ. 2) (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
ა) ჰაერშემბერით ან მტვერსასრუტით ჰაერის ჭავლი მიმართე ვერტიკალურად ზევით და ჭავლში მოათავსე პინგ-პონგის ბურთი. თუ ცდას ატარებ ჰაერშემბერით, მაშინ ძრავის ჩართვამდე ბურთი დადევი ჰაერშემბერის ხვრელის მესერზე. შემდეგ ძაბვას ნულიდან თანდათანობით მოუმატე ნორმალურამდე.
ბ) ძაბრი დააკავშირე მილის ერთ ბოლოსთან (თუ დიამეტრები ისეა შერჩეული როგორც მითითე-ბულია, მაშინ მილი ძაბრის ყელში მჭიდროდ გაეყრება. სხვა შემთხვევაში დაგჭირდება მწებავი ლენტი_სკოჩი). ელასტიკური მილის მეორე ბოლო დააკავშირე მტვერსასრუტის მილთან, რომე-ლიც თავის მხრივ უნდა შეაერთო მტვერსასრუტის საჭირხნ ხვრელთან. მტვერსასრუტის მილი დაიკავე მარცხენა ხელში ისე, რომ ძაბრი თავდაყირა დადგეს. ჩართე მტვერსასრუტი ქსელში და მარჯვენა ხელით პინგ-პონგის ბურთი შეიტანე ძაბრში, ყელთან ახლოს და ხელი გაუშვი. ცოტა ხნის შემდეგ შეწყვიტე ჰაერის ჭავლი მილში, ამისათვის მტვერსასრუტი გამორთე ქსელიდან.
ეს ცდა შეიძლება მარტივად ჩაატარო კონუსური ყელის მქონე პლასტმასის ბოთლისაგან გამოჭრი-ლი ძაბრითაც. წინასწარ ბოთლის სახურავში უნდა გაუყარო პოლიპროპილენის მილი და ცდა ჩაატარო ისე, როგორც სურათზეა ნაჩვენები (მილში პირით ჩაბერო ჰაერი).
შედეგი
ა) ბურთი ილივლივებს ჰაერში.
ძაბვის თანდათან მომატებისას ჰაერის ნაკადის სიჩქარე აგრეთვე თანდათან მოიმატებს, ხოლო ბურთი თანდათან აიწევს ზევით და ილივლივებს ჰაერში.
ბ) მილში ჰაერის მძლავრი ნაკადის არსებობისას ძაბრში პინგ-პონგის ბურთი ხტუნვას დაიწყებს ისე, რომ ძირს არ ჩამოვარდება. ჰაერის ჭავლის შეწყვეტის შემდეგ კი ჩამოვარდება.
ახსნა
ა) ჭავლში ბურთის ასეთი მდგრადი მდებარეობა აიხსნება ჰაერის ნაკადში გვერდითი სტატიკური წნევი შემცირებით. ატმოსფერული წნევა აჭარბებს სტატიკურს. ბურთზე მოქმედი სიმძიმის ძალა წონასწორდება დინამიკური წნევის ძალით.
ბ) ცხადია ეს მოვლენა აიხსნება ჰაერის ჭავლში წნევის შემცირებით, ატმოსფერულ წნევასთან შედარებით, რაც დაადასტურებს ბერნულის კანონის ჭეშმარიტებას. ძაბრში ბურთის ხტუნვა აიხ-ნება მოვლენის პერიოდული განმეორებით. ბურთის შეხებით ძაბრის კედლებთან წყდება ჰაერის ნაკადი და ბურთი იწყებს ვარდნას. ამ დროს ჰაერის ჭავლი აღდგება, წნევა ძაბრსა და ბურთს შო-რის კვლავ შემცირდება და ის კვლავ შეიწოვება ზევით.
16. შუქსატარის მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის დასამაგრებელი თაროთი
3. კაუჩუკის რგოლი Ø 8 - Ø 50 მმ
4. ლაზერული მაჩვენებელი - KEY CHAIN LAZER (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
დაამაგრე ელასტიკური მილი სადგამის ღარში და გაუკეთე კაუჩუკის რგოლი. ჩართე ლაზერული მაჩვენებელი და სინათლის სხივი მიმართე მილის ტორსზე ისე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე. უკეთესი იქნება თუ ოთახი ნაწილობრივ მაინც იქნება დაბნელებული.
შეიძლება ნებისმიერი ფორმით მოხრილი მილი დაიკავო მარცხენა ხელში და მარჯვენა ხელით გაანა;თო ლაზერის სხივით, როგორც წინა ცდაში.
შედეგი
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური, მოხრილი მილი თითქმის მთლიანად იქნება განათებული ლაზერის სინათლით, ე.ი. სინათლე მიყვება მილს. ეს უფრო კარგად შეიმჩნევა დაბნელებულ ოთახში.
ახსნა
პოლიპროპილენის სინათლის გარდატეხის მაჩვენებელი მეტია, ვიდრე ჰაერის და ამიტომ მილში ადგილი აქვს სრული შინაგანი არეკვლის მოვლენას.
გამოყენება
სრული არეკვლა გამოიყენება ბოჭკოვან ოპტიკაში სინათლისა და გამოსახულების გადასაცემად გამჭვირვალე, მოქნილი ბოჭკოების კონების ე.წ. შუქსატარების მეშვეობით.
ბოჭკოების ჩალიჩები გამოიყენება მედიცინაში შინაგანი ორგანოების გამოსაკვლევად.
შუქსატარები, დამზადების ტექნოლოგიის განვითარებასთან ერთად სულ უფრო ფართოდ გამოი-ყენება სხივებით განხორციელებულ კავშირში, მათ შორის ინ;ტერნეტსა და სატელევიზიო კავშირშიც.
17. ჰაერის გაფართოება გათბობისას
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. მინის ბოთლი ხრახნიანი სახურავით (მაგ. ბორჯომის წყლის) (დამატებით)
3. პლასტმასის ნახვრეტიანი (Ø 9 მმ) სახურავი
4. წყლიანი ჭიქა
ექსპერიმენტის ჩატარება
პლასტმასის ნახვრეტიან სახურავში გაუყარე ელასტიკური მილი და მოახრახნე ცარიელ (ჰაერიან) მინის ბოთლს. მილის თავისუფალი ბოლო ჩაყავი წყლიან ჭიქაში და შემოახვიე ორივე ხელი.
შენიშვნა: ეს ექპერიმენტი შეიძლება ჩაატარო ერთჯერადი სამედიცინო შპრიცითაც. ამისათვის დგუში ამოსწიე ზევით, ე.ი. გაავსე ჰაერით. გაუკეთე ნემსი და მისი წვერი ჩაყავი წყალში, ხოლო ხელი მოხვიე შპრიცს.
შედეგი
ცოტა ხნის შემდეგ წყლიდან გამოიყოფა ჰაერის ბუშტები.
ახსნა
ბოთლზე შემოხვეული ხელები გაათბობს ბოთლსა და მასში მოთავსებულ ჰაერს. იგი უფრო მეტადფართოვდება, ვიდრე მინა და ამიტომ წყლიდან ბუშტების სახით გამოიყოფა.
გამოყენება
მზის სხივებით გამთბარი ჰაერი რომ ფართოვდება, მსუბუქი ხდება, მაღლა ადის ეს ბუნებრივად ხდება ატმოსფეროში, შესაბამისად იცვლება ამინდი და ჩნდება ქარი.
შენობების გათბობა (კონვექცია), ბუხრებისა და სხვადასხვა სახის ღუმელების მუშაობა დამყარე-ბულია ამ მოვლენაზე.
18. გალილეო გალილეის თერმომეტრის მოდელი და მისი მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 5-6 მმ (გარე)
2. ნახევარ ლიტრიანი პლასტმასის ბოთლი (დამატებით)
3. პატარა კოლბა ან წამლის შუშა (დამატებით)
4. შეფერილი წყალი
ექსპერიმენტის ჩატარება
ელასტიკური მილის ერთი ბოლო მჭიდროდ გაუყარე ბოთლის სახურავში, ხოლო მეორე კოლბის ან წამლის შუშის სახურავში. ბოთლისა და მილის ნაწილი აავსე შეფერილი წყლით (რისთვისაც შეიძლება გამოიყენო შპრიცი). ბოთლის სახურავს დამატებით გაუკეთე პატარა ხვრელი Ø 1- 2 მმ. ბოთლი დადევი მაგიდაზე, მილი გაჭიმე ვერტიკალურად და კოლბას ჯერ მოხვიე ხელი, ხოლო შემდეგ გაუშვი.
შედეგი
მილში სითხე დაბლა დაიწევს. შემდეგ კვლავ დაუბრუნდება საწყის მდებარეობას.
ახსნა
კოლბაზე ხელის მოხვევით გათბება კოლბა და ჰაერი. უფრო მეტად გაფართოვდება ჰაერი, დააწვე-ბა სითხის ზედაპირს და დაწევს დაბლა, ამ დროს ბოთლიდან ჰაერი პატარა ხვრელიდან ატმოსფე-როში გამოვა. კოლბაზე ხელის გაშვების შემდეგ ჰაერი გაცივდება, შეიკუმშება და სითხე ისევ მაღ-ლა აიწევს, ამ დროს ატმოსფეროდან ჰაერი კვლავ შევა ბოთლში. მილში სითხის აწევა და დაწევა გამოწვეულია ჰაერის ტემპერატურის ცვლილებით.
გამოყენება
ადრე იყენებდნენ ტემპერატურის გასაზომად, მაგრამ მასზე გავლენას ახდენს არა მარტო ტემპერა-ტურის ცვლილება, არამედ ატმოსფერული წნევაც: როდესაც წნევა მცირდება, მილში სითხე დაბლაიწევს, ხოლო როდესაც იზრდება-მაღლა. ამიტომ ეს ძველი თერმომეტრი იმავდროულად ბარო-სკოპიცაა.
19. სითხის გაფართოება გათბობისას
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. მინის ბოთლი პლასტმასის ხრახნიანი სახურავით (მაგ. ბორჯომის წყლის)
(დამატებით)
3. შპრიცი
4. შეფერილი წყალი
5. ქვაბი წყლით (დამატებით)
6. ელექტრო- ან გაზქურა (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
ბოთლი მთლიანად (ყელამდე) აავსე შეფერილი წყლით. სახურავში გაუყარე მილი და მჭიდროდ მოახრახნე ბოთლს. შპრიცით მილში ჩაასხი ცოტა წყალი ისე, რომ ჰაერიც დარჩეს. დადევი ქვაბი სითბოს წყაროზე და გაათბე ბოთლი წყლის აბაზანაში. ამისათვის ბოთლი ჩადევი წყლიან ქვაბში და ქვეშ დაუფინე ნაჭერი.
შენიშვნა: ეს ექსპერიმენტი უფრო მარტივად შეიძლება ჩაატარო ცეცხლგამძლე კოლბის გამოყენე-ბით, სპირტნათურის ალზე გათბობით.
შედეგი
თავდაპირველად მილში წყალი დაბლა დაიწევს, ხოლო შემდეგ მაღლა აიწევს.
ახსნა
თავიდან წყალი დაბლა იმიტომ დაიწევს, რომ ჯერ თბება ბოთლი, ხოლო შემდეგ წყალი, ამიტომ მილში წყლის დონე აიწევს.
გამოყენება
სითხიან თერმომეტრებში. ამ მოვლენას ითვალისწინებენ სხვადასხვა ტექნიკურ დანადგარებში, მაგ. გათბობის სისტემებში.
20. ცივი (ან თბილი) წყლის ადუღება დაბალი წნევის პირობებში, სითბოს წყაროს გარეშე
ხელსაწყოები და მასალები
1. ერთჯერადი სამედიცინო შპრიცი 20 მლ
2. ჭიქა წყლით (უკეთესია თბილი, დაახლოებით 50-60 გრადუს C-იანი)
ექსპერიმენტის ჩატარება
შპრიცში დგუშით შეიწოვე წყალი, დაახლოებით შპრიცის მოცულობის 1/8 ნაწილი. შპრიცის ხვრელი თითით მჭიდროდ დახურე, დაიკავე ვერტიკალურად და დგუში სწრაფად ასწიე ზევით.
შედეგი
წყალი დაიწყებს დუღილს. სითხეში გაჩნდება ბუშტები და სითხე გაცივდება.
ახსნა
დგუშის ზევით სწრაფად აწევისას შპრიცში ჰაერის წნევა შემცირდება. სითხიდან ინტენსიურად გამოიყოფ;ა წყლი;ს ორთქლით სავსე ბუშტები, რომლებშიც წყლის ნაჯერი ორთქლის წნევა ტოლი გახდება შპრიცში გაიშვიათებული ჰაერის წნევის და წყალი დაიწყებს დუღილს დაბალი წნევის პირობებში. ცხადია, რადგან წყალი ინტენსიურად ორთქლდება გარედან მიწოდებული ენერგიის გარეშე, ამიტომ ის დაკარგავს თავის შინაგან ენერგიას და ამიტომ გაცივდება.
გამოყენება
ანალოგიური პროცესი მიმდინარეობს მაცივრებში, სადაც ამიაკი, ეთილენ-გლიკოლი ან რომელიმე სხვა სითხე სწრაფად ორთქლდება და ცივდება.
შენიშვნა: ადრე ფართოდ იყენებდნენ ფრეონს, მაგრამ აღმოჩნდა, რომ მისი ორთქლი მოხვდებოდა თუ არა ჰაერში არღვევდა ე.წ. ოზონის შრეს, რომელიც იცავს ყველა ცოცხალ ორგანიზმს მზიდან წამოსული ჭარბი ულტრაიისფერი სხივებისაგან.
21. დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. ერთჯერადი სამედიცინო შპრიცი 20 მლ
3. პლასტმასის ნასვრეტებიანი სფერო (პინგ-პონგის ბურთი) შპრიცზე
დასამაგრებლით
4. პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის დასამაგრებელი თაროთი ან
პლასტმასის სამასშტაბო სახაზავი
5. კლიპსი (დამჭერი) 40 მმ
6. კლიპსი (დამჭერი) 15 მმ
7. ქაღალდზე გადაკრული სტანიოლის ან ალუმინის ფოლგის მილი Ø 11-12 მმ (შიგა)
8. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი საცობებით, შეფერილი სითხითა და ჰაერის ბუშტით Ø 10 მმ (გარე)
ექსპერიმენტის ჩატარება
ა) შპრიციდან ამოიღე დგუში, კლიპსების დახმარებით დაამაგრე ვერტიკალურად და წამოაცვი მასზე პლასტმასის ნასვრეტებიანი სფერო (მიიღებ სადგამს მილისათვის). ამ სადგამის სფეროზე დადევი და გააწონასწორე ნაწილობრივ მოხრილ მდგომარეობაში, მშრალ: ხელზე, ქაღალდზე ან შალის ქსოვილზე ხახუნით დამუხტული ცარიელი პოლიპროპილენის გამჭვირვალე ელასტიკუ-რი მილი.შემდეგ აიღე პლასტმასის სახაზავი ან პლასტიკატის სადგამი ღარით,დამუხტე ანალოგი-ურად და მიუახლოვე პლასტმასის ცარიელ მილს.
ექსპერიმენტი გაიმეორე:
ბ) ქაღალდზე გადაკრული სტანიოლის ან ალუმინის ფოლგის მილით.
გ) პოლიპროპილენის სითხიანი მილით.
შედეგი
ა) შემთხვევაში დააკვირდები დამუხტული სხეულების განზიდვას, ხოლო ბ) და გ) შემთხვევებში - მიზიდვას.
ახსნა
ექსპერიმენტების შედეგები აიხნება მუხტებს შორის ურთიერთქმედების კანონის საფუძველზე.
გამოყენება
მუხტებს შორის ურთიერთქმედება ზოგჯერ სასარგებლოა და ზოგჯერ საზიანო, ამიტომ შესაბამი-სად ითვალისწინებენ და იყენებენ.
22. მუდმივი და ცვლადი ტევადობის ცილინდრული კონდენსატორი
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. პლასტმასზე გადაკრული სტანიოლის ან ალუმინის ფოლგის მილი Ø 6 მმ (გარე) 3. ქაღალდზე გადაკრული სტანიოლის ან ალუმინის ფოლგის მილი Ø 11-12 მმ (შიგა) 4. ელექტრომეტრი
5. ელექტროფორული მანქანა (ან მაღალი ძაბვის ინდუქტორი)
6. მავთულის გამტარი 2 ცალი
ექსპერიმენტის ჩატარება
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილში შიგნით გაუყარე პლასტმასზე გადაკრული სტანიოლის ან ალუმინის ფოლგის მილი, ხოლო გარედან წამოაცვი ქაღალდზე გადაკრული სტა-ნიოლის ან ალუმინის ფოლგის მილი და მიიღებ ცილინდრული ფორმის ცვლადი ტევადობის კონდენსატორს, რომელშიც გამტარი მილები წარმოადგენს შემონაფენებს, ხოლო პოლიპროპილე-ნის მილი დიელექტრიკს. რადგან გამტარი მილების ერთმანეთის მიმართ გადაადგილება თავი-სუფლად შეიძლება, ამიტომ იგი წარმოადგენს ცვლადი ტევადობის კონდენსატორს.
კონდენსატორის შიგა და გარე შემონაფენი გამტარებით შეაერთე ელექტრომეტრის ღეროსთან და კორპუსთან. ელექტროფორული მანქანით (ან მაღალი ძაბვის ინდუქტორით) დამუხტე კონდენსა-ტორი.
შედეგი
ელექტრომეტრის ისარი რაიმე კუთხით გადაიხრება და გიჩვენებს ძაბვას კონდენსატორის შემონა-ფენებს შორის. თუ შემონაფენებზე მუხტს არ შეცვლი და რაიმე დიელექტრიკის გამოყენებით კონდენსატორის შიგნითა მილს გარეთ გამოსწევ (ე.ი.შეამცირებ შემონაფენების გადაფარვის ფარ-თობს), ელექტრომეტრის ისარი უფრო მეტი კუთხით გადაიხრება. კვლავ შესწიე შიგა შემონაფენი მილის შიგნით, მაშინ ელექრომეტრის ისარი ოდნავ ჩამოეშვება, ე.ი. ძაბვა შემცირდება.
ახსნა
ელექტრომეტრის ისარის უფრო მეტი კუთხით გადახრა ნიშნავს შემონაფენებს შორის ძაბვის გაზრდას. რადგან ამ დროს შემონაფენებზე მუხტები თითქმის უცვლელია, ე.ი კონდენსატორის ტევადობა შემცირდება.
შიგა შემონაფენის მილის შიგნით შეწევისას კონდენსატორის შემონაფენების გადაფარვის ფართო-ბი გაიზრდება, ხოლო ძაბვა შემცირდება, მაშასადამე ტევადობა გაიზრდება.
ცხადია, თუ შემონაფენები დაფიქსირებულია (დამაგრებულია უძრავად), მაშინ კონდენსატორი მუდმივი ტევადობის იქნება.
გამოყენება
მუდმივი და ცვლადი ტევადობის კონდენსატორები ფართოდ გამოიყენება ელექტრო- და რადიო- ტექნიკაში, სტრობოსკოპებში და სხვ.
ლაბორატორიული სამუშაოების აღწერა
1. პატარა სხეულების (ბურთულის დიამეტრის) ზომების განსაზღვრა
სპეციალური ხელსაწყოების გარდა (შტანგენფაგალი და მიკრომეტრი), პატარა სხეულების ზომები შეიძლება გავზომოთ (მწკრივის მეთოდით) ჩვეულებრივი სახაზავით, მაგრამ იმ პირობით, რომ გვაქვს ერთნაირი სხეულების დიდი რაოდენობა.
ხელსაწყოები და მასალები
1 პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის დასამაგრებელი თაროთი
2 პლასტმასის პატარა ბურთულები Ø 5-6 მმ
3 სამასშტაბო სახაზავი
4 პატარა ძელაკები ზომით 10 x 12 x 20 მმ
მითითება მუშაობისათვის
დავუვშვათ, რომ შენ გინდა პატარა ბურთულის (მაგ. ბურთულასაკისარის ან რომელიმე პატარა სხეულის) დიამეტრის გაზომვა. 20-25 ასეთი ბურთულა ჩაალაგე ღარში ისე, რომ ისინი მჭიდროთ ეხებოდენ ერთმანეთს და მათ ორივე ბოლოში მიუდგი შემზღუდველი (სურ.).
სახაზავით გაზომე Lმანძილი და ეს რიცხვი გაყავი ბურთულების N რაოდენობაზე, იპოვე ერთი ბურთულის დიამეტრი: d = L/N.
რადგან N რიცხვი ზუსტია,ამიტომ ბურთულის d დიამეტრის Dd ცდომილება L მანძილის DL ცდომილებაზე N-ჯერ ნაკლები იქნება: Dd = DL/N.
ანალოგიურად შეიძლება მავთულის, საფანტის, ბარდის მარცვლის და სხ. დიამეტრის განსაზღვრა.
გაზომვისა და გამოთვლის შედეგები შეიტანე ცხრილში 1.
2. თანაბარი მოძრაობის შესწავლა
თანაბრად მოძრავი სხეულის სახით გამოვიყენებთ წყლიან მილში ჰაერის ბუშტს (სურ.). ჯერ საჭი-როა შემოწმდეს, როგორ მოძრაობს ჰაერის ბუშტი მილში (თანაბრად თუ არათანაბრად), ხოლო შემდეგ განვსაზღვროთ მისი მოძრაობის სიჩქარე მილის სხვადასხვა კუთხით დახრისას.
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი საცობებით, შეფერილი სით-
ხითა და ჰაერის ბუშტით Ø 10 მმ (გარე)
2. პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის დასამაგრებელი თაროთი
3. კლიპსი (დამჭერი) 15 მმ-ანი, 2 ცალი
4. სამასშტაბო სახაზავი
5. პატარა ძელაკები ზომით 10 x 12 x 20 მმ, 2 ცალი ან საშლელი.
6. ქაღალდის ზოლი 2 x 30 სმ
7. მეტრონომი (ერთი მთელ კლასზე)
დავალება 1
დაამტკიცე, რომ ჰაერის ბუშტი მოძრაობს თანაბრად
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკრი მილი საცობებით, შეფერილი სითხითა და ჰაერის ბუშტით ჩადევი პლასტიკატის სადგამის ღარში. ქაღალდის ზოლი კლიპსებით დაამაგრეღარის თაროზე (სურ.). შემდეგ, ხელსაწყო მოათავსე ჰორიზონტალურად და დაიწყე ერთი ბოლოს ოდნავ აწევა. ბუშტი ამ დროს მილის მოპირდაპირე ბოლოში უნდა იყოს. სადგამის აწეული თავი დადევი ბრტყლად მოთავსებულ პატარა ძელაკზე ან საშლელზე. როდესაც სისტემა აღმოჩნდება დახრილად დაწყნარებულ მდგომარეობაში, ბუშტი დაიწყებს ნელა გადაადგილებას ზევით. ეს ცდა გაიმეორერამდენჯერმე.
ჩართე მეტრონომი და მ;ის ყოველ დარტყმაზე აღნიშნე ჰაერის ბუშტის მდებარეობა ქაღალდის ლენტზე ფანქრით ან პასტით.
მოხსენი ქაღალდის ლენტი და მის გასწვრივ გაატარეთ კოორდინატთა ღერძი (მაგალითად, OX ღერძი), აირჩიე ათვლის სათავე. განსაზღვრე თითოეული აღნიშვნის x კოორდინატი.
გაზომვის შედეგები შეიტანე ცხრილში 2.
გაატარე სიბრტყეზე x და t კოორდინატთა ღერძები და ააგე x (t ) დამოკიდებულების-ჰაერის ბუშტის მოძრაობის გრაფიკი. თვალყური ადევნე იმას, რომ ექსპერიმენტული წერტილები შეძლე-ბისდაგვარად ახლოს იყოს გრაფიკთან. შეამოწმე მოცემულ შემთხვევაში სრულდება თუ არა თანაბარი მოძრაობის განმარტება. გამოთვალე ჰაერის ბუშტის მოძრაობის სიჩქარე.
დავალება 2
შეადარე ჰაერის ბუშტის მოძრაობის სიჩქარეები ხელსაწყოს სხვადასხვა კუთხით დახრისას
ჩაატარე ექსპერიმენტი, ძელაკი დადევი არა ბრტყლად, არამედ გვერდითი წახნაგით. დაინახავთ, რომ ჰაერის ბუშტი ამ დროს გადაადგილდება უფრო ჩქარა. მეტრონომის დარტყმების შესაბამისად ქაღალდის ლენტზე აღნიშნე ჰაერის ბუშტის მდებარეობა. გაზომვის შედეგები შეიტანე ცხრილში 2.
იმავე კოორდინატთა ღერძებზე ააგე მოძრაობის გრაფიკი. შეადარე გრაფიკების დროთა ღერძთან დახრის კუთხეები პირველ და მეორე ექსპერიმენტში. გამოთვალე ჰაერის ბუშტის სიჩქარე. შეაფასე კოორდინატებისა და სიჩქარეების ცდომილებები.
3. ბერკეტის წონასწორობის პირობის გამორკვევა
ხელსაწყოები და მასალები
1. პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის დასამაგრებელი თაროთი
2. კლიპსი (დამჭერი) 15 მმ-ანი 4 ცალი
3. კლიპსი (დამჭერი) 40 მმ-ანი
4. სამასშტაბო სახაზავი
5. 100 გ-იანი ტვირთების ანაწყობი
6. ლაბორატორიული დინამომეტრი
7. შტატივი
მითითება მუშაობისათვის
პლასტიკატის სადგამი გამოიყენე როგორც ბერკეტი და დიდი კლიპსით დაკიდე შტატივზე. სად-გამის ღარის გამოშვერილ ნაწილზე დაამაგრე პატარა კლიპსები ისე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე,რომ ბერკეტი იყოს წონასწორობაში. ბერკეტის ორივე მხარეს, ბრუნვის ღერძიდან სხვადასხვა მან-ძილზე დაკიდე ტვირთები და ბერკეტი მოიყვანე წონასწორობაში. სახაზავით გაზომე ძალების მხრები და შეამოწმე ბერკეტის წონასწორობის პირობა.
ტვირთებთან ერთად გამოიყენე ლაორატორიული დინამომეტრი, მოიყვანე ბერკეტი წონასწორო-ბაში და კვლავ შეამოწმე წონასწორობის პირობა.
შენიშვნა: ანაწყობი იძლევა საშუალებას, რომ ჩავატაროთ კიდევ რამდენიმე ლაბორატორიული სამუშაო: 1) თანაბარაჩქარებული მოძრაობის შესწავლა,
2) მოძრაობის ფარდბითობის შესწავლა.
