Познавательные опыты для детей. Опыт «Запускаем ракету» Видео Может ли "кипеть" холодная вода

Актуальность: я часто бываю у бабушки, она живет в г. Самара недалеко от музейно-выставочного центра «Самара Космическая», глядя на комплекс ракеты-носителя «Союз» меня заинтересовал вопрос - почему ракеты взлетают? Почему именно на ракетах летают в космос? Стало интересно, каков принцип строения и запуск ракеты.
Для этого я решил провести исследовательскую работу.

Цель исследования: узнать принцип строения и запуск ракеты.

Задачи исследования:
1. Познакомиться с историей возникновения ракет.
2. Узнать, какие законы физики действуют при взлете ракеты.
3. Познакомиться с устройством ракеты и ее запуском.
Объект исследования: реактивное движение.

Предмет исследования: космическая ракета.

Гипотезы исследования: что заставляет ракету двигаться в безвоздушном пространстве космоса. Какая сила толкает ракету вверх? Возможно это специально разработанное учеными топливо для ракет.

Методы исследования: анализ научной литературы по теме, поиск материала в интернете, обобщение, систематизация. Работа носит проблемно - реферативный характер.

История возникновения ракет
Русское слово «ракета» произошло от немецкого слова «ракет». А это немецкое слово-уменьшительное от итальянского слова «рокка», что значит «веретено». То есть, «ракета» означает «маленькое веретено». Связано это с формой ракеты: она похожа на веретено - длинная, обтекаемая, с острым носом.
Ракеты человек изобрел давно. Первая ракета была создана человеком не менее 700 лет назад. Их придумали в Китае. Китайцы использовали их для того, чтобы делать фейерверки. Они долго держали в секрете устройство ракет, им нравилось удивлять чужестранцев. Вскоре во многих странах научились делать фейерверки и праздничным салютом отмечать торжественные дни. Долгое время ракеты служили только для праздников, но потом их стали использовать в военных целях.
В 13 веке китайцы впервые применили ракеты, как их тогда называли, «Огненные стрелы» против монгольских захватчиков и повергли врага в замешательство и панику.
При Петре I была создана однофунтовая сигнальная ракета «образца 1717 года», остававшаяся на вооружении до конца XIXвека. Она поднималась на высоту до одного километра.
В XX веке мысли о полете в космос впервые появились у школьного учителя физики Константина Эдуардовича Циолковского. Он мечтал о том, как человек станет летать в космос. Он назвал нашу планету колыбелью человечества. К сожалению, К.Д. Циолковский умер до того, как первые корабли отправились в космос, но его все равно называют отцом космонавтики. Основоположником, создателем отечественной космонавтики является Сергей Павлович Королев - выдающийся конструктор и ученый. Под его руководством и по его инициативе были осуществлены запуски первого искусственного спутника Земли и первого космонавта Юрия Гагарина.

Строение ракеты
Ракета состоит из трех ступеней, расположенных одна на другой. Каждая ступень ракеты состоит из двигателя и топливных баков. Первой включается и работает самая нижняя ступень. Эта ракета самая мощная, так как ее задача — поднять в воздух всю конструкцию. Когда топливо сгорает, а баки пустеют, нижняя ступень отрывается, и тут начинают работу двигатели второй ступени. В это время ракета набирает скорость и летит быстрее. Когда горючее кончается, вторая ступень отрывается и включается в работу третья, последняя ступень, которая еще больше разгоняет корабль. Вот тут включается первая космическая скорость и корабль выходит на орбиту, а далее летит один, так как последняя ступень ракеты почти полностью сгорает при отсоединении.Еще у ракеты есть стабилизаторы - маленькие крылья внизу. Они нужны для того, чтобы ракета летела ровно и прямо, без стабилизаторов она в полете будет болтаться из стороны в сторону. Стабилизаторы же меняют всю картину. Когда ракета начинает отклоняться в бок, или заносить в сторону, как заносит машину на скользкой дороге, стабилизаторы подставляются под поток воздуха своей широкой частью и этим потоком их сносит назад.

Почему ракета взлетает?
Какая же сила поднимает ракету? Эта сила называется реактивной.
Чтобы понять, что такое реактивное движение, проведем небольшой эксперимент.
Для этого понадобятся: воздушный шарик и модель ракеты, сделанный из бумаги, зажим.
1. Надуем шарик и закроем его с помощью зажима.
2. Расположим шарик внутри ракеты.
3. Уберем зажим, отпускаем шарик.
4. Воздух выходит, и ракета перемещается в воздухе.
Ракету движет сжатый воздух. Его молекулы, вылетают через отверстие в шарике, и следуя третьему закону Ньютона, что действие равно противодействию, толкает шар в обратную сторону. На этом же принципе работают и реактивные двигатели.

