Наверное, все помнят опыт на школьных занятиях по физике, а именно: если доверху наполненный водой стакан накрыть листом бумаги, картона или фанеры и осторожно перевернуть, то вода из стакана не выливается.
почему, пока края стакана находятся под водой, вода остается в стакане (не выливается)
Форма стакана Узкое дно и широкий верх Силы трения помогают воде оставаться внутри стакана Когда стакан переворачивается, вода испытывает силу трения между собой и внутренней поверхностью стакана. Таким образом, трение помогает удерживать воду внутри и предотвращает ее выливание. Форма стакана и сила трения играют важную роль в том, чтобы вода не выливалась из перевернутого стакана. Разновидности стаканов и дополнительные факторы Когда мы говорим о том, что вода не выливается из перевернутого стакана, необходимо учесть не только основную причину этого явления, но и другие факторы. Во-первых, стоит отметить, что форма и размеры стакана могут оказывать влияние на процесс удерживания воды.
Например, стаканы с узким дном и широким верхом могут обладать большей стабильностью и удерживать воду лучше, чем стаканы с прямыми боками. Во-вторых, важную роль играет поверхность, на которой находится стакан. Если поверхность ровная и неподвижная, то стакан будет лучше удерживать воду. Однако, на неровной поверхности или на подвижной поверхности, такой как стол с вибрацией, вероятность вылива воды значительно возрастает.
Кроме того, материал, из которого изготовлен стакан, может также повлиять на его способность удерживать воду. Например, стеклянные стаканы обычно имеют гладкую поверхность, что способствует лучшему сцеплению воды с ними и предотвращает ее выливание. В то же время, стаканы из пластика или металла могут иметь более скользкую поверхность, что может увеличить вероятность вылива воды. Таким образом, вода не выливается из перевернутого стакана из-за взаимодействия различных факторов, включая форму и размеры стакана, характер поверхности, а также материал, из которого изготовлен стакан.
Эти факторы в совокупности обеспечивают удерживание воды в стакане и предотвращают ее выливание. Практическое применение данного эффекта Физический эффект, который делает возможным оставание воды в перевернутом стакане, широко используется в практических областях. Вот несколько примеров, где данный эффект может быть полезен: Научные эксперименты: Это явление может быть использовано для иллюстрации принципов атмосферного давления, поверхностного натяжения и гравитации. Эксперименты с перевернутыми стаканами помогают демонстрировать основные физические законы и процессы.
Образование: В учебных заведениях, учителя могут использовать этот эффект как часть урока физики или химии. Это помогает стимулировать интерес учеников к научным исследованиям и развивать их понимание физических явлений. Развлекательные мероприятия: На ярмарках или научных выставках, перевернутые стаканы могут быть частью развлекательных шоу или демонстраций. Это привлекает внимание и вызывает удивление у зрителей, что делает эффект любопытным и интересным для публики.
Промышленные применения: В некоторых промышленных процессах, этот эффект может быть использован для создания плотных и герметичных уплотнений. Например, в процессе изготовления медицинской техники или химических контейнеров, перевернутые стаканы могут помочь достичь высокого уровня герметичности и надежности.
Так что дальнейшие рассуждения неверны. Оно стремится минимизировать поверхность. Это да. С чего бы? ПН ни к чему компенсировать силу тяжести.
У нас собрался уже целый сундук с самодельным реквизитом для разнообразных фокусов. Но в этот раз он не понадобится. Все можно сделать с помощью одного стакана и одного листка бумаги. Наливаем в стакан воду. Накрываем его листком бумаги. Кладем ладонь сверху и, плотно прижимая листок к стакану, переворачиваем его вверх дном.
Убираем ладонь…листок не падает! Почему так происходит?
Осторожно убираю руку от листа бумаги.
Вода из стакана не выливается! Бумага остаётся как бы приклеенной к краю стакана. Почему это происходит?
Предлагаю ребятам попробовать самим провести опыт! Ребята под моим контролем самостоятельно осуществляют эксперимент. Эксперимент удался!
Лист бумаги удерживает атмосферное давление, которое снаружи действует на лист бумаги с большей силой, чем вес воды в стакане. Всем коллегам большое спасибо за внимание и поддержку!
Опыт для детей «Почему вода не выливается из перевернутого стакана?»: watch Video online
Когда столб воды "пытается опуститься вниз, между слоем воды и дном стакана образуется "пустота". Вода не выливается из перевернутого стакана, потому что воздушное давление играет важную роль в этом процессе. Чтобы вода вылилась из перевернутого стакана, нужно преодолеть силы поверхностного натяжения, например, при помощи сжатия стенок стакана или изменения угла наклона.
Эксперимент. Как перевернуть стакан с водой так, чтобы она не вылилась. Центрифуга!
При выполнения поворота, самолёт накреняется в сторону поворота, что, казалось бы, должно приводить к тому, что вода должна выливаться. Однако механизм поворота самолёта таков, что вместе с креном наклоном корпуса в сторону поворота, выполняемого за счёт элеронов подвижных пластин в задней части крыльев , пилот выбирает штурвал на себя, тем самым "задирая" нос. Другими словами, наклонённый, условно, вправо и летящий на большой скорости самолёт начинает "закручиваться" вокруг условной оси, проходящий через его крылья. В итоге кроме ускорения свободного падения, которое всегда направлено в сторону Земли, появляется ещё одно ускорение - центробежное. И да, при правильно выполненном повороте это ускорение направлено так, что их результирующая будет направлена примерно в сторону днища самолёта ну или пола салона, как удобнее.