დანართი
ქვემოთ ნაჩვენებია ზოგიერთი თვითნაკეთი ხელსაწყო და ექსპერიმენტის ფოტო
თვითნაკეთი ხელსაწყოების ანაწყობი
თანაბარი მოძრაობის შესასწავლი ხელსაწყო
თარაზოს მოდელიები
მოძრაობის ფარდობითობის შესასწავლი ხელსაწყოები
ელექტრული ურთიერთქმედება
პატარა სხეულების ზომების განსაზღვრა
კუთხით მიმართული მოძრაობის ფარდობითობის შესწავლა
ზიარჭუჭელის მოდელი 1
სრული შინაგანი არეკვლის მოვლენა
(შუქსატარის მოდელი)
გალილეო გალილეის თერმომეტრი ზიარჭურჭელის მოდელი 2
ჰიდრავლიკური წნეხის მოდელი ზიარჭურჭელის მოდელი 3
რეაქტიული ურიკა კარტეზიული მყვინთავი
წყლის საათი (კლეპსიდრა) ფრანკლინის ბორბალი
თბილისის 199-ე საჯარო
სკოლა-პანსიონი ”კომაროვი”
გუნდურ ინტეგრირებული პროექტი
განათლება მდგრადი განვითარებისათვის
საბუნებისმეტყველო პროექტის სახელწოდება
ექსპერიმენტი
1. გუნდის წევრები:
1. გიორგი ანდღულაძე XI 2 კლასი (ცდების გადაღება, ვებ-გვერდის შექმნა და დიზაინი)
ტელ: 37-58-67; 893-188-000;
2. ირაკლი გიგიბერია XI 2 კლასი (ხელსაწყოების დამზადება და ცდების ჩატარება)
ტელ: 31-79-18 ; 32-68-82 ;
3. დავითი ბულისკერია X 3 კლასი (ხელსაწყოების დამზადება და ცდების ჩატარება)
ტელ: 60-52-41 ;
4. ნინო ტაბაღუა X 3 კლასი (ხელსაწყოების დამზადება და ცდების ჩატარება)
ტელ: 37-24-36 ;
5. ლადო კოსტავა X 3 კლასი (ხელსაწყოების დამზადება და ცდების ჩატარება)
ტელ: 34-55-10.
ჯემალ კიკნაძე ფიზიკის მასწავლებელი, ხელმძღვანელი, ტელ. 29-21-23; 891-29-21-23;
2. გუნდის კაპიტანი: ირაკლი გიგიბერია, X2 კლასი, ბინის ტელეფონი: 31-79-18.
არის განათლებული და ზრდილობიანი მოსწავლე; კარგად სწავლობს ტექნიკურ
საგნებს: ფიზიკასა და მათემატიკას; ამ საგნებში მონაწილეობს ოლიმპიადებსა და
კონფერენციებში; კარგად ფლობს კომპიუტერს, ფოტო და ვიდეო აპარატურას;
გამართულად იცის უცხო ენები: ინგლისური და რუსული; დაჯილდოებულია
ორგანიზაციული ნიჭით.
3. პროექტის მიზანი: ემყარება საქართველოში მიმდინარე განათლების რეფორმასთან დაკავშირებულ მნიშვნელოვან საკითხებს, უდიდესი მეცნიერების (ფიზიკის დარგში ნობელის პრემიის ლაურეატების) შეგონებასა და ჩვენი ფიზიკის მასწავლებლის, ბატონ ჯემალ კიკნაძის პედაგოგიურ გამოცდილებას.
მეცნიერები შეგვახსენებენ:ფიზიკის სწავლების პირველ საფეხურზე ექსპერიმენტული
მხარის გარდა მისგან ყველაფერი უნდა გამოირიცხოს. კარგი
ექსპერიმენტი ხშირად უფრო ფასეულია, ვიდრე წვალებით
მიღებული ოცი განყენებული ფორმულა. ნორჩი გონებისათვის
ფიზიკის ფორმულები ისევე მშრალია, როგორც ისტორიის
ქრონოლოგიური თარიღები.ალბერტ აინშტაინი
მოსწავლე კარგად მხოლოდ მაშინ იგებს ფიზიკურ ცდას,
როდესაც ის თვითონ ატარებს მას. მაგრამ კიდევ უფრო კარგად იგებს,
როდესაც თვითონ აკეთებს ხელსაწყოს ექსპერიმენტისათვის.პეტრე კაპიცა
ბუნებისმეტყველების შესწავლის პროცესში საჭიროა მოსწავლეს:გაუჩნდეს ინტერესი გარემომცველი სამყაროს კვლევის, სიახლეთა აღმოჩენისა და შეცნობის მიმართ;
. განუვითარდეს ბუნებისმეტყველებისათვის საჭირო ელემენტალური კვლევა-ძიებითი და მათი სხვადასხვა სიტუაციებში გამოყენების უნარ-ჩვევები;
. გააცნობიეროს სამყაროში მიმდინარე პროცესების ერთიანობა;
. ჩამოუყალიბდეს გარემომცველ სამყაროზე ზრუნვის უნარ-ჩვევები;
. გამოუმუშავდეს დამოუკიდებელი, კრიტიკული აზროვნების და კომუნიკაციის უნარი;
. განუვითარდეს თვითშეფასების და თვითკონტროლის უნარი, სხვათა აზრის დაფასების და გაზიარების უნარი, განსაზღვროს თავისი ადგილი საზოგადოებაში;
. მიეცეს ჯანსაღი და უსაფრთხო ცხოვრების წესის დაუფლების შესაძლებლობა;
. გაცნობიერებული ჰქონდეს მეცნიერების როლი და ადამიანთა თანამშრომლობის აუცილებლობა კაცობრიობის პროგრესისათვის.
ეს არის როგორც თანამედროვე მეთოდიკის, ისე ქართული კლასიკური დიდაქტიკის მოთხოვნაც (იხ. იაკობ გოგებაშვილის ”ბუნების კარი”, I გამოცემის წინასიტყვაობა). მაგრამ, ბუნებისმეტყველების შესწავლისას ამ მოთხოვნების რეალიზება შეუძლებელია სასწავლო ექსპერიმენტების ჩატარებისა და მიღებული შედეგების დამუშავების ცოდნის გარეშე. განსაკუთრებით ეს აუცილებელია საბუნებისმეტყველო საგნების, კერძოდ ფიზიკის სწავლებისას. ამისათვის კი საჭიროა მატერიალურ ტექნიკური ბაზა: კაბინეტები, ლაბარატორიები, საპრეპარატო, ასისტენტი (ლაბორანტი), უამრავი ხელსაწყო-იარაღი, თვალსაჩინოებები, კომპიუტერი და სხვა მრავალი. რაც, ცხადია უდიდეს ხარჯებთანაა დაკავშირებული. ჯერ კიდევ ზოგიერთ სკოლაში შემორჩენილია მოძველებული, ხმარებისათვის უკვე გამოუყენებელი ხელსაწყო-იარეღები. თითქმის 20 წელია საქართველოს სკოლების კაბინეტები სასწავლო ხელსაწყო-იარაღებითა და თვალსაჩინოებებით აღარ შევსებულა!
ამიტომ, ჩვენ მიზნად დავისახეთ: თანამედროვე მეთოდებით სკოლაში ფიზიკის შესწავლისათვის მარტივი და უსაფრთხო ექსპერიმენტების ჩასატარებელი ხელსაწყოების დამზადება/გამოყენება. მათი შექმნის პრინციპების, ექპერიმენტების ჩატარების მეთოდებისა და მიღებული შედეგების დამუშავების ხელმისაწვდომობა მოსწავლე/მასწავლებლისათვის.
მითუმეტეს, რომ საქართველოში არასდროს არსებობდა (არც ახლა არსებობს და ალბათ არც უახლოეს მომავალში იარსებებს) რაიმე საწარმო, რომელსაც უნდა დაემზადებინა სწავლებისათვის საჭირო ხელსაწყო-იარაღები. ასეთი რამ ყველა განვითარებულ ქვეყანაში არსებობს, და არა მარტო განვითარებულში. მაგალითად,
გერმანიაში: Cornelsen experimenta (D-13509, Berlin, Holzhauser Str. 76, Germany), რუსეთში: Открытое Акционерное Общество РНПО ”РОСУЧПРИБОР” (росийское научно-произведственное объединение, 111024, г. Москва, Кабельная ул., д.1).
4. პროექტის კონცეფციაში ჩვენ აღვნიშნეთ, რომ:1. გავაცნოთ სხვადასხვა სკოლის მოსწავლეებსა და პედაგოგებს ჩვენი ფიზიკის მასწავლებლის დახმარებით პროექტზე მომუშავე გუნდის წევრების გამოცდილება ზოგიერთი თვითნაკეთი ხელსაწყოს დამზადების ტექნიკის შესახებ და მათი გამოყენებით მარტივი, უსაფრთხო სასწავლო ფიზიკური ექსპერიმენტის ჩატარებისა და მიღებული შედეგების დამუშავების მეთოდები.
2. გადავიღოთ ფიზიკური მოვლენების შესაბამისი სურათები, ვიდეორგოლები და
გამოვიყენოთ კომპიუტერი;
3. შევქმნათ ვებ გვერდი მისამართით: http://eqsperiment.skola.dlf.ge/
5.პროექტის განხორციელების მიზნით წინასწარ: გუნდის ყველა წევრი ფაკულტატიურ მეცადინეობებზე მასწავლებლის დახმარებითა და ქვემოთ მითითებული პროექტის რესურსების გამოყენებით გავეცანით და შევისწავლეთ:
. მეთოდური ლიტერატურა;
. სხვების გამოცდილება;
. მოვიძიეთ ინფორმაცია ინტერნეტიდან;
. დავამზადეთ თვითნაკეთი ფიზიკის მიკროლაბარატორია-ფმკლ №1. მისი
გამოყენებით ჩავატარეთ ცდები: მექანიკაში, ჰიდრო- და აეროსტატიკაში,
ელექტროსტატიკაში, ოპტიკაში და სხვ.
ქვემოთ აღვწერთ ამ ცდების ჩატარების ხერხებსა და მეთოდებს;
. დავამზადეთ წყალბადისა და ჟანგბადის მისაღებად - წყლის ელექტროლიზის
ხელსაწყო (გოფმანის აპარატი) და ამ აირების მისაღებად ჩავატარეთ ცდები;
. სადემონტრაციო ლაზერისა და დიფრაქციული მესერის გამოყენებით ჩავატარეთ
ცდები სინათლის დიფრაქციისა და ინტენფერენციის მოვლენებზე, განვსაზღვრეთ
ლაზერის სინათლის ტალღის სიგრძე;
. ჩატარებული სამუშაოებისა და ექსპერიმენტების შესახებ დავამუშავეთ
ინსტრუქციები, გადავიღეთ ფოტოსურათები და ვიდეო კლიპები, მიღებული
შედეგები განვათავსეთ ინტერნეტში ჩვენს მიერ შექმნილ ვებ გვერდებზე
http://analema.skola.dlf.ge/
და ჩვენი სკოლის ვებ-გვერდზე
http://komarovi199.ge/
აგრეთვე ვებ-გვერდზე http://ge.lemill.net/ და http://www.youtube.com/
6. ვფიქრობთ, რომ პროექტის შედეგები მნიშვნელოვანი იქნება: ძირითადად საბაზო სკოლის მოსწავლეებისა და მასწავლებლებისათვის. ჩვენი გამოცდილება მათ დიდ დახმარებას გაუწევს თვითნაკეთი ხელსწყოების დამზადებაში, ფიზიკაში მარტივი და უსაფრთხო ექსპერიმენტების ჩატარებაში, ინტერნეტის გამოყენებაში, ეროვნული სასწავლო გეგმით გათვალისწინებული საბუნებისმეტყველო საგნების, კერძოდ
ფიზიკის საკითხების შესწავლაში და სათანადო უნარ-ჩვევების გამომუშავებაში.
7. პროექტის დამუშავებისას გამოვიყენეთ მიღებული ცოდნა: ძირითადად საბუნებიმეტყველო (ფიზიკა, ქიმია, ბიოლოგია, ასტრონომია), მათემატიკის, ინფორმატიკის და უცხო ენების საგნებიდან; სხვადასხვა მეთოდური ლიტერატურიდან; ინტერნეტიდან მიღებულ ცოდნას და აგრეთვე საპატენტო ბიუროებიდან (საქპატენტი, რუსეთის ფედერაციის საპატენტო სამსახური) მიღებულ ინფორმაციას.
8. პროექტზე მუშაობისას ჩვენი რესურსები იყო:
ლიტერატურან. კიკვაძე, როგორ ჩავატაროთ საშინაო ცდები ფიზიკაში, მეორე გამოცემა, საქ. სსრ.
სახ. გამომცემლობა, თბილსი, 1953;
ვიქ. კვიმსაძე, გ. კობახიძე, შ. ჟღენტი, ფიზიკის ხელსაწყო-იარაღების გამოყენება
საშუალო სკოლაში, პრაქტიკული სახელმძღვანელო, პირველი და მეორე ნაწილი, საქ.
სსრ. სახ. გამომცემლობა, თბილსი, 1954;
ჯემალ კიკნაძე, მარტივი და უსაფრთხო ექსპერიმენტები, ფიზიკა, გამომცემლობა
”ინტელექტი”, თბილისი, 2004;
მეცნიერების ენციკლოპედია, კრისტენ როჯერსი, ლორა ჰოუელი, ალასტირს
სმიტი, ფილიპ კლარკი, კოლინ ჰენდერსონი, (თარგმანი), ბაკურ სულაკაურის
გამომცემლობა, 2004,
Preisverzeichnis, Physikalische Apparate und chemische gerate, Meizer & Merting,
Dresden, 1905.
Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе, часть 1, М.,
,,Просвещение”, 1978.
С.Ф. Покровский, Наблюдай и исследуй сам, М., ,,Просвещение”, 1966.
В.А. Буров, А. Г. Дубов и др., Демонстрационные опиты по физике в VI-VII
классах средней школы, М., ,,Просвещение”, 1970.
Физика и Астрономия, учебник для 7 класса общеобраз. учреждений,
Под редакцией А.А. Пинского, В.Г. Разумовского, М., ,,Просвещение”, 2001.
Физика и Астрономия, учебник для 8 класса общеобраз. учреждений,
Под редакцией А.А. Пинского, В.Г. Разумовского, М., ,,Просвещение”, 2001.
Л. Галперштейн, Занимательная физика, Москва ,,Росмен”, 1998.
В.А. Буров и др., Фронтальные лабораторные заниатия по физике в средней
школе. Пособие для учителей. М., ,,Просвещение”, 1974.
Энциклопедия для детей, Аванта, физика, М. Аванта, 2002,ჟურნალები: ფიზიკა და მათემატიკა სკოლაში;
Научно-методический журнал, физика в школе.
