маленький дослідник
Ми великі любителі експериментів. Спочатку ми грали з сонячними зайчиками. потім ми все підряд змішували. потім ми все підряд заморожували. а тепер ми дісталися до звуку. Ми витягуємо звук і навіть спробували побачити звук. Все чудо-ідеї експериментів зі звуком прийшли не в мою голову, а в голову Стіва Спенглера. уроками якого ми скористалися. Зате скільки було задоволення! Експерименти зі звуком дуже наочні і цікаві не тільки для дітей, а й для дорослих. А один з них навіть ввів в замішання не тільки дитини, але і нас з чоловіком, і наших приятелів.
1. Коливання струни.
Для початку, можна подивитися, як народжується звук під час коливання. Для цього взяти звичайну канцелярську гумку, натягнути її між пальцями, смикнути за неї пальцями іншої руки і дивитися на вібрацію гумки. Це найголовніше, що нам потрібно знати при вивченні звуку. Звук - це коливальний рух.
2. Співаючий куля.
Два простих експерименту на вібрацію. Беремо пачку повітряних куль штук на 10, не менше 🙂
Беремо монети різного розміру (ми взяли 10 євроцентів, 50 євроцентів, 1 євро, 10 польських грошів і 50 польських грошів). Просовуємо монети в кульки, а потім їх надуваємо. Зав'язуємо кульки і починаємо швидко обертати. Для наочності можна помітити кульки значеннями грошових номіналів, які перебувають всередині.
Дуже добре видно, точніше чути, що чим більше і важче монета, тим нижче звук її обертання. Чим повільніше обертається монета, тим нижче звук.
Тепер беремо шестигранную гайку. Вставляємо в інший кулька, надуваємо його і зав'язуємо. Розкручуємо і насолоджуємося звуком вібрації внаслідок зіткнення стінок гайки з внутрішньою стінкою кульки. Можна навіть помацати кулька під час обертання гайки, і відчути частоту вібрації: чим вище звук, тим більше частота, чим нижче звук, тим менше частота.
3. Водяний свисток.
Теж простий експеримент. Знадобиться стакан з водою і трубочка. Ножицями робимо надріз в трубочці, занурюємо її в воду. Згинаємо в місці надрізу трубочку і дуємо. Виходить, що чим глибше в воду вставити трубочку, тим вище буде звук. Чим вище підняти трубочку, тим нижче буде звук. Працюють коливання стовпа повітря всередині трубки. У трубочці утворюється повітряний стовп, і чим глибше її занурювати, тим він менше і тим частіше вібрації повітряного стовпа. І навпаки.
4. Сила звуку.
Знайомтеся, кукурудзяний крохмаль! Наш фаворит сезону.
Рецепт простий. На 1 Склянки кукурудзяного крохмалю береться 1 / 4-1 / 2 склянки води. Всипати в миску, і замісити диво рідина. Уже під час замішування можна звернути увагу на диво-властивості чудо-рідини. Всі чудеса її в тому, що чим більше її здавлювати, тим вона твердіше, але чим менше, тим вона стає ... плинної. Рідина з розділу космічної фантастики. Зараз її можна розгортати в кульку, але тільки відпустив - вона розпливається по руках.
Вона несе прямо якусь медитативну функцію. Можна годину безперервно її стискати і розтискати, абсолютно не відчуваючи часу. А по-друге, вона несе пізнавальну функцію.
Що відбувається з рідким кукурудзяним крохмалем? Це приклад неньютоновской рідини. Якщо стан ньютонівської рідини залежить від температури (наприклад, масло твердне при зниженні температури), то в'язкість неньютоновской рідини залежить від тиску (швидкості її руху).
Коли до мене прийшла знайома, я їй розповіла про нашу новинку, вона мені не повірила. Я за дві хвилини організувала їй розчин кукурудзяного крохмалю, і вона просиділа над ним 1,5 години. У нас вдома весело не тільки дітям 😉
Крім того, що її можна стискати / розтискати, по ній можна бігати!
Бігаєш - більше тиск - більше градієнт швидкості молекул усередині рідини - рідина твердне. Зупиняєшся - менше градієнт швидкості - занурюєшся на дно.
Ну, і чого ж тут звук.
А при тому, що звук - це коливальний рух частинок, як ми пам'ятаємо.
Ми взяли музичний центр, комп'ютер з генератором звуку (можна обмежитися Prodigy 🙂)
На динамік поклали плівку, на плівку вилили рідину. І включили генератор звуку. Вище звук - частіше коливання, руху яких недостатньо для збудження вібрації рідини - рідина текуча. Нижче звук - рідше коливання, руху яких досить для порушення коливань в розчині кукурудзяного крохмалю - рідина твердне. Правда, у нас домогтися абсолютного повторення результату Стіва Спенглера не вийшло: мені здається, справа в прокладці між динаміком і плівкою або в суміші рідини. Максимум, що у нас вийшло - це випльовування крапель рідини із загальної маси. Нижній шар рідини швидко твердів і виштовхував краплі з верхнього шару. А ще ми встигли побачити тверднуть хвилі по кільцю при зниженні частоти під час програвання музики. Те, що експеримент не вдався - добра ознака, це означає, що ми його ще не раз повторимо, кожен раз щось змінюючи, і з кожним новим повторенням будемо все більше розуміти фізику процесу.
Іншими словами, можна просто побачити, як звук впливає на тиск на рідину і на її плинність. Оригінал експерименту:
Експерименти все дуже прості, використовуються підручні матеріали, зате як цікаво. Спробуйте, впевнена, і вам теж вони захоплять в світ звуків!
А якщо для малюків занадто багато фізики, можна закріпити побачене і почуте, подивившись серію мультика «Чарівний шкільний автобус» про звук.