Сценарии

Водолазный колокол для носового платка

Автор:

Katarzyna Kołacz

Ключевые слова:

давление воды, кессоны, сжатие воздуха

Цель опыта:

Во время эксперимента вы сделаете водолазный колокол и узнаете, как он работает. Проверите, может ли носовой платок быть погруженным под воду и не намокнуть.

Главный (-е) вопрос (-ы) (выбирает опекун)

  • Как можно работать под водой?
  • Как вы думаете, что нужно сделать, чтобы безопасно стоять на дне океана?

Проверка предзнания членов Клуба

Участники в виде рисунка отвечают на вопрос, как выглядит водолаз? После рисования обратите внимание на отдельные части снаряжения водолаза и то, какую они играют роль. В то же время следует упомянуть о безопасности во время дайвинга и купания в бассейне, озере или море.

Вопрос (-ы), который (-е) будет (-ут) интересен (-ны) (выбирает опекун)

  • Можно ли нырять без какого-либо специального снаряжения/одежды?
  • Можно ли опустить в воду носовой платок, не намочив его?
  • Может ли воздух действовать как пробка в бутылке или ванне?

Список материалов:

  1. Прозрачная миска с водой;
  2. Прозрачный стакан или банка (их высота должна быть сопоставима с высотой миски);
  3. Тканевый носовой платок (или маленькая ткань);
  4. Мяч для пинг-понга.

 

Планирование эксперимента вместе с членами Клуба

Поговорите с членами Клуба:

  • Как думаете, намокнет ли носовой платок в стакане, погруженном в воду?
  • Как положить носовой платок в стакан?
  • Плавает ли шарик для пинг-понга на воде? Почему?

Этапы осуществления:

  1. Налейте воду в миску до половины высоты.
  2. Положите на дно стакана развернутый носовой платок.
  3. Затолкайте его до самого дна.
  4. Поместите мяч для пинг-понга в стакан.
  5. Переверните стакан, удерживая мяч и носовой платок, чтобы они не выпали.
  6. Погрузите стакан в воду вверх дном.
  7. Погрузите стакан немного глубже.
  8. Обратите внимание, где находится мяч для пинг-понга.
  9. Поднимите стакан вверх.
  10. Вытащите мяч для пинг-понга.
  11. Проверьте, не мокрый ли носовой платок.

Вопросы для опыта:

  • Как меняется положение мяча для пинг-понга в зависимости от погружения стакана в воду?
  • Удается ли намочить носовой платок?
  • Что находится в стакане?

Рефлексия после эксперимента

Каждый раз мяч для пинг-понга показывает уровень воды в сосуде. Вода не достигает носового платка, потому что она заблокирована воздухом. Погружение стакана глубже, сдавливает воздух. Аналогия – шприц, в котором находится воздух и вода. Шприц имеет заблокированное выходное отверстие и одновременно нажимается. Воздух будет занимать разные объемы в зависимости от нажатия, оставшееся пространство заполнит вода.

Описание явления:

Перевернутый стакан – это камера с воздухом. Она открыта снизу, но вода все же не поступает, потому что воздух создает воздушную подушку. Изменение погружения приводит к сжатию воздуха, то есть воздух сжимается водой, его объем уменьшается, что, в свою очередь, увеличивает давление. Водолазный колокол используется для транспортировки водолазов, которые работают под водой. Для эвакуации подводных лодок используются спасательные колокола.

Интерпретация результатов:

Интересные факты:

  • Одним из крупнейших зданий с кессонным фундаментом является мост Тресфьорд в Норвегии. Это железобетонная конструкция в форме усеченного конуса диаметром от 10 до 16,55 м. Толщина стенок конуса составляет 0,5 м, а общая высота – 40,2 м. Эта конструкция строилась более года (источник:  http://www.nbi.com.pl/assets/Galerie/2015/Pdf_norwegia/Tresfjord.pdf)
  • Александр Великий во время осады Тира в 332 г. до н. э. использовал водолазный колокол, о котором можно узнать из записей греческого философа Аристотеля.
Дата добавления: 30.09.2019 Автор: Administrator БЕЗОПАСНОСТЬ: Bezpieczne Сферы: Физика СКАЧАТЬ PDF Отсутствуют сценарии, соответствующие выбранным критериям