სკოლის ფიზიკის კაბინეტი
პატენტები
თანამედროვე ტექნოლოგიები და ხელსაწყოებიპროექტის განხორციელებისათვის დაგვჭირდა შემდეგი აპარატურა:
1. კომპიუტერი;
2. პრინტერი;
3. სკანერი;
4. ციფრული ფოტოაპარატი;
5. ვიდეო კამერა;
6. სადემონსტრაციო ლაზერი და დიფრაქციული მესერი (მითითებული იყო
საბუნებისმეტყველო კაბინეტის კომპლექტის ”ოპტიკის” ნაკრებში ვებ-გვერდზე
http://www.ganatleba.org/, რაც ჩვენთვის მიუწვდომელი აღმოჩნდა).
შევიძინეთ შემდეგი მასალები
1. პოლიპროპილენის მილიები (3-4 მმ და 8-10 მმ დიამეტრით; 15-20 მ სიგრძის);
2. სხვადასხვა პროფილიანი პლასტიკატები 15-20 მ სიგრძის;
3. პლასტმასის ბურთულები (8 მმ დიამეტრით) 40-50 ცალი;
4. ალუმინის ფოლგა 2-3 ცალი;
5. ეპოქსიდის წებო 2-3;
6. ანტიფრიზი 3-4 ლიტრი;
7. პინკ-პონკის ბურთი10-15 ცალი;
8. ერთჯერადი სამედიცინო შპრიცი (10-20-30 მლ მოცულობით) 10-15 ცალი;
9. პლასტმასის სახაზავი10-15 ცალი;
10. მტვერსასრუტი 1ცალი.
11. ვერცხლის მავთული (1,5-2 მმ დიამეტრი; 20-30 სმ სიგრძის)
გამოვიყენეთ ინტერნეტი
http://soft.dlf.ge// უფასოდ და თავისუფლად გავრცელებადი ალტერნატივები-დინამიური რესურსები მათ. საბუნ.
http://experiment.edu.ru/
http://www.rosuchpribor.ru/
http://www.corex.de/
http://www.walter-fendt.de/
http://www.schulphysik.de/
http://www.schulphysik.de/experi.html
http://www.fourier-sys.com/
http://www.physicscentral.com/resources/interactive.html/
http://serendip.brynmawr.edu/sci_edu/physites.html/
http://www.youtube.com/
http://public.web.cern.ch/public/Content/Chapters/Education/OnlineResources/%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20Experiments-en.html
შეხვედრები გვქონდა:1. კახა კუდავასთან (პედაგოგიკის მეცნიერებათა კანდიდატი, გამომცემლობა ინტელექტის დირექტორი),
2. ბაკურ სულაკაურთან (ბაკურ სულაკაურის გამომცემლობა),
რომლებმაც გაგვაცნეს თუ რა ლიტერატურა გამოსცეს (ან გამოცემენ) სასკოლო ექსპერიმენტებთან დაკავშირებით. აღმოჩნდა, რომ ამ მხრივ ფაქტიურად არაფერი არ კეთდება, გარდა ნათარგმნი ”მეცნიერების ენციკლოპედიისა” და ”უსაფრთხო და მარტივი ექსპერიმენტების-ფიზიკაში” გამოცემისა (ორჯერ, 2004-2008 წლებში, ისიც ავტორის ხარჯით).
ქვემოდ წარმოვადგენთ ჩვენს მიერ დამზადებული ხელსაწყოების ანაწყობის აღწერასა და მისი გამიყენებით ექსპერიმენტების ჩატარების მეთოდიკას
ლიტერატურან. კიკვაძე, როგორ ჩავატაროთ საშინაო ცდები ფიზიკაში, მეორე გამოცემა, საქ. სსრ.
სახ. გამომცემლობა, თბილსი, 1953;
ვიქ. კვიმსაძე, გ. კობახიძე, შ. ჟღენტი, ფიზიკის ხელსაწყო-იარაღების გამოყენება
საშუალო სკოლაში, პრაქტიკული სახელმძღვანელო, პირველი და მეორე ნაწილი, საქ.
სსრ. სახ. გამომცემლობა, თბილსი, 1954;
ჯემალ კიკნაძე, მარტივი და უსაფრთხო ექსპერიმენტები, ფიზიკა, გამომცემლობა
”ინტელექტი”, თბილისი, 2004;
მეცნიერების ენციკლოპედია, კრისტენ როჯერსი, ლორა ჰოუელი, ალასტირს
სმიტი, ფილიპ კლარკი, კოლინ ჰენდერსონი, (თარგმანი), ბაკურ სულაკაურის
გამომცემლობა, 2004,
Preisverzeichnis, Physikalische Apparate und chemische gerate, Meizer & Merting,
Dresden, 1905.
Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе, часть 1, М.,
,,Просвещение”, 1978.
С.Ф. Покровский, Наблюдай и исследуй сам, М., ,,Просвещение”, 1966.
В.А. Буров, А. Г. Дубов и др., Демонстрационные опиты по физике в VI-VII
классах средней школы, М., ,,Просвещение”, 1970.
Физика и Астрономия, учебник для 7 класса общеобраз. учреждений,
Под редакцией А.А. Пинского, В.Г. Разумовского, М., ,,Просвещение”, 2001.
Физика и Астрономия, учебник для 8 класса общеобраз. учреждений,
Под редакцией А.А. Пинского, В.Г. Разумовского, М., ,,Просвещение”, 2001.
Л. Галперштейн, Занимательная физика, Москва ,,Росмен”, 1998.
В.А. Буров и др., Фронтальные лабораторные заниатия по физике в средней
школе. Пособие для учителей. М., ,,Просвещение”, 1974.
Энциклопедия для детей, Аванта, физика, М. Аванта, 2002,ჟურნალები: ფიზიკა და მათემატიკა სკოლაში;
Научно-методический журнал, физика в школе.
სკოლის ფიზიკის კაბინეტი
პატენტები
თანამედროვე ტექნოლოგიები და ხელსაწყოებიპროექტის განხორციელებისათვის დაგვჭირდა შემდეგი აპარატურა:
1. კომპიუტერი;
2. პრინტერი;
3. სკანერი;
4. ციფრული ფოტოაპარატი;
5. ვიდეო კამერა;
6. სადემონსტრაციო ლაზერი და დიფრაქციული მესერი (მითითებული იყო
საბუნებისმეტყველო კაბინეტის კომპლექტის ”ოპტიკის” ნაკრებში ვებ-გვერდზე
http://www.ganatleba.org/, რაც ჩვენთვის მიუწვდომელი აღმოჩნდა).
შევიძინეთ შემდეგი მასალები
1. პოლიპროპილენის მილიები (3-4 მმ და 8-10 მმ დიამეტრით; 15-20 მ სიგრძის);
2. სხვადასხვა პროფილიანი პლასტიკატები 15-20 მ სიგრძის;
3. პლასტმასის ბურთულები (8 მმ დიამეტრით) 40-50 ცალი;
4. ალუმინის ფოლგა 2-3 ცალი;
5. ეპოქსიდის წებო 2-3;
6. ანტიფრიზი 3-4 ლიტრი;
7. პინკ-პონკის ბურთი10-15 ცალი;
8. ერთჯერადი სამედიცინო შპრიცი (10-20-30 მლ მოცულობით) 10-15 ცალი;
9. პლასტმასის სახაზავი10-15 ცალი;
10. მტვერსასრუტი 1ცალი.
11. ვერცხლის მავთული (1,5-2 მმ დიამეტრი; 20-30 სმ სიგრძის)
გამოვიყენეთ ინტერნეტი
http://soft.dlf.ge// უფასოდ და თავისუფლად გავრცელებადი ალტერნატივები-დინამიური რესურსები მათ. საბუნ.
http://experiment.edu.ru/
http://www.rosuchpribor.ru/
http://www.corex.de/
http://www.walter-fendt.de/
http://www.schulphysik.de/
http://www.schulphysik.de/experi.html
http://www.fourier-sys.com/
http://www.physicscentral.com/resources/interactive.html/
http://serendip.brynmawr.edu/sci_edu/physites.html/
http://www.youtube.com/
http://public.web.cern.ch/public/Content/Chapters/Education/OnlineResources/%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20Experiments-en.html
შეხვედრები გვქონდა:1. კახა კუდავასთან (პედაგოგიკის მეცნიერებათა კანდიდატი, გამომცემლობა ინტელექტის დირექტორი),
2. ბაკურ სულაკაურთან (ბაკურ სულაკაურის გამომცემლობა),
რომლებმაც გაგვაცნეს თუ რა ლიტერატურა გამოსცეს (ან გამოცემენ) სასკოლო ექსპერიმენტებთან დაკავშირებით. აღმოჩნდა, რომ ამ მხრივ ფაქტიურად არაფერი არ კეთდება, გარდა ნათარგმნი ”მეცნიერების ენციკლოპედიისა” და ”უსაფრთხო და მარტივი ექსპერიმენტების-ფიზიკაში” გამოცემისა (ორჯერ, 2004-2008 წლებში, ისიც ავტორის ხარჯით).
ქვემოდ წარმოვადგენთ ჩვენს მიერ დამზადებული ხელსაწყოების ანაწყობის აღწერასა და მისი გამიყენებით ექსპერიმენტების ჩატარების მეთოდიკას
ბუნებისმეტყველების მიკროლაბორატორია
(ფიზიკა, ბმმლ # 1 ფ)
კომპონენტების სია
# აღწერა სიგრძე (სმ) რაოდენობა
"სერელის ხელსაწყო", დაცულია პატენტით, GE U 2004 U 1154; RU # 58764 U1
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი
საცობებით, შეფერილი სითხითა და ჰაერის ბუშტით,
Ø 10 მმ (გარე) 30_32 1
2. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი,
ცარიელი, Ø 10 მმ (გარე) 32_34 1
3. პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის
დასამაგრებელი თაროთი 33_34 1
4. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი,
Ø 4_6 მმ (გარე) 32_34 1
5. ერთჯერადი სამედიცინო შპრიცი 20 მლ 1
6. ერთჯერადი სამედიცინო შპრიცი 5 მლ 1
7. პლასტმასის ნასვრეტებიანი სფერო (პინგ-პონგის ბურთი)
შპრიცზე დასამაგრებლით 1
8. მაგიდის ჩოგბურთის ბურთი (პინგ-პონგის 1
9. კაუჩუკის რგოლი Ø 8 Ø 50 მმ 2
10. ლაზერული მაჩვენებელი 1
11. კლიპსი (დამჭ.) 40 მმ 1 12. კლიპსი (დამჭ.) 15 მმ 2
13. პლასტმასზე გადაკრული სტანიოლის ან ალუმინის
ფოლგის მილი Ø 6 მმ (შიგა) 29,5 1
14. ქაღალდზე გადაკრული სტანიოლის ან ალუმინის
ფოლგის მილი Ø 11-12 მმ (გარე) 29,5 1
15. პლასტმასის სამასშტაბო სახაზავი 30 1
16. პლასტმასის პატარა ბურთულები Ø 5-6 მმ 20-30
17. პატარა ძელაკები ზომით 10 x 12 x 20 მმ 2
სადემონსტრაციო ექსპერიმენტებისა და ლაბორატორიულ
სამუშაოების ჩამონათვალი
სადემონსტრაციო ექსპერიმენტები1. ჰაერის არსებობისა და მისი თვისებების დამტკიცება
2. შეკუმშული ჰაერის გამოყენება
3. მწვეთარა
4. პასკალის კანონის შემოწმება
5. ჰიდრავლიკური წნეხის მოდელი და მისი მოქმედება
6. ჰიდრავლიკური მუხრუჭის მოდელი და მისი მოქმედება
7. ზიარჭურჭლის კანონის შემოწმება
8. შადრევნის მოქმედება
9. წყალმზომი მილის მოქმედება
10. ჰერონის შადრევნის მოქმედება
11. თარაზოს აგებულება და მოქმედება
12. სიფონის მოქმედება
13. ლივერის მოქმედება
14. რეაქტიული მოძრაობა
15. ბერნულის კანონის შემოწმება - ჰაერის ჭავლში წნევის შემცირება
16. შუქსატარის მოქმედება
17. ჰაერის გაფართოება გათბობისას
18. გალილეო გალილეის თერმომეტრის მოდელი და მისი მოქმედება
19. სითხის გაფართოება გათბობისას
20. ცივი (თბილი) წყლის ადუღება დაბალი წნევის პირობებში, სითბოს წყაროს გარეშე
21. დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედება
22. მუდმივი და ცვლადი ტევადობის ცილინდრული კონდენსატორ
ლაბორატორიული სამუშაოები
1. პატარა სხეულების ზომების განსაზღვრა
2. თანაბარი მოძრაობის შესწავლა
3. ბერკეტის წონასწორობის პირობის გამორკვევა
სადემონსტრაციო ექსპერიმენტების აღწერა
1. ჰაერის არსებობისა და მისი თვისებების დამტკიცება
ხელსაწყოები და მასალები:
1. ეთჯერადი შპრიცი 20 მლ
2. შპრიცის ნემსი
3. ჭიქა
4. ცივი წყალი
5. მდუღარე წყალი
ექსპერიმენტის ჩატარება
ა) აიღე შპრიცი ნემსის გარეშე. ამოძრავე დგუში მის ცილინდრში იქით აქეთ.
ამოსწიე დგუში ბოლომდე. თითით მჭიდროდ დახურე ნემსის დასამაგრებელი ხვრელი და დააწექი დგუშს. შემდეგ ხელი გაუშვი დგუშს.
ბ) დაამაგრე შპრიცზე ნემსი და დგუში ამოსწიე ბოლომდე. ჭიქაში ჩაასხი წყალი. ნემსის წვერი ჩაუშვი წყალში (1-1,5 სმ-ზე) და ნელ-ნელა დააწექი დგუშს.