Мы решили рассказать, какие эксперименты можно провести с воздухом и в помещении.

Нетекучая вода

Возьмите две бутылки и вставьте в каждую из них по воронке. На одной из бутылок замажьте горлышко вокруг воронки пластилином так, чтобы не было ни щели, ни дырочки. Сначала налейте немного в бутылку без пластилина — беспрепятственно попадает внутрь.

А теперь попробуйте наполнить бутылку с пластилином — кроме нескольких капель воды больше в бутылку не попадет ничего! А все потому, что воздух, находящийся в этой емкости не имеет возможности выйти оттуда
через щели между горлышком и воронкой. И сила давление воздуха в бутылке больше силы тяжести, тянущей из воронки вниз, поэтому вода остается в воронке — пока не проделать хотя бы малюсенькую дырочку между горлышком и воронкой.

Запуск ракеты

Эта забава будет интересна малышу довольно долго. Натяните между двумя, расположенными в противоположных концах комнаты, стульями нить, предварительно продев ее сквозь трубочку от сока. Надуйте воздушный шарик и зажмите конец прищепкой, чтобы не выходил воздух. Нарисуйте фломастером на шарике иллюминаторы и напишите, например, «Союз». При помощи скотча приклейте шарик к трубочке и подтяните его к одному из концов натянутой нити. Разожмите прищепку и наслаждайтесь скоростным запуском ракеты.

Наглядно вы можете увидеть весь процесс в этом видео, сделанном зарубежными энтузиастами. В принципе, все понятно и без перевода./p>

Танцующая монетка

Удивите своего малыша таким фокусом — на бутылку с длинным горлышком положите сверху большую монету, предварительно смочив ободок горлышка. Поставьте бутылку с монетой в таз. Начните наливать в таз теплую воду. Вы увидите, как монетка начнет двигаться и даже подпрыгивать — это связано с тем, что воздух расширяется от тепла и пытается вырваться из бутылки, толкая при этом монету.

Воздушные гонки

При помощи движения воздуха можно двигать предметы. Чтобы это проверить, устройте бумажные гонки. С одной стороны листа бумаги отогните около 2-3 см вверх, положите плоской стороной на чистый стол. У каждого игрока должна быть такой «гоночный» лист. Прочертите финишную линию или натяните нитку в качестве финишной ленты. По команде начните махать картонками позади листов бумаги, двигая их потоками воздуха вперед.

В качестве вариации игры можно использовать силу своего дыхания, заодно и носогубные мышцы потренируете, что очень полезно для развития речи ребенка.

Поющий воздух

Покажите ребенку, как можно музицировать при помощи бутылок. Если подуть над горлышком пустой бутылки, то воздух внутри нее завибрирует и произведет звук. Расставьте в ряд несколько бутылок с различным количеством воды в них. Чем больше воды, тем соответственно меньше воздуха останется в бутылке, а чем меньше воздуха, тем быстрее он вибрирует и тем выше получается звук. Руководствуясь этим принципом можно попробовать воспроизвести какую-нибудь несложную мелодию.

Вес воздуха

Ваш юный исследователь сомневается в существовании такой невидимой субстанции, как воздух? Тогда проведите небольшой опыт. Возьмите палку и два одинаковых воздушных шарика. Палку подвесьте ровно посередине, а по краям повесьте одинаково надутые шарики. Палка висит ровно, что значит, что шарики весят одинаково. Теперь проткните один из шариков иголкой, он лопнет и выпустит воздух. Что происходит с палкой? Она сразу же накренится в сторону надутого шарика, потому что он тяжелее пустого, а значит воздух существует и даже имеет вес!

Спасательный жилет

Отгадайте, какой из апельсинов утонет быстрее — в кожуре или без нее? Вопрос поставлен неверно — утонет вообще только один. Без кожуры. И даже несмотря на то, что тот, что в кожуре, тяжелее, он все рано будет продолжать держаться на воде, ведь на нем «спасательный жилет»: в кожуре есть много пузырьков воздуха, которые и работают спасателями, выталкивая тонущий апельсин на поверхность воды.

Этот же принцип можно увидеть, используя газированную воду и кусочек пластилина величиной с рисинку. Если бросить пластилин в стакан с газированной водой, он сначала утонет, а потом всплывет на поверхность, облепленный пузырьками воздуха. Эффект закончится, когда газ выдохнется, — пластилин утонет.

Перед началом тематической недельки покажите ребенку фото или презентацию о планетах, Солнечной системе, о космосе, почитайте тематическую книжку.

