Как вода поднимается в горы. Магия физики или как заставить воду подниматься вверх (видео)

Камьянов Иван, 2-а класс, Митина Мария, 2-а класс

Важным условием развития детской любознательности, потребности самостоятельного познания природы является создание такой развивающей среды, в которой у учащихся возникала бы потребность к исследованиям, наблюдениям, проведению опытов. Исследовательская деятельность в рамках предметного кружка по физике в начальной школе способствует формированию самостоятельности у ребят при решении практических задач.

Скачать:

Предварительный просмотр:

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ

ШКОЛА № 12 ЗАТО ШИХАНЫ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ»

Исследовательская работа

по теме:

«Может ли вода течь вверх»

Работу выполнили:

1.Камьянов Иван, 2-а класс

2.Митина Мария, 2-а класс

Руководители:

1. Беляевская Т.Я., учитель начальных классов сош № 12

2. Дубас С.П., учитель физики сош № 12

2011

ВВЕДЕНИЕ 3

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 5

Чего не знали древние? 5

Чего не знали мы? 6

Как вода поднимается вверх 7

Удивительные места 8

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 11

ЛИТЕРАТУРА 12

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 13

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 14

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 15

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 16

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 17

Введение.

Что такое вода?

Этот вопрос совсем не так неразумен, как это может показаться. В самом деле, разве вода - это только та бесцветная жидкость, что налита в стакан? Океан, покрывающий почти всю нашу планету, всю нашу чудесную Землю, в котором миллионы лет назад зародилась жизнь, - это вода. Тучи, облака, туманы, несущие влагу всему живому на земной поверхности, - это ведь тоже вода. Бескрайние ледяные пустыни полярных областей, снеговые покровы, застилающие почти половину планеты,- и это вода. Прекрасно, невоспроизводимо бесконечное многообразие красок солнечного заката, его золотых и багряных переливов; торжественны и нежны краски небосвода при восходе солнца. Этот великий художник природы - вода. Кроме того, разве все секреты воды открыты учеными? На этот вопрос сможет ответить только время. Почему нас заинтересовала вода?

Мы хотим узнать, может ли вода течь вверх?

Гипотеза: вода может течь вверх.

Цель исследования: исследовать, может ли вода течь вверх.

Задачи: 1.Изучив литературу и проведя физические опыты, ответить на вопрос, может ли вода подниматься вверх;

2.Когда и при каких условиях вода поднимается вверх при помощи человека;

3.Когда и при каких условиях вода может подниматься вверх без помощи человека;

4.Сформулировать выводы.

При подготовке работы была изучена различная литература, изучены материалы Интернет-сайтов, применены знания, полученные на уроках окружающего мира и на кружке «Калейдоскоп наук», проведен ряд опытов.

Многие ученые обращались к теме о воде: её физических и химических свойствах. Так, древнеарабские рукописи донесли до нас рассказ об удивительных творениях античного изобретателя Герона Александрийского. Одно из них - красивая чудо-чаша в храме, из которой бил фонтан.

Джеймса Дайсона посетила гениальная идея сделать фонтан, где вода течет, преодолевая законы тяготения. Но как это сделать? На осуществление задумки ушел один год, а необычный эффект достигался за счет оптической иллюзии.

Основная часть

Если вы выпустите книгу из рук, она неизбежно упадет на пол. «Виновата» в этом сила тяжести, которая притягивает все без исключения объекты к центру Земли. А подняв упавшую книгу, вы заметите, что ее внешний вид нисколько не изменился. Она - твердая, а твердые предметы сохраняют свою первоначальную форму. Если, конечно, не прикладывать к ним какую - либо специальную силу.

Теперь представьте себе, что упала не книга, а стакан с водой. Вода выплеснется и в беспорядке растечется. В самом деле, жидкость собственной формы не имеет. Она лишь занимает тот объем, ту форму, в которую налита. Все та же сила тяжести заставляет ее стремиться к самой низкой точке. Одним словом, где вода - там самое низкое место. Почему реки впадают в море? Просто уровень воды в морях ниже. Любая река как бы наклонена к тому морю, в которое она впадает. Ярким доказательством тому, что вода притягивается к Земле и стремится занять самый низкий уровень, являются водопады.

Конечно, в обычном состоянии вода не сможет подниматься по склону, тем не менее, инженерам удалось заставить ее пересекать горные перевалы. Для этого оказалось достаточным... поместить воду в трубы. Именно так! Вода, бегущая в трубе со склона, давит на массы воды в трубе, поднимающейся в гору. И они, эти тысячи тонн воды, текут вверх! Правда, выше головы не прыгнешь: вода не поднимется выше своего первоначального уровня - высоты первой горы, с которой стекает. Но человек всегда найдет возможность сделать ту точку, из которой вытекает вода, самой высокой, и тогда никакие перевалы ему не страшны!

ЧЕГО НЕ ЗНАЛИ ДРЕВНИЕ?

Жители современного Рима до сих пор пользуются остатками водопровода, построенного еще древними: солидно возводили римские рабы водопроводные сооружения.
Не то приходится сказать о познаниях римских инженеров, руководивших этими работами; они явно недостаточно были знакомы с основами физики. Взгляните на прилагаемый рисунок, воспроизведенный с картины Германского музея в Мюнхене. Вы видите, что римский водопровод прокладывался не в земле, а над ней, на высоких каменных столбах. Для чего это делалось? Разве не проще было прокладывать в земле трубы, как делается теперь? Конечно, проще, но римские инженеры того времени имели плохое представление о законах сообщающихся сосудов. Они опасались, что в водоемах, соединенных очень длинной трубой, вода не установится на одинаковом уровне. Если трубы проложены в земле, следуя уклонам почвы, то в некоторых участках вода должна течь вверх, - и вот римляне боялись, что вода вверх не потечет. Поэтому они обычно придавали водопроводным трубам равномерный уклон вниз на всем их пути (а для этого требовалось нередко либо вести воду в обход, либо возводить высокие арочные подпоры). Одна из римских труб, Аква Марциа, имеет в длину 100 км, между тем как прямое расстояние между ее концами вдвое меньше. Полсотни километров каменной кладки пришлось проложить из-за незнания элементарного закона физики!

ЧЕГО НЕ ЗНАЛИ МЫ?

Исследуя проблему воды, мы столкнулись с задачей. Перед нами было два кофейника одинаковой ширины: один высокий, другой - низкий. Какой из них вместительнее? В какой из этих кофейников можно налить больше жидкости?