გ) დაამაგრე შპრიცზე ნემსი და დგუში დასწიე ბოლომდე. ნემსის წვერი ჩაუშვი ცივ წყალში (1-1,5 სმ-ზე) და დგუში ნელ-ნელა ამოსწიე.
დ) ახლა ნემსის წვერი ჩაუშვი მდუღარე წყალში და გაიმეორე წინა ცდა.
შედეგი
ა) თავიდან დგუში ცილინდრში იქით აქეთ თავისუფლად იმოძრავებს. ხვრელის დახურვის
შემდეგ კი დგუშის გადაადგილება გაგიჭერდება. დგუშზე ხელის გაშვების შემდეგ ის საწყის მდებარეობაში დაბრუნდება.
ბ) შპრიციდან ჰაერი გადავა წყალში და მისგან ჰაერის ბუშტები გამოიყოფა.
გ) ცივი წყალი აყვება დგუშს და დაგროვდება შპრიცის ცილინდრში. ასე შეყავს ექიმს წამალი სამედიცინო შპრიცში ინექციისათვის.
დ) მდუღარე წყალი დგუშს თითქმის არ წაყვება (პრაქტიკულად ცოტა შეიწოვება).
ახსნა
ა) დგუშის თავისუფალი გადაადგილებისას ჰაერი შპრიცის ხვრელიდან თავისუფლად გამოდის და შედის, ე.ი. არ იკუმშება.
რადგან ცილინდრი სავსეა ჰაერით და დახურულ ცილინდრში შეიკუმშება, მისი წნევა გაიზრდება, რაც დგუშის გადაადგილებას გაუწევს წინაღმდეგობას.
შემდეგ შეკუმშული ჰაერი გაფართოვდება და დგუშს საწყის მდებარეობაში დააბრუნებს.
ბ) რადგან ჰაერი წყალზე მსუბუქია, ამიტომ წყლიდან გამოიყოფა ჰაერის ბუშტები.
გ) ეს მოვლენა გამოწვეულია ატმოსფეროს არსებობით და მისი წნევის მოქმედებით.
დ) რადგან შპრიცში დაგროვდება მდუღარე წყლის ნაჯერი ორთქლი და მისი წნევა დაახლოებით ატმოსფეროს წნევის ტოლია. ეს წნევები კი ერთმანეთს გააწონასწორებს.
გამოყენება
ჰაერი აუცილებელია სიცოცხლისათვის. ფართოდ გამოიყენება ტექნიკასა და ყოფა-ცხოვრებაშიპნევმატურ იარაღებში, მუხრუჭებში (სატვირთო ავტომობილებსა და რკინიგზის ტრანსპორტში) და სხვ.
2. შეკუმშული ჰაერის გამოყენება
ხელსაწყოები და მასალები:
1. ეთჯერადი შპრიცი 20 მლ
2. ეთჯერადი შპრიცი 5 მლ
3. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკრი მილი Ø 4-6 მმ
ექსპერიმენტის ჩატარება
დიდი შპრიციდან დგუში მაღლა ამოწიე, ხოლო პატარაში დაბლა ჩაწიე. პოლიპროპილენის მილით შპრიცები ერთმანეთთან შეაერთე. პატარა შპრიცი დაიკავე მარცხენა ხელში, ხოლო დიდი-მარჯვენაში ვერტიკალურად. სწრაფად დააწექი დიდი შპრიცის დგუშს ქვევით.
შედეგი
პატარა შპრიციდან დგუში ამოვარდება ისე, როგორც სასროლი იარაღიდან ტყვია (მაგ. შეკუმშულ ჰაერზე მომუშავე სათამაშო დამბაჩიდან, თოფიდან და სხვ.). დგუში შეიძლება ვერტიკლურად ავიდეს 50-60 სმ-ის სიმაღლეზე.
ახსნა
დიდი შპრიცის დგუშის სწრაფად დაბლა დაწევისას შეასრულებ მუშაობას, ჰაერი შეიკუმშება მისი წნევა და ენერგია გაიზრდება. შემდეგ შეკუმშული ჰაერი გაზრდილი ენერგიის ხარჯზე თვითონ შეასრულებს მუშაობას პატარა დგუშის გასროლაზე.
გამოყენება
შეკუმშული ჰაერი გამოიყენება ავტომობილების, თვითმფრინავების, ველოსიპედების, მოტოციკლეტების საბურავებში. სატვირთო ავტომობილებისა და რკინიგზის ტრანსპორტის მუხრუჭებში. სხვადასხვა ტრანსპორტის კარების გაღება და დახურვისათვის, პნევმატიკურ იარაღებში და სხვ.
3. მწვეთარა
ხელსაწყოები და მასალები
1. ეთჯერადი შპრიცი 20 მლ
2. შპრიცის ნემსი
3. წყლიანი ჭიქა
ექსპერიმენტის ჩატარება
შპრიცზე დაამაგრე ნემსი და დგუში დაბლა დაწიე. ჩაუშვი ნემსის წვერი წყალში და დგუში ნელ- ნელა მაღლა აწიე. შემდეგ შპრიცი დაიკავე ვერტიკალურად და დგუში შპრიციდან ამოაძვრე.
შედეგი
თავდაპირველად ატმოსფერული წნევის მოქმედებით წყალი შპრიცში შეიწოვება. როდესაც დგუში მოშორდება შპრიცს ნემსიდან დაიწყება წყლის წვეთების ჩამოვარდნა დროის ტოლი შუალედების შემდეგ და მიიღებ მწვეთარას.
ახსნა
შპრიციდან დგუშის ამოღების შემდეგ წყალზე ზემოდან იმოქმედებს ატმოსფერული წნევა და წყალი სიმძიმის ძალის მოქმედებით ნემსიდან წვეთების სახით გამოედინება.
გამოყენება
ხელსაწყო გამოიყენება სასკოლო ექსპერიმენტების ჩატარებისას, როდესაც საჭიროა დროის ტოლი შუალედების მიღება. მაგ. ურიკის მოძრაობის შესწავლისას.
4. პასკალის კანონის შემოწმება
ხელსაწყოები და მასალები
1. ეთჯერადი შპრიცი 20 მლ
2. პლასტმასის ნასვრეტებიანი სფერო (პინგ-პონგის ბურთი) შპრიცზე დასამაგრებლით
3. წყლიანი ჭიქა
ექსპერიმენტის ჩატარება
დაამაგრე პლასტმასის ნასვრეტებიანი სფერო შპრიცზე ისე, როგორც ამაგრებენ ნემსს და
დგუში დაწიე ქვევით. სფერო მოათავსე მთლიანად წყალში და ნელ-ნელა დგუშით შეიწოვე მასში წყალი. სფერო და შპრიცი მთლიანად უნდა აივსოს წყლით. დაიკავე ხელსაწყო ვერტიკალურად და დააწექი დგუშს.
ექსპერიმენტი შეიძლება ჩაატარო თამბაქოს კვამლითაც.
შედეგი
ყველა ნასვრეტიდან წყალი ან თამბაქოს კვამლი (აირი) ერთნაირი ჭავლით დაიწყებს გამოდინებას (წყლის შემთხვევაში იყავი ყურადღებით, რომ არაფერი დაასველო).
დასკვნა
დაკვირვების შედეგი ამტკიცებს პასკალის კანონს: სითხესა ან აირზე გარედან წარმოებული წნევა თანაბრად გადაეცემა სითხის ან აირის ყოველ წერტილს.
აღსანიშნავია, რომ ეს კანონი უწონობის მდგომარეობაშიც მართებულია.
გამოყენება
ამ კანონის საფუძველზე მოქმედებს ავტომობილის ჰიდრავლიკური მუხრუჭები, ჰიდრავლიკური
წნეხი, ჰიდრავლიკური დომკრატი, თვითმცლელი სატვირთო ავტომობილის ძარა და მრავალი სხვა ტექნიკური მოწყობილობა.
5.ჰიდრავლიკური წნეხის მოდელი და მისი მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. ეთჯერადი შპრიცი 20 მლ
2. ეთჯერადი შპრიცი 5 მლ
3. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი Ø 4-6 მმ
4. შეფერილი წყალი ჭიქაში
ექსპერიმენტის ჩატარება
შპრიცები პოლიპროპილენის მილით ერთმანეთთან შეაერთე. პატარა შპრიციდან დგუში ამოიღე და ჩაუშვი შეფერილ წყალში. დიდი დგუშით შეიწოვე წყალი შპრიცებში და მილში ისე, რომ დიდი შპრიცი ნახევრამდე შეივსოს, ხოლო პატარა შპრიცი და მილი მთლიანად. მოარგე დგუში პატარა შპრიცს. მიიღებ ჰიდრავლიკური წნეხის მოდელს. ხელსაწყო დაამაგრე შტატივზე ისე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე. დიდ დგუშზე დადევი 1 კგ-იანი საწონი და დააწექი პატარა დგუშს. ცდა გაიმეორე 2 კგ-იან საწონზე.
შედეგი
პატარა დგუშსზე მცირე ძალის მოქმედებით დაიძლევა დიდი ძალა, ტვირთი (1კგ-ანი ან 2 კგ-იანი საწონი) მაღლა აიწევა.
ახსნა
სითხე (წყალი) პრაქტიკულად უკუმშვადია. პატარა დგუშიდან სითხეზე მოქმედი წნევა პასკალის კანონის თანახმად თანაბრად გადაეცემა სითხის ყველა წერტილს და მაშასადამე დიდ დგუშსაც. ამიტომ, რამდენჯერაც დიდი დგუშის ფართობი მეტია პატარა დგუშის ფართობზე იმდენჯერ მეტია დიდ დგუშსზე მოქმედი ძალა, ვიდრე პატარა დგუშსზე.
გამოყენება
ჰიდრავლიკური წნეხი გამოიყენება ქარხნებში, ამწეებში, დომკრატებში. ამ პრინციპზე მუშაობს ჰიდრავლიკური მუხრუჭები ავტომობილებში და სხვ.
6.ჰიდრავლიკური მუხრუჭის მოდელი და მისი მოექმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. ეთჯერადი შპრიცი 20 მლ
2. ეთჯერადი შპრიცი 5 მლ
3. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი Ø 4-6 მმ
4. შეფერილი წყალი ჭიქაში
ექსპერიმენტის ჩატარება
შპრიცები პოლიპროპილენის მილით ერთმანეთთან შეაერთე. პატარა შპრიციდან დგუში ამოიღე და ჩაუშვი შეფერილ წყალში. დიდი დგუშით შეიწოვე წყალი შპრიცებში და მილში ისე, რომ დიდი შპრიცი ნახევრამდე შეივსოს, ხოლო პატარა შპრიცი და მილი მთლიანად. მოარგე დგუში პატარა შპრიცს. ხელსაწყო დაამაგრე ისე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე, დიდი შპრიცის დგუშის სახელური უნდა ებჯინებოდეს შტატივზე დამაგრებულ ლითონის დრეკად სახაზავს. დააწექი პატარა დგუშს.
შედეგი
დიდი დგუში მიაწვება დრეკად სახაზავს და გადახრის მას.
ახსნა
დაკვირვების შედეგი აიხსნება ისე, როგორც წინა ექსპერიმენტში.
გამოყენება
ამ პრინციპზე მოქმედებს ყველა მსუბუქი ავტომობილის მუხრუჭები.
7. ზიარჭურჭელის კანონის შემოწმება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი,
ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის
დასამაგრებელი თაროთი
3. კაუჩუკის რგოლი Ø 8 Ø 50 მმ
4. ერთჯერადი სამედიცინო შპრიცი 20 მლ
5. კლიპსი (დამჭერი) 40 მმ
6. ჭიქა შეფერილი წყლით
7. პლასტმასის ნახევარ ლიტრიანი, ფსკერგადაჭრილი ორი ბოთლი სახურავებით,
რომლებიც შუაში უნდა იყოს გახვრეტილი Ø 9 მმ (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი დაამაგრე პლასტიკატის სადგამის ღარში, მოხარე და კაუჩუკის რგოლით შეაკავე მოხრილ მდგომარეობაში ისე, როგორც ნაჩვენებია სურ-ზე. მილის ერთ შტოს მოუჭირე კლიპსი. შპრიცის გამოყენებით ჩაასხი შეფერილი სითხე მილის მეორეშტოში. მოხსენი კლიპსი.
მილი დახარე. მილის შტოები დააშორე ერთმანეთს.
ბოთლების სახურავებში გაუყარე ელასტიკური მილი და მოუჭირე მას კლიპსი. ბოთლები დააყენევერტიკალურად, როგორც ნაჩვენებია სურათზე. ერთ-ერთ ბოთლში ჩაასხი შეფერილისითხე. მოხ-სენი კლიპსი. ერთი ბოთლი დაამაგრე, ხოლო მეორე ამოძრავე მის მიმართ ზევით - ქვევით.
შეიძლება ცდა ჩაატარო სხვადასხვაგვარ სითხეებზეც.
შედეგი
კლიპსის მოხსნის შემდეგ სითხე მილის ორივე შტოში ერთ დონეზე დადგება. მილის დახრისას შტოების ერთმანეთთან მიახლოებისას ან დაშორებისას სითხე მაინც ერთ დონეზე დადგება.
ამ მოვლენას უფრო თვალსაჩინოდ დააკვირდები ბოთლების გამოყენებისას.
ახსნა და დასკვნა
უძრავ სითხეში (ე.ი. წონასწორობისას) წნევა ნებისმიერ დონეზე ზიარჭურჭლის ორივე მუხლში ერთნაირია, ამიტომ ერთნაირია ამ დონეების ზემოთ სითხის სვეტების სიმაღლეც.
