В процессе работы над исследовательским проектом по физике "Бочка Паскаля" учениками 10 класса была поставлена цель изучить и воспроизвести опыт Паскаля по разрыванию бочки в современных условиях.

Подробнее о работе:

В исследовательской работе по физике "Бочка Паскаля" представлены 4 варианта изготовления "бочки Паскаля" и проводятся опыты по ее разрыванию.

В предложенном проекте по физике "Бочка Паскаля" авторами была собрана и проанализирована информация по воспроизведению опыта Паскаля в наши дни, подобраны сосуды «бочки» для разрывания, проведен эксперимент, разработана технология опыта для кабинета физики, демонстрирующего гидростатический парадокс.

Оглавление

Введение
1. Создание "бочки Паскаля".
2. Эксперимент по разрыву "бочки Паскаля".
Заключение
Литература

Введение

Цели проекта: Воспроизведение опыта Паскаля по разрыванию бочки.

Задачи проекта:

1. Собрать и проанализировать информацию по воспроизведению опыта Паскаля в наши дни
2. Подобрать сосуд «бочку» для разрывания
3. Провести эксперимент
4. Разработать технологию опыта для кабинета физики, демонстрирующего гидростатический парадокс

Идея проекта: Идея опыта взята у самого Паскаля, который в 1648 году продемонстрировал интересный опыт. Он вставил в закрытую бочку, наполненную водой, узкую трубку и, поднявшись на балкон второго этажа, влил в эту трубку кружку воды.

Из-за малой толщины трубки вода в ней поднялась до большой высоты, и давление в бочке увеличилось настолько, что крепления бочки не выдержали, и она треснула.

Мы захотели повторить опыт, но не с бочкой, которой у нас не оказалось, а с подходящей и доступной емкостью для жидкости.

Можно ли повторить опыт Паскаля? Делал ли кто-нибудь это после 1648 года?

Пробороздив просторы Интернета, мы смогли найти лишь два опыта, повторяющих «бочку Паскаля»?

Условия и оборудование

Паскаль выполнял свой опыт с балкона в второго этажа с трубкой длиной 5 м. Мы решили использовать гибкий прозрачный шланг длиной 10 метров и диаметром 6 мм, верхний конец которого можно расположить на 3 этаже нашей школы в кабинете физики, а сам опыт выполнять на улице.

Воду для опыта использовать обычную, но подкрасить ее для наглядности, добавив в нее чай «Каркадэ»

Две технологии заполнения шланга

• Можно заполнить шланг методом налива через воронку (как это делал сам Паскаль) непосредственно при проведении опыта. Недостатком этого метода является образование воздушных пузырей. Их количество и время удаления можно уменьшить, если добавить в воду жидкое мыло
• Можно заполнить шланг методом сифона (подсоса). В этом случае образуется только один пузырь в момент соединения трубки с бочкой и его все-равно приходится выгонять.

Просмотр видеоурока «Гидростатический парадокс» Get Class дал идею использования пакета из-под сока

В этом ролике не понравился сам «разрыв», похожий на отклеивание крышки. Поэтому усилили крепление крышки клеем «Момент»

Трубку сразу заполнили методом подсоса, зажали концы трубки и спустили один конец с третьего этажа, а внизу присоединили к

пакету. Оставалось только снять зажимы.Но несмотря на все наши старания место крепления крышки не выдержало«Бочка» не взорвалась! А толькопотекла…

Половинки пакетов соединили сантехническим скотчем, а трубку соединили штуцером и переходником с резиновыми уплотнителями. Обеспечить идеальную герметичность не удалось и «бочка» потекла уже при ее заполнении

«Бочка №3» - неудачная модель!

Расчеты показывают, что наши 10 м шланга могут дать дополнительное давление воды на бочку порядка 1 атм

И мы стали испытывать различные емкости с помощью насоса, а давление, которое наблюдается при разрыве бочки, измерять манометром

Были испытаны пакеты из под майонеза, кетчупа, детского питания «Агуша», мягкий пакет из под шампуня

Больше всего нам подходил пакетик из под детского питания «Агуша». Но разве это «бочка»?

И тут нам повезло! В магазине на полке молочных продуктов мы нашли очень интересную упаковку молочных йогуртов «Вкуснотеево». Верх этих пакетов полностью пластиковый, а сам пакет бумажный. Решили проверить на разрыв

Кроме того, для данной упаковки можно организовать очень удобное и надежное соединение со шлангом через штуцер, который мы использовали для «бочки №2»

Бочка Паскаля № 4

Для следующего нашего опыта мы решили укрепить дно сантехническим скотчем. Очень уж хотелось эффектного разрыва «бочки» по боковому шву

Бочка Паскаля № 4 эффектно взорвалась!!!

Демонстрационный эксперимент при изучении темы «Давление жидкостей»

Дно пакета от йогурта «Вкунотеево» может разрываться при столбе жидкости 3 м. Это как раз высота нашего кабинета физики, поэтому мы решили использовать его для демонстрации гидростатического парадокса на уроках физики в 7 классе

Подготовка к эксперименту:

1. Готовим 6-7 литров подкрашенной жидкости
2. Заполняем «бочку»
3. Заполняем трубку длиной 4 м методом подсоса
4. Прикрепляем пакет к пятилитровой бутылке с отрезанным дном

Демонстрационный эксперимент при изучении темы «Давление жидкостей»

Демонстрируем разрыв «бочка» спокойно «бочки» весом 100 мл воды выдерживает вес 5 л воды в шланге.

Выводы по работе

1. Нам удалось повторить опыт Паскаля. Но мы «снимаем шляпу» перед великим ученым, которому удалось разорвать, как утверждается в разных источниках, настоящую деревянную бочку !
2. Мы разработали технологию для проведения эффектного, как нам кажется, демонстрационного эксперимента для урока физики в 7 классе.

При выполнении проекта участниками было выпито и съедено:

• 4 литра яблочного сока «Добрый»
• 3 литра яблочного сока «Любимый»
• 2 пакетика детского питания «Агуша»
• 5 литров питьевого йогурта «Сочная тыква. Вкуснотеево»
• 4 литра питьевого йогурта «Морковный фреш. Вкуснотеево»

1. Тарасов Б.Н. Серия Жизнь замечательных людей. Паскаль., – М.: Молодая гвардия, 2006
2. Энциклопедия для детей. Том 16. Физика. Ч.1. Биография физики. Путешествие в глубь материи.
3. Механическая картина мира/ Глв. ред. В.А.Володин. – М.: Аванта+, 2000
4. Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: учебник – М.: Дрофа, 2016
5. Тульчинский М.Е., Занимательные задачи-парадоксы и софизмы по физике, – М.: Просвещение, 1971