Мы, не подумав, решили, что высокий кофейник вместительнее низкого. Однако когда стал лить жидкость в высокий кофейник, то налили его только до уровня отверстия его носика - дальше вода начала выливаться. А так как отверстия носика у обоих кофейников на одной высоте, то низкий кофейник оказался столь же вместительным, как и высокий с коротким носиком.
Это и понятно: в кофейнике и в трубке носика, как во всяких сообщающихся сосудах, жидкость должна стоять на одинаковом уровне, несмотря на то, что жидкость в носике весит гораздо меньше, чем в остальной части кофейника. Если же носик недостаточно высок, вы никак не нальете кофейник доверху: вода будет выливаться. Обычно носик устраивается даже выше краев кофейника, чтобы сосуд можно было немного наклонять, не выливая содержимого.

КАК ВОДА ПОДНИМАЕТСЯ ВВЕРХ?

При определенных обстоятельствах вода способна и самопроизвольно подниматься вверх. Если поместить достаточно тонкую трубку (например, соломинку) в сосуд с водой, уровень воды в трубке поднимается выше уровня воды в сосуде. Разница между уровнями воды в сосуде и в трубке будет тем больше, чем меньше внутренний диаметр трубки. Способность воды подниматься в трубке с достаточно узким каналом – один из примеров так называемых капиллярных явлений, благодаря которым растения способны доставлять воду из почвы к ветвям и листьям. Эти же явления помогают крови циркулировать в человеческом теле, особенно в капиллярах – мельчайших кровеносных и лимфатических сосудах. Кроме того, э то происходит всегда и повсеместно. Сама поднимается вода вверх в почве, смачивая всю толщу земли от уровня грунтовых вод. Сама поднимается вода вверх по капиллярным сосудам дерева и помогает растению доставлять растворенные питательные вещества на большую высоту - от глубоко скрытых в земле корней к листьям и плодам. Сама движется вода вверх в порах промокательной бумаги, когда нам приходится высушивать кляксу, или в ткани полотенца, когда вытираем лицо.

Для выяснения того, как в ода может течь вверх, мы провели ряд опытов (см. Приложения).

Свои наблюдения мы занесли в таблицу:

Название опыта

Действия воды

Объяснение

Опыт с фонтаном

(Приложение 1)

Поднимается вверх

Чем выше резервуар, тем выше фонтан

Опыт с цветком

(Приложение 2)

Поднимается вверх

Поднимается вверх благодаря атмосферному давлению. При этом наблюдаются капиллярные явления

Опыт с пробиркой

(Приложение 3)

Поднимается вверх

Опыт со шприцем

(Приложение 4)

Поднимается вверх

Поднимается вверх благодаря атмосферному давлению

Опыт с сообщающимися сосудами

(Приложение 5)

Поднимается вверх

Расширенный воздух давит на жидкость. В этой трубке жидкость опускается, а в другой поднимается

Опыт с термометром

(Приложение 6)

Поднимается вверх

При нагревании жидкость расширяется, при охлаждении сжимается

УДИВИТЕЛЬНЫЕ МЕСТА

На земле существуют места, где вода поднимается вверх без участия человека. Странный холм был обнаружен в 2003 году двумя туристами в районе горной гряды, расположенной в 10 км от поселка Баньцзегоу уезда Цзитай в Китае. События, произошедшие с ними дальше, не поддаются объяснениям. Так, остановив автомобиль, на котором они путешествовали, на дне расположенной на вершине холма V-образной впадины и, сняв его с тормозов, туристы с удивлением обнаружили, что автомобиль стал сам двигаться вверх по западному склону с нарастающей скоростью, которая к моменту достижения вершины склона достигла 30 км\ч.

Еще большее изумление туристов вызвал тот факт, что вода, разлитая на западном склоне, потекла не вниз, а вверх, в сторону вершины.

Некоторые эксперты пытаются объяснить эти аномальные явления геологическими особенностями местности. Однако эти факты подтверждены проверкой, выполненной профессором Ланьчжоуского университета Фан Сяомином еще в конце прошлого века. Так, на локальной площадке длиной 60 м все круглые предметы, машины с выключенными двигателями самопроизвольно движутся вверх, кроме того - и вода течет вверх по склону с наклоном в 15 градусов.

Чтобы проехать на этом участке на автомобиле, велосипеде или даже на роликовых коньках, нужно забыть о всякой логике. Водителю при подъеме приходится жать на тормоз, а не на газ, поскольку автомобиль начинает набирать скорость.

Профессор Фан Сяомин считает причиной столь аномального явления геомагнетизм или изменения атмосферного давления.

Кроме того, фактическое повторение аномальных явлений в Китае наблюдается в Израиле. Очевидец утверждает, что недалеко от Бейт-Шемеша вода также поднимается по склону вверх. Турист, наслушавшись рассказов о подобном явлении, решил провести эксперимент - он останавливал на этой горе машину, ставил ее на "нейтралку" и отпускал тормоз. Вопреки ожиданиям, машина катилась вверх.

Однако, по мнению туриста, это не связано с магнитными свойствами, так как пластиковые мячи замечательно катились под гору. Турист хорошо видел и даже сфотографировал, как вылитая вода течет не вниз, а вверх - к кромке перевала, которая довольно отчетливо видна. Данная аномалия наблюдается на всем протяжении шоссе, примерно 600 метров, вплоть до пересечения этой дороги с главной магистралью.

ЭТО ИНТЕРЕСНО. ЗАДАЧА.

В старину – в 17-18 веках – вельможи забавлялись следующей поучительной игрушкой: изготовляли кувшин, в верхней части которой имелись крупные узорчатые вырезы. Такой кувшин, налитый вином, предлагали незнатному гостю, над которым можно было безнаказанно посмеяться. Как пить из нее? Наклонить нельзя: вино польется из множества отверстий, а до рта не достигнет ни капли. Случится, как в сказке:

Мед, пиво пил,

Да усы лишь обмочил.

Как выпить содержимое?

Надо заткнуть отверстие В, взять в рот носик и втянуть в себя жидкость, не наклоняя сосуда. Вино поднимется через отверстие Е по каналу внутри ручки, далее по его продолжению С внутри верхнего края кувшина и достигнет носика.

Заключение

Все ли свойства воды понятны ученым!

Конечно, нет! Вода - загадочное вещество.

Недавно было обнаружено новое необыкновенное явление. Оказалось, что вода на Земле изменяет свою природу в зависимости от того, что происходит на Солнце и в космосе. Было замечено, что космические причины влияют на характер протекания в воде некоторых химических процессов, например на скорость появления осадков. Почему - неизвестно.

Многие наблюдения и факты говорят о том, что талая вода обладает особыми свойствами - она более благоприятна для развития живых организмов. Почему - тоже неизвестно.

Но для себя мы поняли, что:

  1. вода может двигаться вверх с помощью человека;
  2. вода может подниматься и без помощи человека, например, в сообщающихся сосудах или капиллярах;
  3. вода может течь вверх и сама. Это объясняется геомагнетизмом или изменением атмосферного давления.