ცდების შედეგებზე დაკვირვებები ამტკიცებს ზიარჭურჭელის კანონს: უძრავი ერთგვაროვანი სითხის თავისუფალი ზედაპირები ნებისმიერი ფორმის ზიარჭურჭელში ერთ დონეზეა
სხვადასხვაგვარი სითხის თავისუფალი ზედაპირები ზიარჭურჭელში წონასწორობისას ამ სითხე-ების დონეები არ იქნება ერთნაირი, რადგან სითხის წნევა ჭურჭლის ფსკერზე სითხის სვეტის სიმაღლისა და სიმკვრივის პირდაპირპროპორციულია. წნევათა ტოლობისას მეტი სიმკვრივის სითხის სვეტის სიმაღლე ნაკლები იქნება ნაკლები სიმკვრივის სითხის სვეტის სიმაღ-ლეზე.
აღსანიშნავია, რომ ეს კანონი უწონობის მდგომარეობაში არაა მართებული.
გამოყენება
სხვადასხვა საყოფაცხოვრებო ნივთებში: სარწყავი, ჩაიდანი, ყავადანი და სხვ.
ჰორიზონტული წრფის გასავლებ ხელსაწყოში - ნიველირი.
არტეზიულ ჭაში. რაბებში. წყალმზომ მილებში და სხვ.
8. შადრევნის მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. პლასტმასის 1,5 ლიტრიანი, ფსკერგადაჭრილი ბოთლი სახურავით, რომლიც
შუაში უნდა; იყოს გახვრეტილი Ø 9 მმ (დამატებით)
3. პიპეტის მინის მილი ან ავტოკალმის (პასტის) კორპუსის ვიწროხვრელიანი ნაწილი
4. წყლიანი ჭურჭელი (დამატებით)
5. შტატივი (დამატებით)
6. ცარიელი თასი ან ვედრო (დამატებით) ექსპერიმენტის ჩატარება
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი ერთი ბოლოთი გაუყარე პლასტმასის ფსკერწაჭრილი ბოთლის სახურავშის ხვრელში, ხოლო მეორე ბოლოზე წამოაცვი პიპეტის მინის მილი. ბოთლს მჭიდროდ მიახრახნე სახურავი და მოჭრილი ფსკერით ზევით ვერტილალურად დაამაგრე შტატივზე. მილი დაიკავე ბოთლის პარალელურად მარცხენა ხელით ისე, რომ პიპეტის მილის ხვრელი ბოთლის ფსკერზე უფრო მაღლა იყოს. ბოთლი აავსე წყლით. მილს ქვევით დაუდგი ცარიელი თასი ან ვედრო. მილი თანდათან დაბლა დასწიე, ხოლო შემდეგ ისევ მაღლა ასწიე. ექსპერიმენტი რამდენჯერმე გაიმეორე.
შედეგი
გაჩნდება პატარა შადრევანი. რაც უფრო დაბლა დასწევ მილს მით უფრო დიდი სიჩქარით გამოვა წყალი მილის ხვრელიდან, მაგრამ ბოთლში წყლის დონეზე მაღლა ვერ ავა. მილის მაღლა აწევისას, შადრევანი შეწყდება.
ახსნა
შადრევანის გაჩენა აიხსნება ზიარჭურჭლის კანონით.
გამოყენება
წყალსადენისა (ქალაქის წყალმომარაგება) და შადრევნების მოწყობილობაში.
9. წყალმზომი მილის მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები 1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. პლასტმასის 1,5 ლიტრიანი, ფსკერგადაჭრილი ბოთლი სახურავით, რომლიც
შუაში უნდა იყოს გახვრეტილი Ø 9 მმ (დამატებით)
3. წყლიანი ჭურჭელი (დამატებით) 5. შტატივი (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი ერთი ბოლოთი გაუყარე პლასტ-მასის ფსკერწაჭრილი ბოთლის სახურავის ხვრელში. ბოთლს მჭიდროდ მიახრახნე სახურავი და მოჭრილი ფსკერით ზევით ვერტიკალურად დაამაგრე შტატივზე. მილი დაიკავე ბოთლის პარალელურად მარცხენა ხელით. ჩაასხი წყალი ბოთლში.
შედეგი
მილში და ბოთლში წყალი ერთ დონეზე დადგება.
გამოყენება
ორთქლის ქვაბისა და წყლის ავზების წყალსაზომ მილებში.
10. ჰერონის შადრევნის მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 5-6 მმ (გარე)
2. პლასტმასის 1,5 ლიტრიანი ბოთლი სახურავით, რომელიც შუაში უნდა იყოს გახვ
რეტილი Ø 4-5 მმ (დამატებით)
3. პიპეტის მინის მილი ან ავტოკალმის (პასტის) კორპუსის ვიწროხვრელიანი ნაწილი
4. წყლიანი ჭურჭელი (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილის ერთი ბოლო გაუყარე პლასტმასის ბოთლისსახურავის ხვრელში, ხოლო მეორეზე პიპეტის მილი წამოაცვი. ჩაასხი წყალი ბოთლში ისე, რომ ბოლომდის ნუ აავსებ. სახურავი მჭიდროდ მოახრახნე ბოთლს. ბოთლში მოთავსებული მილის ნაწილი წყალში უნდა იყოს ჩაშვებული. ჩაჰბერე პირით ჰაერი ბოთლში (უკეთესია თუ საჭირხნ ტუმბოს გამოიყენებ) და მილი სწრაფად გაათავისუფლე.
შედეგი
მილიდან წყალი შადრევანივით ამოასხამს.
გამოყენება
საღებავების, სარეცხი სითხეებისა და სუნამოების გასაფრქვევ მოწყობილობებში.
11. თარაზოს აგებულება და მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი საცობებით, შეფერილი
სითხით, ჰაერის ბუშტითა და ბურთულით Ø 10 მმ (გარე)
2. პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის დასამაგრებელი თაროთი
ექსპერიმენტის ჩატარება
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი დაამაგრე პლასტიკატის სადგამის ღარში ოდნავ მოხრილ მდგომარეობაში ისე, როგორც სურათზეა ნაჩვენები.
შედეგი
დასაწყისში ჰაერის ბუშტი იმოძრავებს და წონასწორობისას დაიკავებს მოხრილ მილში ყველაზე მაღალ მდებარეობას.
ახსნა
სითხე დენადობის თვისებისა და დედამიწის მიზიდულობის გამო მილში იმოძრავებს ქვევით, ხოლო ჰაერის ბუშტი მსუბუქია და ზევით.
გამოყენება
ზედაპირის ჰორიზონტალობის შესამოწმებლად, ძირითადად მშენებლობაში.
12. სიფონის მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 5-6 მმ (გარე)
ან Ø 10 მმ (გარე)
2. წყლიანი ჭიქა (დამატებით)
3. ცარიელი ჭიქა (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
ჭიქები დადგი სხვადასხვა სიმაღლეზე (დონეზე) - წყლიანი მაღლა, ცარიელი დაბლა. ელასტი-კური მილის ერთი ბოლო ჩაუშვი წყლიან ჭიქაში, ხოლო მეორედან პირით გამოწოვე ჰაერი, დახუ-რე თითით და ჩაუშვი ცარიელ ჭიქაში. ქვედა ჭიქა ამოძრავე ზევით-ქვევით.
შედეგი
წყლიანი ჭიქიდან წყალი დაიწყებს გადმოდინებას ცარიელ ჭიქაში. როდესაც მილის ბოლოები ორივე ჭიქაში წყალში იქნება ჩაშვებული და ქვედა ჭიქას პირველზე უფრო მაღლა ასწევ, წყალი პირი-ქით დაიწყებს გადმოდინებას.
ახსნა
გავრცელებულია აზრი, რომ სიფონი მოქმედებს ატმოსფერული წნევის გამო (დასაწყისში, მეორე ბოლოდან ჰაერის გამოწოვის შემდეგ მარცხენა მუხლში სითხე ატმოსფერული წნევით იწევს მაღლასიმძიმის ძალის საწინააღმდეგოდ), მაგრამ სიფონი ხომ ვაკუუმშიც მუშაობს! სითხეს სიფონის მუხლში უბიძგებს თვით სითხის ატომებს შორის მოქმედი შინაგანი ძალები. როდესაც სიფონი იწყებს მოქმედებას, მის გამოსავალ მილში მეტი სითხეა, ვიდრე შესასვლელში და წარმოქმნილი წნევათა სხვაობის გამო სითხე იწევს მაღლა, გადაედინება მილის მოხრილ ნაწილში და გამოედი-ნება სიფონიდან. რაც უფრო მაღლა აიწევს სითხე სიფონის მუხლში, აქ მით ნაკლები ხთება წნევა სითხეში. თუ სიფონის მუხლს ავწევთ საკმაოდ მაღლა, მაშინ სითხეში წნევა შეიძლება იქამდე შემ-ცირდეს, რომ მასში ბუშტულები დაიწყებს (ჰაერის ან სხვა გაზის) გაჩენას. სწორედ;; ამით შემოისაზ-ღვრება სიფონის სიმაღლე, ვინაიდან ბუშტულები არღვევენ მოლეკულებს შორის კავშირს. ატმოს-ფერული წნევისას სიფონი უკეთესად მუშაობს, ვინაიდან ამ შემთხვევაში სიფონში სითხის წნევა იზრდება, ამ დროს აგრეთვე იზრდება სიმაღლეც, რომელზედაც იწყება ბუშტულების გაჩენა.
გამოყენება
ყოფა-ცხობრებაში გამოიყენება სითხის გადასატანად ერთი ჭურჭლიდან მეორეში. მაგალითად, ღვინის ჩამოსა;სხმელად ბოთლში.
13. ლივერის მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. ერთჯერადი შპრიცი 5 მლ-იანი (ან პიპეტის მინის მილი)
3. კაუჩუკის რგოლი
4. წყლიანი ქილა (დამატებით)
5. ცარიელი ჭიქ;;ა (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
ა) შპრიციდან ამოიღე დგუში. ელასტიკური მილის ერთ ბოლოზე დაახვიე კაუჩუკის რგოლის; 6-8 ხვია, მასზე მჭიდროდ წამოაცვი შპრიცი - მიიღებ ლივერის მოდელს და ჩაუშვი წყლიან ქილაში. ცოტა ხნის შემდეგ ელასტილური მილის ზედა ბოლო დახურე თითით და მილი ამოიღე წყლიდან. შემდეგ მილი გადაიტანე ცარიელ ჭიქაში და მოაშორე თითი მილის ზედა ბოლოს.
ბ) ან პიპეტის მინის მილი მჭიდროდ წამოაცვი ელასტიკური მილის ერთ ბოლოზე და ჩაატარე ანალოგიური ექსპერიმენტი.
შედეგი
თავდაპირველად ატმოსფერული წნევის მოქმედებით წყალი შევა შპრიცში და მილში ქილაში წყლის დონემდე. თავდახურული მილის ამოღებისას წყალი ამოყვება მილს, ხოლო ცარიელ ჭიქაშიგადატანილი მილის გახსნისას წყალი ჩაიღვრება ცარიელ ჭიქაში. ეს ხელსაწყო-შპრიცით, განსხვა-ვებით ჩვეულებრივი ლივერისაგან, ნებისმიერი სიღრმიდან გარკვეული მოცულობის სითხის ამო-ღების საშუალებას იძლევა.
გამოყენება
ლივერი გამოიყენება სითხის სინჯის ასაღებად, სითხეების დიფუზიაზე ცდის ჩასატარებლად, ზოგიერთი ქიმიური რეაქციების უსაფრთხოდ ჩასატარებლად და სხვ.
14. რეაქტიული მოძრაობა
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. 90 გრადუსით მოხრილი მინის ან პლასტმასის მილი, რომელიც შეიძლება დამზადდეს
საწერი პასტის კორპუსისაგან (დამატებით)
3. სახურავგახვრეტილი (Ø 9 მმ) პლასტმასის წყლიანი ბოთლი (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
90 გრადუსით მოხრილი მინის ან პლასტმასის მილი წამოაცვი ელასტიკურ მილზე და მისი მეორე ბოლოგაუყარე პლასტმასის ბოთლის სახურავში. სახურავი მოახრახნე წყლიან ბოთლს და დაიკავე თავდაყირა ვერტიკალურად, შემდეგ მოუჭირე ხელი.
შედეგი
პლასტმასის მილი გადაიხრება სითხის ჭავლის გამოდინების საწინააღმდეგოდ. რაც უფრო დიდი ძალით მოუჭერთ წყლიან ბოთლს, მით უფრო დიდი სიჩქარით გამოვა წყლის ჭავლი და მეტი კუთხით გადაიხრება ელასტიკური მილი. მაშასადამე, ადგილი ექნება რეაქტიულ მოძრაობას.
გამოყენება
თანამედროვე რეაქტიულ ძრავებში, სასროლ ავტომატურ იარაღებში და სხვ.
15. ჰაერის ჭავლში წნევის შემცირება, ბერნულის კანონის შემოწმება
ხელსაწყოები და მასალები
1. მაგიდის ჩოგბურთის ბურთი (პინგ-პონგის)
2. მინის ან პლასტმასის ძაბრი (ყელის შიგა Ø 10 მმ) (დამატებით)
3. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი Ø 10 მმ
4. ფიზიკის კაბინეტისათვის დამზადებული ჰაერშემბერი ხელსაწყო ან მტვერსასრუტი (შემწოვი
და საჭირხნი ხვრელებით, მაგ. 2) (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
ა) ჰაერშემბერით ან მტვერსასრუტით ჰაერის ჭავლი მიმართე ვერტიკალურად ზევით და ჭავლში მოათავსე პინგ-პონგის ბურთი. თუ ცდას ატარებ ჰაერშემბერით, მაშინ ძრავის ჩართვამდე ბურთი დადევი ჰაერშემბერის ხვრელის მესერზე. შემდეგ ძაბვას ნულიდან თანდათანობით მოუმატე ნორმალურამდე.