• Делаем ракету для космического путешествия. Ракету можно сделать из стульев, подушек, коробок, картона, бутылок, нарисовать, слепить из пластилина, выложить из счетных палочек, кубиков, конструктора.

Вот несколько примеров поделок «Ракета»:

• Поиграйте в подготовку космонавта к полёту.

Начинается проверка скафандра. Удобно ли на голове сидит шлем? (Повороты, наклоны головы вправо, влево, вперед, назад, круговые вращения головы).

Космонавт может двигаться в космосе с помощью устройства, помещенного в ранце у него на спине. Проверяем, насколько крепко держится за спиной ранец. (Круговые движения, поднятие и опускание плеч).

Хорошо ли застегнуты многочисленные молнии и пряжки? (Повороты и наклоны корпуса вправо, влево, вперед, назад, круговые движения туловища, наклоны к стопам ног).

Плотно ли прилегают перчатки к рукам? (Вращательные движения кистями рук, вытянутыми вперед на уровне груди, переменные и одновременные махи руками, поднимание рук вверх перед собой с поочередным сгибанием и разгибанием кистей, через стороны опускать вниз, также поочередно сгибая и разгибая кисти рук).

Как работает радио, не барахлит? (Полуприседания, прыжки на двух ногах на месте).

Сапоги не жмут? (Ходьба по кругу на носках, пятках, внешних и внутренних стопах, с носка, боковой галоп вправо, влево, шаг гуськом).

В порядке ли «отопительная система» скафандра? Легко ли в нем дышится? (Вдох - руки вверх, выдох - руки вниз).

• Запустите ракету.

Наденьте бумажную ракету на трубочку для коктейля и подуйте в трубочку так, чтобы ракета взлетела:

Надуйте шарик — ракету, приклейте к нему скотчем трубочку для коктейля. Протяните через комнату нитку, проденьте ее через трубочку. А теперь отпустите шарик. Воздух начнет из него выходить, и шарик полетит.

• Познакомившись с планетами Солнечной системы, можно изобразить их разными способами — слепить из солёного теста или пластилина, нарисовать отпечатками разрезанной картошки или пробковой крышкой, выложить пуговицами или пластилином, сделать мобиль из картонных или фетровых фигурок.

Мы сделали вот такой рисунок: нарисовали звездное небо, разбрызгав белую краску по черной бумаге с помощью кисточки. Каждую планету отдельно, вырезали и приклеили их на звездное небо.

Луну можно нарисовать так. Вырежьте из картона круг, нарисуйте на нем восковыми мелками круги — кратеры, а затем закрасьте всю Луну акварелью.

Фонарик «Созвездия». Нарисуйте на черном картоне созвездия, сделайте отверстия в местах, где расположены звезды. Приклейте получившиеся карточки на бумажные формочки для кексов, наденьте на фонарик и перевяжите ниткой. А теперь зажгите фонарик в темной комнате и направьте на стену, чтобы получилась проекция созвездия.

В космической коробочке от «Двух ладошек» был описан интересный эксперимент «Как представить запуск ракеты?».

Для эксперимента нужны простейшие вещи:

• воздушный шарик
• трубочку для коктейля
• прочные нитки
• скотч

Ход эксперимента «Шарик - ракета».

1. Нитку нужно привязать где-нибудь повыше - мы зацепили за багет.

2. Второй конец нитки пропускаем через трубочку.

3. Надуваем шарик и закручиваем его не завязывая.

4. Прикрепляем шарик скотчем к трубочке.

5. Передаем шарик главному естествоиспытателю.

6. Когда ребенок отпускает шарик, то шарик летит вверх, как настоящая ракета. Это очень интересное зрелище.

Мы так запускали наш шарик-ракету на все знакомые и вновь открытые Олесей планеты.

Объяснение движения шарика вверх ребенку: «Шарик летит вверх по веревке за счет выталкивания воздуха. По такому же принципу ракета взлетает с Земли».

Для подростков ответ на вопрос «Почему взлетает ракета» будет другим - смотрите ответ Я. Перельмана .

Советы для удачного запуска шарика - ракеты:

1. Надувайте шарик, как можно сильнее.

2. Прикрепляйте шарик скотчем, направив хвостик шарика на себя (на фото размещение шарика неправильно).

3. Подготовьте, как можно больше шариков, чтобы эксперимент можно было повторять вновь и вновь.

А здесь Вы можете посмотреть небольшое видео нашего космического эксперимента с запуском шарика - ракеты:

Натрудившись над созданием планет, космических тел и устав от запусков ракет, пришла пора отдохнуть и «пошевелить» мозгами, отгадывая загадки.