Можно не сомневаться, что все загадки будут успешно разрешены наукой. Будет открыто еще немало новых, более удивительных загадочных свойств воды - самого необыкновенного вещества в мире.

Литература

1.Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей. – М.: Слово, 1994.

2.Перельман Я.И. Занимательная физика. Книга 2. – М.: Наука, 1979.

Интернет-ресурсы

Недавно в горах на юге Узбекистана в заповеднике Байсун была обнаружена очередная "гравитационная аномалия" - место, где вода, резиновые мячики и машина на нейтральной скорости катятся не вниз, а в верх. Как всегда, СМИ говорят о том, что ученые не могут объяснить этот феномен. На самом деле им просто неохота объяснять то, что и так очевидно.

Человеку, который уже плохо помнит школьный курс физики, может показаться, что количество аномальных зон на Земле с каждым годом все возрастает. Взять хотя бы участки, на которых, по утверждению очевидцев, перестает действовать сила земного притяжения. В таких местах машина, поставленная на нейтральную скорость, резиновый мячик или струйка воды начинают двигаться вверх по склону - чудеса, да и только!

Самое интересное, что таких мест достаточно много, и о некоторых из них известно очень давно. Например, об аномалии в районе Бейт-Шемеша (Израиль), Ущелье Дьявола (Иордания) или о перевале в Ладхаке (Индия) знали с незапамятных времен: этот феномен упоминали даже некоторые античные и древнекитайские естествоиспытатели. Другие места - например, окрестности деревни Галашки Невьянского района (Средний Урал), где даже имеется текущий в гору ручей, а также странный холм в районе горной гряды, расположенной в десяти километрах от поселка Баньцзегоу уезда Цзитай (КНР) или участок горной дороги на острове Чеджудо (Южная Корея) - были обнаружены всего несколько лет тому назад.

И вот буквально на днях из Узбекистана поступило сообщение о том, что теперь для туристов открыта аномальная зона в горах заповедника Байсун. Мол, там сплошные чудеса происходят: вопреки всем законам физики и логики неведомая сила заставляет машину с выключенным мотором двигаться вверх. Более того, перемещаясь против силы тяжести на участке всего-то в 50 метров, автомобиль еще и скорость набирать умудряется!

Тем не менее, сколько бы лет ни насчитывала данная аномалия, она сразу после своего чудесного обнаружения привлекает внимание СМИ и Интернета, а затем и туристов. При этом сообщения о таких участках всегда однотипны - говорится о том, что "найдено место, где не действуют законы физики" и что ученые "не в состоянии объяснить эту загадку". Правда, если начнешь разбираться с последним утверждением, сразу же выясняется, что исследований в этой области на самом деле никто и не проводил, поэтому, собственно говоря, и объяснять-то некому. Что, согласитесь, само по себе подозрительно.

Впрочем, именно то, что ученые дружно молчат, как раз и дает почву для самых несусветных предположений. Какие только версии не выдвигаются - и о гравитационных аномалиях, и об искривлении пространства, и о необычном магнитном поле. Впрочем, откровенно говоря, первые две даже опровергать не стоит, поскольку они принадлежат скорее к области фантастики, чем науки.

Как, скажите на милость, может возникнуть гравитационная аномалия на столь маленьком участке (ведь буквально в двух метрах перед и после этой зоны все абсолютно нормально)? А если речь идет об искривлении пространства, то почему все остальные объекты в аномальной зоне выглядят так, как и должны (небо находится вверху, земля - внизу и т.д.)? Что же касается электромагнитной версии, то сильный магнит, конечно же, может заставить машину поехать вверх. Но почему в том же направлении течет вода и катятся резиновые мячи?

В общем, следует признать, что ни одна из "аномальных" версий не убедительна. Что в общем-то и понятно, потому что на самом деле мы имеем дело с весьма распространенным явлением. Кстати, я убежден в том, что многие из вас читали о нем в детстве в различных познавательных книгах - например, в "Занимательной физике" Якова Исидоровича Перельмана, но потом просто забыли об этом. Что же, давайте попробуем все вместе разобраться с этими "чудесами".

Прежде всего, следует обратить внимание на то, что все данные аномальные места имеют немало общих черт. Они все находятся в горах, большинство из них - в субтропической зоне (тут, пожалуй, только деревня Галашки с ее сумасшедшим ручьем нарушает правило). И каждая "антигравитационная" зона имеет небольшие размеры: в длину - от 50 до 600 метров, а в ширину - как стандартное двух-трехполосное с каждой стороны шоссе.

Ну что, я вижу многие уже догадались? Для тех же, кто пока не понял, в чем тут фокус, я приведу слова одного моего знакомого, который был в такой зоне в Иордании. Рассказывая об этом чудесном месте, он заметил: "Когда я шел вверх по склону, то мне было легко, словно я вниз бежал. А вот обратный путь был куда сложнее - вроде бы спускаешься вниз, но ощущение такое, словно на гору забираешься". В этих словах и кроется разгадка тайны - ведь мышцы, кровеносную систему организма и вестибулярный аппарат обмануть невозможно. А вот глаза...

Словом, теперь вы все понимаете: в данном случае имеет место достаточно обычная оптическая иллюзия. Причем, судя по всему, комбинированная. Все физики давно знают такое явление, как "нижний" мираж, который возникает на автотрассах. А возникает он так же, как и обычный "верхний" - в тех местах, где имеется быстрая смена масс нагретого и холодного воздуха над поверхностью земли.

Известно, что нагретый слой воздуха имеет меньшую плотность, нежели его вышележащие слои. Наклонный луч света от весьма далекого предмета, достигнув этого воздушного слоя, искривляет в нем свой путь так, что в дальнейшем следовании он вновь удаляется от земли и попадает в глаз наблюдателя, словно отразившись от зеркала под очень большим углом падения. Поэтому перед собой человек видит, образно выражаясь, не то, что спереди, а то, что сзади.

Относительно рассматриваемой ситуации можно сказать, что аномальные участки расположены как раз в тех местах, где происходит постоянная смена нагретого воздуха около земной поверхности. Нагреваясь от нее, воздушная масса непрерывно вытесняется вверх и тотчас сменяется новым слоем прогретого воздуха. В итоге над аномальной зоной, которая представляет собой самый настоящий спуск, находится "воздушное зеркало", которое отражает подъем, находящийся за спиной путешественника или сбоку от него.

Нижний мираж можно часто наблюдать летом на асфальтовых и гудронированных дорогах, которые благодаря темному цвету сильно нагреваются на солнце. Это явление возникает также и на равнинах и в умеренных широт, а не только в субтропических горах. Однако из-за того, что местность ровная, а дорога одинаковая, мы обычно не обращаем на такие миражи внимания. Его куда легче заметить тогда, когда есть спуск, а наблюдатель видит подъем - а такое, сами понимаете, происходит именно в горах.