ბ) ძაბრი დააკავშირე მილის ერთ ბოლოსთან (თუ დიამეტრები ისეა შერჩეული როგორც მითითე-ბულია, მაშინ მილი ძაბრის ყელში მჭიდროდ გაეყრება. სხვა შემთხვევაში დაგჭირდება მწებავი ლენტი_სკოჩი). ელასტიკური მილის მეორე ბოლო დააკავშირე მტვერსასრუტის მილთან, რომე-ლიც თავის მხრივ უნდა შეაერთო მტვერსასრუტის საჭირხნ ხვრელთან. მტვერსასრუტის მილი დაიკავე მარცხენა ხელში ისე, რომ ძაბრი თავდაყირა დადგეს. ჩართე მტვერსასრუტი ქსელში და მარჯვენა ხელით პინგ-პონგის ბურთი შეიტანე ძაბრში, ყელთან ახლოს და ხელი გაუშვი. ცოტა ხნის შემდეგ შეწყვიტე ჰაერის ჭავლი მილში, ამისათვის მტვერსასრუტი გამორთე ქსელიდან.
ეს ცდა შეიძლება მარტივად ჩაატარო კონუსური ყელის მქონე პლასტმასის ბოთლისაგან გამოჭრი-ლი ძაბრითაც. წინასწარ ბოთლის სახურავში უნდა გაუყარო პოლიპროპილენის მილი და ცდა ჩაატარო ისე, როგორც სურათზეა ნაჩვენები (მილში პირით ჩაბერო ჰაერი).
შედეგი
ა) ბურთი ილივლივებს ჰაერში.
ძაბვის თანდათან მომატებისას ჰაერის ნაკადის სიჩქარე აგრეთვე თანდათან მოიმატებს, ხოლო ბურთი თანდათან აიწევს ზევით და ილივლივებს ჰაერში.
ბ) მილში ჰაერის მძლავრი ნაკადის არსებობისას ძაბრში პინგ-პონგის ბურთი ხტუნვას დაიწყებს ისე, რომ ძირს არ ჩამოვარდება. ჰაერის ჭავლის შეწყვეტის შემდეგ კი ჩამოვარდება.
ახსნა
ა) ჭავლში ბურთის ასეთი მდგრადი მდებარეობა აიხსნება ჰაერის ნაკადში გვერდითი სტატიკური წნევი შემცირებით. ატმოსფერული წნევა აჭარბებს სტატიკურს. ბურთზე მოქმედი სიმძიმის ძალა წონასწორდება დინამიკური წნევის ძალით.
ბ) ცხადია ეს მოვლენა აიხსნება ჰაერის ჭავლში წნევის შემცირებით, ატმოსფერულ წნევასთან შედარებით, რაც დაადასტურებს ბერნულის კანონის ჭეშმარიტებას. ძაბრში ბურთის ხტუნვა აიხ-ნება მოვლენის პერიოდული განმეორებით. ბურთის შეხებით ძაბრის კედლებთან წყდება ჰაერის ნაკადი და ბურთი იწყებს ვარდნას. ამ დროს ჰაერის ჭავლი აღდგება, წნევა ძაბრსა და ბურთს შო-რის კვლავ შემცირდება და ის კვლავ შეიწოვება ზევით.
16. შუქსატარის მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის დასამაგრებელი თაროთი
3. კაუჩუკის რგოლი Ø 8 - Ø 50 მმ
4. ლაზერული მაჩვენებელი - KEY CHAIN LAZER (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
დაამაგრე ელასტიკური მილი სადგამის ღარში და გაუკეთე კაუჩუკის რგოლი. ჩართე ლაზერული მაჩვენებელი და სინათლის სხივი მიმართე მილის ტორსზე ისე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე. უკეთესი იქნება თუ ოთახი ნაწილობრივ მაინც იქნება დაბნელებული.
შეიძლება ნებისმიერი ფორმით მოხრილი მილი დაიკავო მარცხენა ხელში და მარჯვენა ხელით გაანა;თო ლაზერის სხივით, როგორც წინა ცდაში.
შედეგი
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური, მოხრილი მილი თითქმის მთლიანად იქნება განათებული ლაზერის სინათლით, ე.ი. სინათლე მიყვება მილს. ეს უფრო კარგად შეიმჩნევა დაბნელებულ ოთახში.
ახსნა
პოლიპროპილენის სინათლის გარდატეხის მაჩვენებელი მეტია, ვიდრე ჰაერის და ამიტომ მილში ადგილი აქვს სრული შინაგანი არეკვლის მოვლენას.
გამოყენება
სრული არეკვლა გამოიყენება ბოჭკოვან ოპტიკაში სინათლისა და გამოსახულების გადასაცემად გამჭვირვალე, მოქნილი ბოჭკოების კონების ე.წ. შუქსატარების მეშვეობით.
ბოჭკოების ჩალიჩები გამოიყენება მედიცინაში შინაგანი ორგანოების გამოსაკვლევად.
შუქსატარები, დამზადების ტექნოლოგიის განვითარებასთან ერთად სულ უფრო ფართოდ გამოი-ყენება სხივებით განხორციელებულ კავშირში, მათ შორის ინ;ტერნეტსა და სატელევიზიო კავშირშიც.
17. ჰაერის გაფართოება გათბობისას
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. მინის ბოთლი ხრახნიანი სახურავით (მაგ. ბორჯომის წყლის) (დამატებით)
3. პლასტმასის ნახვრეტიანი (Ø 9 მმ) სახურავი
4. წყლიანი ჭიქა
ექსპერიმენტის ჩატარება
პლასტმასის ნახვრეტიან სახურავში გაუყარე ელასტიკური მილი და მოახრახნე ცარიელ (ჰაერიან) მინის ბოთლს. მილის თავისუფალი ბოლო ჩაყავი წყლიან ჭიქაში და შემოახვიე ორივე ხელი.
შენიშვნა: ეს ექპერიმენტი შეიძლება ჩაატარო ერთჯერადი სამედიცინო შპრიცითაც. ამისათვის დგუში ამოსწიე ზევით, ე.ი. გაავსე ჰაერით. გაუკეთე ნემსი და მისი წვერი ჩაყავი წყალში, ხოლო ხელი მოხვიე შპრიცს.
შედეგი
ცოტა ხნის შემდეგ წყლიდან გამოიყოფა ჰაერის ბუშტები.
ახსნა
ბოთლზე შემოხვეული ხელები გაათბობს ბოთლსა და მასში მოთავსებულ ჰაერს. იგი უფრო მეტადფართოვდება, ვიდრე მინა და ამიტომ წყლიდან ბუშტების სახით გამოიყოფა.
გამოყენება
მზის სხივებით გამთბარი ჰაერი რომ ფართოვდება, მსუბუქი ხდება, მაღლა ადის ეს ბუნებრივად ხდება ატმოსფეროში, შესაბამისად იცვლება ამინდი და ჩნდება ქარი.
შენობების გათბობა (კონვექცია), ბუხრებისა და სხვადასხვა სახის ღუმელების მუშაობა დამყარე-ბულია ამ მოვლენაზე.
18. გალილეო გალილეის თერმომეტრის მოდელი და მისი მოქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 5-6 მმ (გარე)
2. ნახევარ ლიტრიანი პლასტმასის ბოთლი (დამატებით)
3. პატარა კოლბა ან წამლის შუშა (დამატებით)
4. შეფერილი წყალი
ექსპერიმენტის ჩატარება
ელასტიკური მილის ერთი ბოლო მჭიდროდ გაუყარე ბოთლის სახურავში, ხოლო მეორე კოლბის ან წამლის შუშის სახურავში. ბოთლისა და მილის ნაწილი აავსე შეფერილი წყლით (რისთვისაც შეიძლება გამოიყენო შპრიცი). ბოთლის სახურავს დამატებით გაუკეთე პატარა ხვრელი Ø 1- 2 მმ. ბოთლი დადევი მაგიდაზე, მილი გაჭიმე ვერტიკალურად და კოლბას ჯერ მოხვიე ხელი, ხოლო შემდეგ გაუშვი.
შედეგი
მილში სითხე დაბლა დაიწევს. შემდეგ კვლავ დაუბრუნდება საწყის მდებარეობას.
ახსნა
კოლბაზე ხელის მოხვევით გათბება კოლბა და ჰაერი. უფრო მეტად გაფართოვდება ჰაერი, დააწვე-ბა სითხის ზედაპირს და დაწევს დაბლა, ამ დროს ბოთლიდან ჰაერი პატარა ხვრელიდან ატმოსფე-როში გამოვა. კოლბაზე ხელის გაშვების შემდეგ ჰაერი გაცივდება, შეიკუმშება და სითხე ისევ მაღ-ლა აიწევს, ამ დროს ატმოსფეროდან ჰაერი კვლავ შევა ბოთლში. მილში სითხის აწევა და დაწევა გამოწვეულია ჰაერის ტემპერატურის ცვლილებით.
გამოყენება
ადრე იყენებდნენ ტემპერატურის გასაზომად, მაგრამ მასზე გავლენას ახდენს არა მარტო ტემპერა-ტურის ცვლილება, არამედ ატმოსფერული წნევაც: როდესაც წნევა მცირდება, მილში სითხე დაბლაიწევს, ხოლო როდესაც იზრდება-მაღლა. ამიტომ ეს ძველი თერმომეტრი იმავდროულად ბარო-სკოპიცაა.
19. სითხის გაფართოება გათბობისას
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. მინის ბოთლი პლასტმასის ხრახნიანი სახურავით (მაგ. ბორჯომის წყლის)
(დამატებით)
3. შპრიცი
4. შეფერილი წყალი
5. ქვაბი წყლით (დამატებით)
6. ელექტრო- ან გაზქურა (დამატებით)
ექსპერიმენტის ჩატარება
ბოთლი მთლიანად (ყელამდე) აავსე შეფერილი წყლით. სახურავში გაუყარე მილი და მჭიდროდ მოახრახნე ბოთლს. შპრიცით მილში ჩაასხი ცოტა წყალი ისე, რომ ჰაერიც დარჩეს. დადევი ქვაბი სითბოს წყაროზე და გაათბე ბოთლი წყლის აბაზანაში. ამისათვის ბოთლი ჩადევი წყლიან ქვაბში და ქვეშ დაუფინე ნაჭერი.
შენიშვნა: ეს ექსპერიმენტი უფრო მარტივად შეიძლება ჩაატარო ცეცხლგამძლე კოლბის გამოყენე-ბით, სპირტნათურის ალზე გათბობით.
შედეგი
თავდაპირველად მილში წყალი დაბლა დაიწევს, ხოლო შემდეგ მაღლა აიწევს.
ახსნა
თავიდან წყალი დაბლა იმიტომ დაიწევს, რომ ჯერ თბება ბოთლი, ხოლო შემდეგ წყალი, ამიტომ მილში წყლის დონე აიწევს.
გამოყენება
სითხიან თერმომეტრებში. ამ მოვლენას ითვალისწინებენ სხვადასხვა ტექნიკურ დანადგარებში, მაგ. გათბობის სისტემებში.
20. ცივი (ან თბილი) წყლის ადუღება დაბალი წნევის პირობებში, სითბოს წყაროს გარეშე
ხელსაწყოები და მასალები
1. ერთჯერადი სამედიცინო შპრიცი 20 მლ
2. ჭიქა წყლით (უკეთესია თბილი, დაახლოებით 50-60 გრადუს C-იანი)
ექსპერიმენტის ჩატარება
შპრიცში დგუშით შეიწოვე წყალი, დაახლოებით შპრიცის მოცულობის 1/8 ნაწილი. შპრიცის ხვრელი თითით მჭიდროდ დახურე, დაიკავე ვერტიკალურად და დგუში სწრაფად ასწიე ზევით.
შედეგი
წყალი დაიწყებს დუღილს. სითხეში გაჩნდება ბუშტები და სითხე გაცივდება.
ახსნა
დგუშის ზევით სწრაფად აწევისას შპრიცში ჰაერის წნევა შემცირდება. სითხიდან ინტენსიურად გამოიყოფ;ა წყლი;ს ორთქლით სავსე ბუშტები, რომლებშიც წყლის ნაჯერი ორთქლის წნევა ტოლი გახდება შპრიცში გაიშვიათებული ჰაერის წნევის და წყალი დაიწყებს დუღილს დაბალი წნევის პირობებში. ცხადია, რადგან წყალი ინტენსიურად ორთქლდება გარედან მიწოდებული ენერგიის გარეშე, ამიტომ ის დაკარგავს თავის შინაგან ენერგიას და ამიტომ გაცივდება.
გამოყენება
ანალოგიური პროცესი მიმდინარეობს მაცივრებში, სადაც ამიაკი, ეთილენ-გლიკოლი ან რომელიმე სხვა სითხე სწრაფად ორთქლდება და ცივდება.
შენიშვნა: ადრე ფართოდ იყენებდნენ ფრეონს, მაგრამ აღმოჩნდა, რომ მისი ორთქლი მოხვდებოდა თუ არა ჰაერში არღვევდა ე.წ. ოზონის შრეს, რომელიც იცავს ყველა ცოცხალ ორგანიზმს მზიდან წამოსული ჭარბი ულტრაიისფერი სხივებისაგან.
21. დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედება
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. ერთჯერადი სამედიცინო შპრიცი 20 მლ
3. პლასტმასის ნასვრეტებიანი სფერო (პინგ-პონგის ბურთი) შპრიცზე
დასამაგრებლით
4. პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის დასამაგრებელი თაროთი ან
პლასტმასის სამასშტაბო სახაზავი
5. კლიპსი (დამჭერი) 40 მმ
6. კლიპსი (დამჭერი) 15 მმ
7. ქაღალდზე გადაკრული სტანიოლის ან ალუმინის ფოლგის მილი Ø 11-12 მმ (შიგა)
8. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი საცობებით, შეფერილი სითხითა და ჰაერის ბუშტით Ø 10 მმ (გარე)
ექსპერიმენტის ჩატარება
ა) შპრიციდან ამოიღე დგუში, კლიპსების დახმარებით დაამაგრე ვერტიკალურად და წამოაცვი მასზე პლასტმასის ნასვრეტებიანი სფერო (მიიღებ სადგამს მილისათვის). ამ სადგამის სფეროზე დადევი და გააწონასწორე ნაწილობრივ მოხრილ მდგომარეობაში, მშრალ: ხელზე, ქაღალდზე ან შალის ქსოვილზე ხახუნით დამუხტული ცარიელი პოლიპროპილენის გამჭვირვალე ელასტიკუ-რი მილი.შემდეგ აიღე პლასტმასის სახაზავი ან პლასტიკატის სადგამი ღარით,დამუხტე ანალოგი-ურად და მიუახლოვე პლასტმასის ცარიელ მილს.
ექსპერიმენტი გაიმეორე:
ბ) ქაღალდზე გადაკრული სტანიოლის ან ალუმინის ფოლგის მილით.
გ) პოლიპროპილენის სითხიანი მილით.
შედეგი
ა) შემთხვევაში დააკვირდები დამუხტული სხეულების განზიდვას, ხოლო ბ) და გ) შემთხვევებში - მიზიდვას.
ახსნა
ექსპერიმენტების შედეგები აიხნება მუხტებს შორის ურთიერთქმედების კანონის საფუძველზე.
გამოყენება
მუხტებს შორის ურთიერთქმედება ზოგჯერ სასარგებლოა და ზოგჯერ საზიანო, ამიტომ შესაბამი-სად ითვალისწინებენ და იყენებენ.
22. მუდმივი და ცვლადი ტევადობის ცილინდრული კონდენსატორი
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი, ცარიელი Ø 10 მმ (გარე)
2. პლასტმასზე გადაკრული სტანიოლის ან ალუმინის ფოლგის მილი Ø 6 მმ (გარე) 3. ქაღალდზე გადაკრული სტანიოლის ან ალუმინის ფოლგის მილი Ø 11-12 მმ (შიგა) 4. ელექტრომეტრი
5. ელექტროფორული მანქანა (ან მაღალი ძაბვის ინდუქტორი)
6. მავთულის გამტარი 2 ცალი
ექსპერიმენტის ჩატარება
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილში შიგნით გაუყარე პლასტმასზე გადაკრული სტანიოლის ან ალუმინის ფოლგის მილი, ხოლო გარედან წამოაცვი ქაღალდზე გადაკრული სტა-ნიოლის ან ალუმინის ფოლგის მილი და მიიღებ ცილინდრული ფორმის ცვლადი ტევადობის კონდენსატორს, რომელშიც გამტარი მილები წარმოადგენს შემონაფენებს, ხოლო პოლიპროპილე-ნის მილი დიელექტრიკს. რადგან გამტარი მილების ერთმანეთის მიმართ გადაადგილება თავი-სუფლად შეიძლება, ამიტომ იგი წარმოადგენს ცვლადი ტევადობის კონდენსატორს.
კონდენსატორის შიგა და გარე შემონაფენი გამტარებით შეაერთე ელექტრომეტრის ღეროსთან და კორპუსთან. ელექტროფორული მანქანით (ან მაღალი ძაბვის ინდუქტორით) დამუხტე კონდენსა-ტორი.
შედეგი
ელექტრომეტრის ისარი რაიმე კუთხით გადაიხრება და გიჩვენებს ძაბვას კონდენსატორის შემონა-ფენებს შორის. თუ შემონაფენებზე მუხტს არ შეცვლი და რაიმე დიელექტრიკის გამოყენებით კონდენსატორის შიგნითა მილს გარეთ გამოსწევ (ე.ი.შეამცირებ შემონაფენების გადაფარვის ფარ-თობს), ელექტრომეტრის ისარი უფრო მეტი კუთხით გადაიხრება. კვლავ შესწიე შიგა შემონაფენი მილის შიგნით, მაშინ ელექრომეტრის ისარი ოდნავ ჩამოეშვება, ე.ი. ძაბვა შემცირდება.
ახსნა
ელექტრომეტრის ისარის უფრო მეტი კუთხით გადახრა ნიშნავს შემონაფენებს შორის ძაბვის გაზრდას. რადგან ამ დროს შემონაფენებზე მუხტები თითქმის უცვლელია, ე.ი კონდენსატორის ტევადობა შემცირდება.
შიგა შემონაფენის მილის შიგნით შეწევისას კონდენსატორის შემონაფენების გადაფარვის ფართო-ბი გაიზრდება, ხოლო ძაბვა შემცირდება, მაშასადამე ტევადობა გაიზრდება.
ცხადია, თუ შემონაფენები დაფიქსირებულია (დამაგრებულია უძრავად), მაშინ კონდენსატორი მუდმივი ტევადობის იქნება.
გამოყენება
მუდმივი და ცვლადი ტევადობის კონდენსატორები ფართოდ გამოიყენება ელექტრო- და რადიო- ტექნიკაში, სტრობოსკოპებში და სხვ.
ლაბორატორიული სამუშაოების აღწერა
1. პატარა სხეულების (ბურთულის დიამეტრის) ზომების განსაზღვრა
სპეციალური ხელსაწყოების გარდა (შტანგენფაგალი და მიკრომეტრი), პატარა სხეულების ზომები შეიძლება გავზომოთ (მწკრივის მეთოდით) ჩვეულებრივი სახაზავით, მაგრამ იმ პირობით, რომ გვაქვს ერთნაირი სხეულების დიდი რაოდენობა.
ხელსაწყოები და მასალები
1 პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის დასამაგრებელი თაროთი
2 პლასტმასის პატარა ბურთულები Ø 5-6 მმ
3 სამასშტაბო სახაზავი
4 პატარა ძელაკები ზომით 10 x 12 x 20 მმ
მითითება მუშაობისათვის
დავუვშვათ, რომ შენ გინდა პატარა ბურთულის (მაგ. ბურთულასაკისარის ან რომელიმე პატარა სხეულის) დიამეტრის გაზომვა. 20-25 ასეთი ბურთულა ჩაალაგე ღარში ისე, რომ ისინი მჭიდროთ ეხებოდენ ერთმანეთს და მათ ორივე ბოლოში მიუდგი შემზღუდველი (სურ.).
სახაზავით გაზომე Lმანძილი და ეს რიცხვი გაყავი ბურთულების N რაოდენობაზე, იპოვე ერთი ბურთულის დიამეტრი: d = L/N.
რადგან N რიცხვი ზუსტია,ამიტომ ბურთულის d დიამეტრის Dd ცდომილება L მანძილის DL ცდომილებაზე N-ჯერ ნაკლები იქნება: Dd = DL/N.
ანალოგიურად შეიძლება მავთულის, საფანტის, ბარდის მარცვლის და სხ. დიამეტრის განსაზღვრა.
გაზომვისა და გამოთვლის შედეგები შეიტანე ცხრილში 1.
2. თანაბარი მოძრაობის შესწავლა
თანაბრად მოძრავი სხეულის სახით გამოვიყენებთ წყლიან მილში ჰაერის ბუშტს (სურ.). ჯერ საჭი-როა შემოწმდეს, როგორ მოძრაობს ჰაერის ბუშტი მილში (თანაბრად თუ არათანაბრად), ხოლო შემდეგ განვსაზღვროთ მისი მოძრაობის სიჩქარე მილის სხვადასხვა კუთხით დახრისას.
ხელსაწყოები და მასალები
1. პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკური მილი საცობებით, შეფერილი სით-
ხითა და ჰაერის ბუშტით Ø 10 მმ (გარე)
2. პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის დასამაგრებელი თაროთი
3. კლიპსი (დამჭერი) 15 მმ-ანი, 2 ცალი
4. სამასშტაბო სახაზავი
5. პატარა ძელაკები ზომით 10 x 12 x 20 მმ, 2 ცალი ან საშლელი.
6. ქაღალდის ზოლი 2 x 30 სმ
7. მეტრონომი (ერთი მთელ კლასზე)
დავალება 1
დაამტკიცე, რომ ჰაერის ბუშტი მოძრაობს თანაბრად
პოლიპროპილენის, გამჭვირვალე, ელასტიკრი მილი საცობებით, შეფერილი სითხითა და ჰაერის ბუშტით ჩადევი პლასტიკატის სადგამის ღარში. ქაღალდის ზოლი კლიპსებით დაამაგრეღარის თაროზე (სურ.). შემდეგ, ხელსაწყო მოათავსე ჰორიზონტალურად და დაიწყე ერთი ბოლოს ოდნავ აწევა. ბუშტი ამ დროს მილის მოპირდაპირე ბოლოში უნდა იყოს. სადგამის აწეული თავი დადევი ბრტყლად მოთავსებულ პატარა ძელაკზე ან საშლელზე. როდესაც სისტემა აღმოჩნდება დახრილად დაწყნარებულ მდგომარეობაში, ბუშტი დაიწყებს ნელა გადაადგილებას ზევით. ეს ცდა გაიმეორერამდენჯერმე.
ჩართე მეტრონომი და მ;ის ყოველ დარტყმაზე აღნიშნე ჰაერის ბუშტის მდებარეობა ქაღალდის ლენტზე ფანქრით ან პასტით.
მოხსენი ქაღალდის ლენტი და მის გასწვრივ გაატარეთ კოორდინატთა ღერძი (მაგალითად, OX ღერძი), აირჩიე ათვლის სათავე. განსაზღვრე თითოეული აღნიშვნის x კოორდინატი.
გაზომვის შედეგები შეიტანე ცხრილში 2.
გაატარე სიბრტყეზე x და t კოორდინატთა ღერძები და ააგე x (t ) დამოკიდებულების-ჰაერის ბუშტის მოძრაობის გრაფიკი. თვალყური ადევნე იმას, რომ ექსპერიმენტული წერტილები შეძლე-ბისდაგვარად ახლოს იყოს გრაფიკთან. შეამოწმე მოცემულ შემთხვევაში სრულდება თუ არა თანაბარი მოძრაობის განმარტება. გამოთვალე ჰაერის ბუშტის მოძრაობის სიჩქარე.
დავალება 2
შეადარე ჰაერის ბუშტის მოძრაობის სიჩქარეები ხელსაწყოს სხვადასხვა კუთხით დახრისას
ჩაატარე ექსპერიმენტი, ძელაკი დადევი არა ბრტყლად, არამედ გვერდითი წახნაგით. დაინახავთ, რომ ჰაერის ბუშტი ამ დროს გადაადგილდება უფრო ჩქარა. მეტრონომის დარტყმების შესაბამისად ქაღალდის ლენტზე აღნიშნე ჰაერის ბუშტის მდებარეობა. გაზომვის შედეგები შეიტანე ცხრილში 2.
იმავე კოორდინატთა ღერძებზე ააგე მოძრაობის გრაფიკი. შეადარე გრაფიკების დროთა ღერძთან დახრის კუთხეები პირველ და მეორე ექსპერიმენტში. გამოთვალე ჰაერის ბუშტის სიჩქარე. შეაფასე კოორდინატებისა და სიჩქარეების ცდომილებები.
3. ბერკეტის წონასწორობის პირობის გამორკვევა
ხელსაწყოები და მასალები
1. პლასტიკატის სადგამი ღარითა და ქაღალდის ზოლის დასამაგრებელი თაროთი
2. კლიპსი (დამჭერი) 15 მმ-ანი 4 ცალი
3. კლიპსი (დამჭერი) 40 მმ-ანი
4. სამასშტაბო სახაზავი
5. 100 გ-იანი ტვირთების ანაწყობი
6. ლაბორატორიული დინამომეტრი
7. შტატივი
მითითება მუშაობისათვის
პლასტიკატის სადგამი გამოიყენე როგორც ბერკეტი და დიდი კლიპსით დაკიდე შტატივზე. სად-გამის ღარის გამოშვერილ ნაწილზე დაამაგრე პატარა კლიპსები ისე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე,რომ ბერკეტი იყოს წონასწორობაში. ბერკეტის ორივე მხარეს, ბრუნვის ღერძიდან სხვადასხვა მან-ძილზე დაკიდე ტვირთები და ბერკეტი მოიყვანე წონასწორობაში. სახაზავით გაზომე ძალების მხრები და შეამოწმე ბერკეტის წონასწორობის პირობა.
ტვირთებთან ერთად გამოიყენე ლაორატორიული დინამომეტრი, მოიყვანე ბერკეტი წონასწორო-ბაში და კვლავ შეამოწმე წონასწორობის პირობა.
შენიშვნა: ანაწყობი იძლევა საშუალებას, რომ ჩავატაროთ კიდევ რამდენიმე ლაბორატორიული სამუშაო: 1) თანაბარაჩქარებული მოძრაობის შესწავლა,
2) მოძრაობის ფარდბითობის შესწავლა.
დანართი
ქვემოთ ნაჩვენებია ზოგიერთი თვითნაკეთი ხელსაწყო და ექსპერიმენტის ფოტო
თვითნაკეთი ხელსაწყოების ანაწყობი
თანაბარი მოძრაობის შესასწავლი ხელსაწყო
თარაზოს მოდელიები
მოძრაობის ფარდობითობის შესასწავლი ხელსაწყოები
ელექტრული ურთიერთქმედება
პატარა სხეულების ზომების განსაზღვრა
კუთხით მიმართული მოძრაობის ფარდობითობის შესწავლა
ზიარჭუჭელის მოდელი 1
სრული შინაგანი არეკვლის მოვლენა
(შუქსატარის მოდელი)
გალილეო გალილეის თერმომეტრი ზიარჭურჭელის მოდელი 2
ჰიდრავლიკური წნეხის მოდელი ზიარჭურჭელის მოდელი 3
რეაქტიული ურიკა კარტეზიული მყვინთავი
წყლის საათი (კლეპსიდრა) ფრანკლინის ბორბალი
ჰიდრავლიკური ტუმბოს მოდელი წყალბადის მისაღები ხელსაწყო
ექსპერიმენტული (”ბუნებისმკვლევართა”) წრის წევრები
ექსპერიმენტული (”ბუნებისმკვლევართა”) წრის წევრები
Комментариев нет:
Отправить комментарий