Кроме того, в таких местах часто на один мираж накладывается другой - боковой. Он возникает тогда, когда роль зеркала выполняет нагретая отвесная стена. Интересно, что во всех вышеописанных аномальных зонах таковые присутствуют, причем в достаточно большом количестве. Сочетание двух миражей, "показывающих" неискушенному зрителю подъем, создает весьма правдоподобную иллюзию. Более того, в зависимости от наклона отражающей стены к поверхности земли, иллюзорный подъем может быть крутым или пологим.

Итак, ларчик открывается очень просто - никаких аномалий нет, есть лишь старая как мир оптическая иллюзия. Именно поэтому ученые и не дают никаких комментариев - объяснять то, что и так очевидно, с точки зрения деятелей науки бессмысленно. К тому же многие из них уверены в том, что перельмановскую "Занимательную физику" в детстве читали все. Или, по крайней мере, в школе на уроках физики хоть иногда слушали то, что рассказывает преподаватель.

Те же, кому доказательства, представленные в этой статье, показались неубедительными, могут сами проверить справедливость этих выводов, если поедут в такое "аномальное" место. Для этого им нужно взять с собой лишь прибор вроде GPS, который показывает высоту над уровнем моря и угол наклона.

С эти прибором экспериментатор может пройти весь данный участок и посмотреть, как будет меняться высота. Я уверен, что прибор, на который не действует никакая оптическая иллюзия покажет то, что есть на самом деле -понижение вместо возвышения...

Встройте «Непознанное и необъяснимое» в свой информационный поток, если хотите получать оперативные комментарии и новости:

Также будем рады вам в наших сообществах во

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СОШ № 4

Может ли вода течь вверх?

2 класс ВМОБУ СОШ № 4

Руководитель исследовательской работы:

Лизун Ксения Александровна

г. Зея, 2015 год

Введение….………………………………………………………………………...4-5

Глава 1 Теоретическая часть………………………………………………………..6

      Действие силы тяжести.………………………………………………………...6

      Сообщающиеся сосуды…………………………………………………………6

      Чего не знали древние?.....................................................................................6-7

1.4 Чего не знали мы?..............................................................................................7-8

1.5 Как вода поднимается вверх?…………………………………………………8-9

1.6 Удивительные места…………………………………………………………9-10

Глава 2 Экспериментальная часть………………………………………………...11

Опыт № 1……………………………………………………………………………11

Опыт № 2……………………………………………………………………………11

Опыт № 3……………………………………………………………………………12

Опыт № 4……………………………………………………………………………12

Опыт № 5……………………………………………………………………………12

Заключение………………………………………………………………………….13

Список использованной литературы……………………………………………...14
Приложение А…..…….………………………………………………………...15-17

Приложение Б…………………………………………………………………...18-19

Приложение В…………………………………………………………………...20-21

Приложение Г………………………………………………………………………22

Приложение Д………………………………………………………………………23

Введение

Что такое вода? Этот вопрос совсем не так неразумен, как это может показаться. В самом деле, разве вода - это только та бесцветная жидкость, что налита в стакан? Океан, покрывающий почти всю нашу планету, всю нашу чудесную Землю, в котором миллионы лет назад зародилась жизнь, - это вода. Тучи, облака, туманы, несущие влагу всему живому на земной поверхности, это тоже вода. Бескрайние ледяные пустыни полярных областей, снеговые покровы, застилающие почти половину планеты, - и это вода. Многие ученые, такие как Франции Антуан Лавуазье, Галилео Галилей, П. Дюлонг, Д. Араго, Д. Менделеев обращались к теме о воде: её физических и химических свойствах. Так, древнеарабские рукописи донесли до нас рассказ об удивительных творениях античного изобретателя Герона Александрийского. Одно из них - красивая чудо - чаша в храме, из которой бил фонтан. Джеймса Дайсона посетила гениальная идея сделать фонтан, где вода течет, преодолевая законы тяготения. Но как это сделать? На осуществление задумки ушел не один год, а необычный эффект достигался за счет оптической иллюзии. Кроме того, разве все секреты воды открыты учеными? На этот вопрос сможет ответить только время.

В качестве темы нашего исследования мы определили: «Может ли вода течь вверх»?

Цель: исследовать, может ли вода течь вверх.

Объект: вода

Гипотеза: вода может течь вверх.

Задачи исследования:

1) изучить научно - популярную литературу и провести физические опыты, ответить на вопрос, может ли вода течь вверх;

2) определить, когда и при каких условиях вода поднимается вверх при помощи человека;

3) определить, когда и при каких условиях вода поднимается вверх без помощи человека;

4) сформулировать выводы.

В исследовании нами были использованы следующие методы:

Изучение и анализ литературы;

Опытно - экспериментальная работа;

Наблюдение.

При подготовке работы была изучена различная литература, материалы Интернет - сайтов, применены знания, полученные на уроках окружающего мира, проведен ряд опытов.

Глава 1 Теоретическая часть

      Действие силы тяжести

Если вы выпустите книгу из рук, она неизбежно упадет на пол. “Виновата” в этом сила тяжести, которая притягивает все без исключения объекты к центру Земли. А подняв упавшую книгу, вы заметите, что ее внешний вид нисколько не изменился. Она - твердая, а твердые предметы сохраняют свою первоначальную форму. Если, конечно, не прикладывать к ним какую - либо специальную силу.

Теперь представьте себе, что упала не книга, а стакан с водой. Вода выплеснется и в беспорядке растечется. В самом деле, жидкость собственной формы не имеет. Она лишь занимает тот объем, ту форму, в которую налита. Все та же сила тяжести заставляет ее стремиться к самой низкой точке. Одним словом, где вода - там самое низкое место. Почему реки впадают в море? Просто уровень воды в морях ниже. Любая река как бы наклонена к тому морю, в которое она впадает. Ярким доказательством тому, что вода притягивается к Земле и стремится занять самый низкий уровень, являются водопады.

1.2 Сообщающиеся сосуды

Конечно, в обычном состоянии вода не сможет подниматься по склону, тем не менее, инженерам удалось заставить ее пересекать горные перевалы. Для этого оказалось достаточным поместить воду в трубы. Именно так! Вода, бегущая в трубе со склона, давит на массы воды в трубе, поднимающейся в гору. И они, эти тысячи тонн воды, текут вверх! Правда, выше головы не прыгнешь: вода не поднимется выше своего первоначального уровня - высоты первой горы, с которой стекает. Но человек всегда найдет возможность сделать ту точку, из которой вытекает вода, самой высокой, и тогда никакие перевалы ему не страшны!

1.3Чего не знали древние ?

Жители современного Рима до сих пор пользуются остатками водопровода, построенного еще древними: солидно возводили римские рабы водопроводные сооружения. Римские инженеры, руководившие этими работами, явно недостаточно были знакомы с основами физики. Римский водопровод прокладывался не в земле, а над ней, на высоких каменных столбах.

Для чего это делалось? Разве не проще было прокладывать в земле трубы, как делается теперь? Конечно, проще, но римские инженеры того времени имели плохое представление о законах сообщающихся сосудов. Они опасались, что в водоемах, соединенных очень длинной трубой, вода не установится на одинаковом уровне. Если трубы проложены в земле, следуя уклонам почвы, то в некоторых участках вода должна течь вверх, - и вот римляне боялись, что вода вверх не потечет. Поэтому они обычно придавали водопроводным трубам равномерный уклон вниз на всем их пути (а для этого требовалось нередко либо вести воду в обход, либо возводить высокие арочные подпоры). Одна из римских труб, Аква Марциа, имеет в длину 100 км, между тем как прямое расстояние между ее концами вдвое меньше. Полсотникилометров каменной кладки пришлось проложить из – за незнания закона физики.

1.4 Чего не знали мы?

Исследуя проблему воды, мы столкнулись с непростой задачей. Перед нами было два кофейника одинаковой ширины: один высокий, другой - низкий. Какой из них вместительнее? В какой из этих кофейников можно налить больше жидкости?

Мы, не подумав, решили, что высокий кофейник вместительнее низкого. Однако когда стали лить жидкость в высокий кофейник, то налили его только до уровня отверстия его носика - дальше вода начала выливаться. А так как отверстия носика у обоих кофейников на одной высоте, то низкий кофейник оказался столь же вместительным, как и высокий с коротким носиком. Это и понятно: в кофейнике и в трубке носика, как во всяких сообщающихся сосудах, жидкость должна стоять на одинаковом уровне, несмотря на то, что жидкость в носике весит гораздо меньше, чем в остальной части кофейника. Если же носик недостаточно высок, вы никак не нальете кофейник доверху: вода будет выливаться. Обычно носик устраивается даже выше краев кофейника, чтобы сосуд можно было немного наклонять, не выливая содержимого.

1.5 К ак вода поднимается вверх?

При определенных обстоятельствах вода способна самопроизвольно подниматься вверх. Если поместить достаточно тонкую трубку (например, соломинку) в сосуд с водой, уровень воды в трубке поднимается выше уровня воды в сосуде. Разница между уровнями воды в сосуде и в трубке будет тем больше, чем меньше внутренний диаметр трубки. Способность воды подниматься в трубке с достаточно узким каналом – один из примеров так называемых капиллярных явлений, благодаря которым растения способны доставлять воду из почвы к ветвям и листьям. Эти же явления помогают крови циркулировать в человеческом теле, особенно в капиллярах - мельчайших кровеносных и лимфатических сосудах. Кроме того, это происходит всегда и повсеместно. Вода сама поднимается вверх в почве, смачивая всю толщу земли от уровня грунтовых вод. Сама поднимается вверх по капиллярным сосудам дерева и помогает растению доставлять растворенные питательные вещества на большую высоту - от глубоко скрытых в земле корней к листьям и плодам. Сама движется вверх в порах промокательной бумаги, когда нам приходится высушивать кляксу, или в ткани полотенца, когда вытираем лицо.

      Удивительные места

На земле существуют места, где вода поднимается вверх без участия человека. Странный холм был обнаружен в 2003 году двумя туристами в районе горной гряды, расположенной в 10 км от поселка Баньцзегоу уезда Цзитай в Китае. События, произошедшие с ними дальше, не поддаются объяснениям. Так, остановив автомобиль, на котором они путешествовали, на дне расположенной на вершине холма V - образной впадины и, сняв его с тормозов, туристы с удивлением обнаружили, что автомобиль стал сам двигаться вверх по западному склону с нарастающей скоростью, которая к моменту достижения вершины склона достигла 30 км\ч. Еще большее изумление туристов вызвал тот факт, что вода, разлитая на западном склоне, потекла не вниз, а вверх, в сторону вершины. Некоторые эксперты пытаются объяснить эти аномальные явления геологическими особенностями местности. Однако эти факты подтверждены проверкой, выполненной профессором Ланьчжоуского университета Фан Сяомином еще в конце прошлого века. Так, на локальной площадке длиной 60 м все круглые предметы, машины с выключенными двигателями самопроизвольно движутся вверх, кроме того - и вода течет вверх по склону с наклоном в 15 градусов. Чтобы проехать на этом участке, на автомобиле, велосипеде или даже на роликовых коньках, нужно забыть о всякой логике. Водителю при подъеме приходится жать на тормоз, а не на газ, поскольку автомобиль начинает набирать скорость. Профессор Фан Сяомин считает причиной столь аномального явления геомагнетизм или изменения атмосферного давления.

Кроме того, фактическое повторение аномальных явлений в Китае наблюдается в Израиле. Очевидец утверждает, что недалеко от Бейт - Шемеша вода также поднимается по склону вверх. Турист, наслушавшись рассказов о подобном явлении, решил провести эксперимент - он останавливал на этой горе машину, ставил ее на «нейтралку» и отпускал тормоз. Вопреки ожиданиям, машина катилась вверх. Однако, по мнению туриста, это не связано с магнитными свойствами, так как пластиковые мячи замечательно катились под гору. Турист хорошо видел и даже сфотографировал, как вылитая вода течет не вниз, а вверх - к кромке перевала, которая довольно отчетливо видна. Данная аномалия наблюдается на всем протяжении шоссе, примерно 600 метров, вплоть до пересечения этой дороги с главной магистралью.

Глава 2 Экспериментальная часть

Для подтверждения нашей гипотезы мы провели ряд опытов.

Опыт № 1 – с бумажной салфеткой

Для этого эксперимента мы нарезали бумажную салфетку на полоски. На полосках нарисовали фломастерами точки – штрихи. Для того чтобы выяснить, верна ли наша гипотеза, что вода может течь вверх, в каждый стаканчик мы положили по полоске салфетки и на донышко налили воды. Таким образом, край окрашенной салфетки оказался в воде. Результат не заставил себя ждать. Примерно через 15 минут точки - штрихи нарисованные фломастером начали растекаться. Примерно 4 часа все точки - штрихи растеклись. Оказывается, салфетка имеет пористую структуру и состоит преимущественно из целлюлозы, которая, в свою очередь, имеет волокнистое строение. Таким образом, воде не составляет труда найти себе пути - капилляры для движения вверх. [Приложение 1]

Опыт № 2 – с бумажной салфеткой и красками

Для этого эксперимента мы взяли 3 стаканчика. В два стаканчика мы налили воды и развели в ней акварельную краску красного и желтого цвета. После этого нарезали бумажную салфетку на полоски. Одну полоску мы положили в стаканчик с красной краской, а вторую полоску с жёлтой. Край обеих полосок мы положили в пустой стаканчик. Через 15 минут обе полоски намокли и окрасились в тот цвет, который был налит в определенный стаканчик. Примерно через два часа в пустом стаканчике начала появляться вода. Спустя 7 часов пустой стаканчик наполнился водой до половины.Здесь можно вернуться к выводу, сделанному в опыте № 1, что салфетка имеет пористую структуру и состоит преимущественно из целлюлозы, которая, в свою очередь, имеет волокнистое строение. Таким образом, воде не составляет труда найти себе пути – капилляры для движения вверх. [Приложение 2]

Опыт № 3 – с цветком

Для этого эксперимента мы взяли цветок, стаканчик и марганцево – кислый калий. Воду в стаканчике подкрасили для того, чтобы можно было наблюдать за поднятием жидкости по стеблю. В подкрашенную воду опустили цветок. Через некоторое время стало заметно, что вода сама поднимается вверх по стеблю. А через несколько дней стал окрашиваться и сам бутон цветка. Воде помогает в этом атмосферное давление. При этом наблюдаются капиллярные явления. Это стало еще одним подтверждением, что наша гипотеза является верной. [Приложение 3]

Опыт № 4 – со шприцем

Для этого эксперимента мы взяли медицинский шприц и пластиковый стаканчик с подкрашенной водой. Вначале опыта мы продвинули поршень шприца до упора к отверстию шприца. После этого отверстие шприца опустили в подкрашенную воду. Поршень подтянули вверх. Вода сама начала продвигаться вверх за поршнем. В этом воде помогает атмосферное давление, которое подтолкнуло воду в разреженное пространство. [Приложение 4]

Опыт № 5 – с термометром

Для проведение этого эксперимента мы взяли термометр. Для начала внимательно рассмотрели шкалу термометра и определили температуру воздуха. Температура воздуха в кабинете 20 градусов. После этого мы опустили резервуар термометра в стакан с горячей водой. Жидкость начала сама подниматься вверх по столбику. Затем мы опустили резервуар термометра в холодную воду. Заметили, что жидкость сама начала опускаться вниз. Из этого следует, что при нагревании жидкость сама поднимается вверх по столбику. При охлаждении объем жидкости уменьшается, и жидкость опускается вниз.

Заключение

Все ли свойства воды понятны ученым! Конечно, нет! Вода - загадочное вещество. Недавно было обнаружено новое необыкновенное явление. Оказалось, что вода на Земле изменяет свою природу в зависимости от того, что происходит на Солнце и в космосе. Было замечено, что космические причины влияют на характер протекания в воде некоторых химических процессов, например на скорость появления осадков. Почему - неизвестно. Многие наблюдения и факты говорят о том, что талая вода обладает особыми свойствами - она более благоприятна для развития живых организмов. Почему - тоже неизвестно. Можно не сомневаться, что все загадки будут успешно разрешены наукой. Будет открыто еще немало новых, более удивительных загадочных свойств воды - самого необыкновенного вещества в мире.

Наша исследовательская работа называется: «Может ли вода течь вверх»? Проведя опытно - экспериментальное исследование, мы пришли к выводу, что:

    вода может двигаться вверх с помощью человека;

    вода может подниматься вверх и без помощи человека, например, в сообщающихся сосудах или капиллярах;

    вода может течь вверх и сама. Это объясняется изменением атмосферного давления.

Таким образом, осуществив проверку гипотезы и получив определенные результаты ее подтверждения мы доказали что вода может течь вверх.

Список литературы

    Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей.– М.: Слово, 1994. – 128 с.

    Перельман, Я. И. Занимательная физика./ Я. И. Перельман. - М.: Наука, 1983. – 153 с.

    Плешаков, А. А. Окружающий мир./ А. А. Плешаков. – М.: Просвещение, 2012. – 143 с.

    Я познаю мир: Дет. Энцикл.: Физика/ Сост. Н. В. Чудаков. – М.: ТКО «АСТ», 1995. – 512 с.

    http://potomy.ru/things/149.html

    http://the-mostly.narod.ru/misc/fontain.html

Приложение А

Опыт № 1- с бумажной салфеткой

Приложение Б

Опыт № 2 – с бумажной салфеткой и красками

Приложение В

Опыт № 3 – с цветком

Приложение Г

Опыт № 4 – со шприцем


Приложение Д

Опыт № 5 – с термометром

Направление: науки о природе (физика)

Название работы: «Может ли вода течь вверх?»

Научный руководитель: Макарова Елена Николаевна,

учитель начальных классов высшей категории.

г. Ардон. 2018г.

Оглавление

Введение

Глава I . Теоретическая часть

Глава II . Практическая часть

2.1. Этапы проекта

Вывод

Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ

Что такое вода?

Этот вопрос совсем не так неразумен, как это может показаться. В самом деле, разве вода — это только та бесцветная жидкость, что налита в стакан? Океан, покрывающий почти всю нашу планету, всю нашу чудесную Землю, в котором миллионы лет назад зародилась жизнь, — это вода. Тучи, облака, туманы, несущие влагу всему живому на земной поверхности, — это ведь тоже вода. Бескрайние ледяные пустыни полярных областей, снеговые покровы, застилающие почти половину планеты, — и это вода. Прекрасно, невоспроизводимо бесконечное многообразие красок солнечного заката, его золотых и багряных переливов; торжественны и нежны краски небосвода при восходе солнца. Этот великий художник природы — вода. Кроме того, разве все секреты воды открыты учеными? На этот вопрос сможет ответить только время.

Мне захотелось узнать, может ли вода течь вверх?

Гипотеза: вода может течь вверх.

Цель исследования: исследовать, может ли вода течь вверх.

Задачи:

1. Изучить информацию о свойствах воды, используя научно-популярную литературу;
2. Провести физические опыты по исследованию свойств воды;
3. Сформулировать выводы.

При подготовке работы была изучена различная литература, изучены материалы Интернет-сайтов, применены знания, полученные на уроках окружающего мира и на кружке “Юный исследователь”, проведен ряд опытов.

Глава I . ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Действие силы тяжести

Если вы выпустите книгу из рук, она неизбежно упадет на пол. “Виновата” в этом сила тяжести, которая притягивает все без исключения объекты к центру Земли. А подняв упавшую книгу, вы заметите, что ее внешний вид нисколько не изменился. Она - твердая, а твердые предметы сохраняют свою первоначальную форму. Если, конечно, не прикладывать к ним какую - либо специальную силу.

Теперь представьте себе, что упала не книга, а стакан с водой. Вода выплеснется и в беспорядке растечется. В самом деле, жидкость собственной формы не имеет. Она лишь занимает тот объем, ту форму, в которую налита. Все та же сила тяжести заставляет ее стремиться к самой низкой точке. Одним словом, где вода — там самое низкое место. Почему реки впадают в море? Просто уровень воды в морях ниже. Любая река как бы наклонена к тому морю, в которое она впадает. Ярким доказательством тому, что вода притягивается к Земле и стремится занять самый низкий уровень, являются водопады.

Суть опыта

Салфетка имеет пористую структуру и состоит преимущественно из целлюлозы, которая, в свою очередь, имеет волокнистое строение. Таким образом, воде не составляет труда найти себе пути-капилляры для движения вверх.

Глава II. ЭТАПЫ ПРОЕКТА

Вырезаем из салфетки полоску.

Наносим фломастерами разноцветные точки с один ряд.

На бечевке также наносим на расстоянии друг от друга несколько отметок фломастерами разных цветов.

Наливаем в стаканы воду.

Опускаем полоску из бумажной салфетки в первый стакан так, чтобы она немного касалась поверхности воды.

Бечевку помещаем во второй стакан с водой таким же образом, как и салфетку.

Что использовалось:

бумажная салфетка

пластиковые стаканчики

вода

обрезанная бутылка

бечевка

фломастеры

ножницы

Вода - уникальное вещество. При всей распространенности и простоте своего состава ее физические и химические свойства зачастую являются исключениями. Так, например, при 4 о С плотность воды максимальна, а при переходе в твердое состояние (лед) она уменьшается! Никакое другое вещество себя так не ведет.

Что же касается данного опыта, на первый взгляд, все очевидно и просто. Вода смачивает бумагу и бечевку, и материалы намокают. А вот объяснить почему так происходит, затруднительно.

Разберемся, для начала, в самом термине «смачивание». Оно представляет собой явление взаимодействия жидкости с поверхностью твердого тела. Вариантов развития событий, как всегда, два:

притяжение между молекулами жидкости сильнее, чем их притяжение к молекулам твердого тела. Жидкость стремится сократить контакт с поверхностью и, в результате, собирается в капли.

притяжение между молекулами жидкости слабее, чем их притяжение к молекулам твердого тела. Жидкость стремится увеличить площадь соприкосновения и, в результате, прижимается к поверхности тела, растекаясь по ней.

Тут, очевидно, второй вариант. Растекание происходит до тех пор, пока жидкость не покроет всю поверхность, или пока слой жидкости не станет мономолекулярным.

Но как вода преодолевает силы гравитации?

Так же, как и в растениях. Вода поднимается вверх по капиллярным сосудам растения и доставляет ее от корней к листьям и плодам.

Происходит это за счет разницы давлений и сил поверхностного натяжения воды. И чем тоньше капилляр, тем выше поднимается вода, стремясь уравновесить отрицательное давление. Если жидкость не смачивает поверхность, то и вода не станет подниматься вверх по капилляру.

ВЫВОД:

Наша гипотеза подтвердилась - вода может течь вверх! Салфетка имеет пористую структуру и состоит преимущественно из целлюлозы, которая, в свою очередь, имеет волокнистое строение. Таким образом, воде не составляет труда найти себе пути-капилляры для движения вверх.

Библиографический список:

2. XuMuK.ru - ВОДА - Химическая энциклопедия

4. Сила тяжести, изд.: «Пресс», Москва, 2008г.

Этот вопрос совсем не так неразумен, как это может показаться. В самом деле, разве вода - это только та бесцветная жидкость, что налита в стакан? Океан, покрывающий почти всю нашу планету, всю нашу чудесную Землю, в котором миллионы лет назад зародилась жизнь, - это вода. Тучи, облака, туманы, несущие влагу всему живому на земной поверхности, - это ведь тоже вода. Бескрайние ледяные пустыни полярных областей, снеговые покровы, застилающие почти половину планеты, - и это вода. Прекрасно, невоспроизводимо бесконечное многообразие красок солнечного заката, его золотых и багряных переливов; торжественны и нежны краски небосвода при восходе солнца. Этот великий художник природы - вода. Кроме того, разве все секреты воды открыты учеными? На этот вопрос сможет ответить только время. Почему нас заинтересовала вода?

Мы хотим узнать, может ли вода течь вверх?

Гипотеза: вода может течь вверх.

Цель исследования: исследовать, может ли вода течь вверх.

Задачи:

1. Изучить информацию о свойствах воды, используя научно–популярную литературу;
2. Провести физические опыты по исследованию свойств воды;
3. Выяснить, когда и при каких условиях вода поднимается вверх;
4. Сформулировать выводы.

При подготовке работы была изучена различная литература, изучены материалы Интернет–сайтов, применены знания, полученные на уроках окружающего мира и на кружке “Калейдоскоп наук”, проведен ряд опытов.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Действие силы тяжести

Если вы выпустите книгу из рук, она неизбежно упадет на пол. “Виновата” в этом сила тяжести, которая притягивает все без исключения объекты к центру Земли. А подняв упавшую книгу, вы заметите, что ее внешний вид нисколько не изменился. Она – твердая, а твердые предметы сохраняют свою первоначальную форму. Если, конечно, не прикладывать к ним какую – либо специальную силу.

Теперь представьте себе, что упала не книга, а стакан с водой. Вода выплеснется и в беспорядке растечется. В самом деле, жидкость собственной формы не имеет. Она лишь занимает тот объем, ту форму, в которую налита. Все та же сила тяжести заставляет ее стремиться к самой низкой точке. Одним словом, где вода - там самое низкое место. Почему реки впадают в море? Просто уровень воды в морях ниже. Любая река как бы наклонена к тому морю, в которое она впадает. Ярким доказательством тому, что вода притягивается к Земле и стремится занять самый низкий уровень, являются водопады.

Сообщающиеся сосуды

Конечно, в обычном состоянии вода не сможет подниматься по склону, тем не менее, инженерам удалось заставить ее пересекать горные перевалы. Для этого оказалось достаточным... поместить воду в трубы. Именно так! Вода, бегущая в трубе со склона, давит на массы воды в трубе, поднимающейся в гору. И они, эти тысячи тонн воды, текут вверх! Правда, выше головы не прыгнешь: вода не поднимется выше своего первоначального уровня – высоты первой горы, с которой стекает. Но человек всегда найдет возможность сделать ту точку, из которой вытекает вода, самой высокой, и тогда никакие перевалы ему не страшны!

ЧЕГО НЕ ЗНАЛИ ДРЕВНИЕ?

Жители современного Рима до сих пор пользуются остатками водопровода, построенного еще древними: солидно возводили римские рабы водопроводные сооружения.

Не то приходится сказать о познаниях римских инженеров, руководивших этими работами; они явно недостаточно были знакомы с основами физики. Взгляните на прилагаемый рисунок, воспроизведенный с картины Германского музея в Мюнхене. Вы видите, что римский водопровод прокладывался не в земле, а над ней, на высоких каменных столбах. Для чего это делалось? Разве не проще было прокладывать в земле трубы, как делается теперь? Конечно, проще, но римские инженеры того времени имели весьма смутное представление о законах сообщающихся сосудов. Они опасались, что в водоемах, соединенных очень длинной трубой, вода не установится на одинаковом уровне. Если трубы проложены в земле, следуя уклонам почвы, то в некоторых участках вода должна течь вверх, - и вот римляне боялись, что вода вверх не потечет. Поэтому они обычно придавали водопроводным трубам равномерный уклон вниз на всем их пути (а для этого требовалось нередко либо вести воду в обход, либо возводить высокие арочные подпоры). Одна из римских труб, Аква Марциа, имеет в длину 100 км, между тем как прямое расстояние между ее концами вдвое меньше. Полсотни километров каменной кладки пришлось проложить из–за незнания элементарного закона физики!

ЧЕГО НЕ ЗНАЛИ МЫ?

Исследуя проблему воды, мы столкнулись с задачей. Перед нами было два кофейника одинаковой ширины: один высокий, другой - низкий. Какой из них вместительнее? В какой из этих кофейников можно налить больше жидкости?

Мы, не подумав, решили, что высокий кофейник вместительнее низкого. Однако когда стал лить жидкость в высокий кофейник, то налили его только до уровня отверстия его носика - дальше вода начала выливаться. А так как отверстия носика у обоих кофейников на одной высоте, то низкий кофейник оказался столь же вместительным, как и высокий с коротким носиком.

Это и понятно: в кофейнике и в трубке носика, как во всяких сообщающихся сосудах, жидкость должна стоять на одинаковом уровне, несмотря на то, что жидкость в носике весит гораздо меньше, чем в остальной части кофейника. Если же носик недостаточно высок, вы никак не нальете кофейник доверху: вода будет выливаться. Обычно носик устраивается даже выше краев кофейника, чтобы сосуд можно было немного наклонять, не выливая содержимого.

Капиллярные явления

При определенных обстоятельствах вода способна самопроизвольно подниматься вверх. Если поместить достаточно тонкую трубку (например, соломинку) в сосуд с водой, уровень воды в трубке поднимается выше уровня воды в сосуде. Разница между уровнями воды в сосуде и в трубке будет тем больше, чем меньше внутренний диаметр трубки. Способность воды подниматься в трубке с достаточно узким каналом – один из примеров, так называемых капиллярных явлений, благодаря которым растения способны доставлять воду из почвы к ветвям и листьям. Эти же явления помогают крови циркулировать в человеческом теле, особенно в капиллярах – мельчайших кровеносных и лимфатических сосудах. Кроме того, это происходит всегда и повсеместно. Сама поднимается вода вверх в почве, смачивая всю толщу земли от уровня грунтовых вод. Сама поднимается вода вверх по капиллярным сосудам дерева и помогает растению доставлять растворенные питательные вещества на большую высоту - от глубоко скрытых в земле корней к листьям и плодам. Сама движется вода вверх в порах промокательной бумаги, когда нам приходится высушивать кляксу, или в ткани полотенца, когда вытираем лицо.

Атмосферное давление

В старину – в 17–18 веках – вельможи забавлялись следующей поучительной игрушкой: изготовляли кувшин, в верхней части которой имелись крупные узорчатые вырезы. Такой кувшин, налитый вином, предлагали незнатному гостю, над которым можно было безнаказанно посмеяться. Как пить из нее? Наклонить нельзя: вино польется из множества отверстий, а до рта не достигнет ни капли. Случится, как в сказке:

Мед, пиво пил,
Да усы лишь обмочил.
–Как выпить содержимое?

Надо заткнуть отверстие В, взять в рот носик и втянуть в себя жидкость, не наклоняя сосуда. Вино поднимется через отверстие Е по каналу внутри ручки, далее по его продолжению С внутри верхнего края кувшина и достигнет носика.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Для выяснения того, как вода может течь вверх, мы провели ряд опытов.

Свои наблюдения мы занесли в таблицу:

Опыт 1 – с фонтаном

Для наблюдения используется опытный макет фонтана (два сообщающихся сосуда, соединенных резиновой трубкой). В один из сосудов (резервуар) наливается вода. Другой сосуд имеет отверстие, из которого “бьет фонтан”. Резервуар с водой опускается вниз и поднимается вверх. Вода в сообщающихся сосудах устанавливается на одинаковом уровне. Если резервуар поднимать, то вода сама поднимается вверх (из фонтана).

Опыт 2 – с цветком

Для опыта отбираются несколько цветков на стебле. В воде растворяется марганцево–кислый калий. Вода подкрашивается для того, чтобы можно было наблюдать за поднятием жидкости по стеблю. В подкрашенную воду опускаются цветы. Через некоторое время становится заметно, что подкрашенная вода сама поднимается вверх по стеблю. Ей помогает в этом атмосферное давление. При этом наблюдаются капиллярные явления. Через продолжительное время подкрашенная вода проникает даже в цветы.

Опыт 3 – с пробиркой

Для опыта используется: пробирка химическая, сосуд с горячей водой, сосуд с холодной подкрашенной водой.

Пробирка опускается в горячую воду так, чтобы открытый конец был вверху. Воздух в пробирке некоторое время прогревается. Затем открытый конец пробирки закрывается пластилином или большим пальцем. Пробирка очень быстро переворачивается и опускается в сосуд с холодной водой. Холодная вода сама начинает подниматься вверх. В этом воде помогает атмосферное давление.

В горячей воде воздух в пробирке прогревается, расширяется, частично выходит из пробирки. В холодной воде воздух сжимается. Атмосферное давление подталкивает воду в пробирку.

Опыт 4 – со шприцем

Для опыта используется: шприц демонстрационный или медицинский и сосуд с подкрашенной водой.

Вначале опыта поршень шприца до упора продвигается к отверстию шприца. После этого отверстие шприца опускается в подкрашенную воду. Поршень подтягивается вверх. Вода сама начинает подниматься вверх за поршнем.

В этом воде помогает атмосферное давление, которое подталкивает воду в разреженное пространство.

Опыт 5 – с сообщающимися сосудами

Для проведения опыта используются: электрическая плитка, теплоприемник, манометр, резиновая трубка, подкрашенная жидкость.

В сообщающиеся сосуды манометра наливается подкрашенная вода. Вода устанавливается на одинаковом уровне в обоих сосудах. Один из сообщающихся сосудов соединяется с теплоприемником резиновой трубкой. Разогретая электрическая плитка располагается напротив теплоприемника. Вода в одной из трубок сама начинает подниматься.

От разогретой плитки к теплоприемнику доходят тепловые лучи. Воздух в теплоприемнике нагревается, расширяется, давит на воздух над жидкостью в том сосуде, который соединен резиновой трубкой с теплоприемником. В этой трубочке вода начинает опускаться, а в другой трубке вода начинает подниматься.