Давайте покажем им фокус с перевернутым стаканом от funnylaboratory, который их точно удивит! Что произойдет, если прижать бумагу к стакану с водой и перевернуть его? Бумага упадет и вода прольется на пол? Проведем опыт и проверим предположения!
Всем коллегам большое спасибо за внимание и поддержку!
Публикации по теме: Экспериментальная деятельность детей. Опыт-фокус «Как шарик в банку попал? Экспериментальная деятельность детей. Опыт-фокус «Липкий стакан» Дети по своей природе — любознательны, им хочется обо всём узнать! Интересные занимательные эксперименты помогают удовлетворить детское. Опыт-фокус «Шарик на спице» Цели: - вызвать у детей удивление, которое в свою очередь рождает интерес к окружающему — желание узнавать, экспериментировать; - развивать. Опыт «Исследование давления воздуха» Цели: - развивать у детей любознательность и интерес к исследовательской деятельности; - исследование давления воздуха; - развивать. Опыт «Исследование содержания железа в яблоках».
Устройство, которое в будущем назовут водолазным колоколом, использовали для добычи сокровищ с затонувших кораблей. Конструкция представляла собой короб или бочку.
Устройство переворачивали и опускались в нем под воду. Так как воздух внутри конструкции имел давление, равное наружному, вода в нее не поступала. Человек мог опуститься под воду, и некоторое время дышать воздухом. Благодаря воздушной прослойке, исследователь имел возможность выплывать на поверхность, осматривать дно, затем возвращаться и дышать.
ПОЧЕМУ ВОДА НЕ ВЫЛИВАЕТСЯ ИЗ ПЕРЕВЕРНУТОГО СТАКАНА
Если вы когда-нибудь задумывались, почему вода не выливается из стакана, когда его переворачиваешь вверх дном, то наука может вам предложить. В обычном состоянии вода не выливается из стакана, потому как сила тяжести направлена вниз. Одной из основных причин, по которой вода не выливается при переворачивании стакана, является явление, называемое когезией.
Почему не выливается вода из перевернутого
Именно так выливается вода из узкого горлышка – вода выливается маленькой порцией, потом “булькает” пузырек воздуха, заходя в бутылку, потом выливается еще порция воды. Вот ведь вопрос: почему выливаются вода из перевёрнутой чашки, водка из перевёрнутого стакана, etc. Еще одна причина, по которой вода не выливается из перевернутого стакана, связана с. Вода по-прежнему останется в стакане, несмотря на то что он перевернут. Один из простейших опытов с жидкостью, зачастую используемый на представлениях фокусниками, это перевернутый стакан с водой, которая из него не выливается. Причина, по которой вода не выливается, связана с тем, что атмосферное давление воздуха на внешнюю сторону стакана превышает давление вакуума внутри.
Задание 1.
Еще одна причина, по которой вода не выливается из перевернутого стакана, связана с. Вода по-прежнему останется в стакане, несмотря на то что он перевернут. Эта сила является дополнительной причиной, почему вода не выливается даже при отверстии в нижней части стакана. Еще одна причина, по которой вода не выливается из перевернутого стакана, связана с. Потому что атмосферное давление равно давлению столба воды и разреженного воздуха. #физикавокругнас Почему вода не выливается Наливаем воду в тот же стакан, накрываем его листком бумаги, плотно прижимаем листок к краю стакана, переворачиваем стакан и отпускаем листок.
Опыт по физике - 2
Гравитация Механизм задержания воды Наблюдение невозможности выливания воды из перевернутого стакана, при плотно прилегающей к нему марле, основывается на принципе сил давления и поверхностного натяжения жидкости. Вода в стакане создает давление на весь его объем, в том числе и на открытую верхнюю часть. Когда стакан переворачивается, вода внутри стакана под действием гравитации начинает выливаться, однако она останавливается марлей, разделяющей объем стакана и внешнюю среду. Марля, будучи пористым материалом, способна впитывать некоторое количество воды. Когда вода выливается из стакана, некоторая ее часть проникает через поры марли и задерживается ею. Такое задержание воды связано с силой поверхностного натяжения жидкости. Действие поверхностного натяжения предотвращает дальнейшее вытекание воды через поры марли. Таким образом, механизм задержания воды заключается в создании силы поверхностного натяжения, которая препятствует вытеканию воды из перевернутого стакана с марлей. Капиллярность марли Марля — это материал, который обладает способностью притягивать жидкость и пропускать ее через свою структуру благодаря своей губчатой структуре и наличию пористых отверстий.
Когда стакан с марлей переворачивается, жидкость начинает проникать через марлю и заполнять ее поры. Этот процесс возможен благодаря капиллярным силам — силам взаимодействия между молекулами жидкости и поверхностью материала. Капиллярные силы проявляются в марле благодаря действию когезии и адгезии. Когезия — это сила притяжения молекул жидкости друг к другу, а адгезия — сила притяжения молекул жидкости и поверхности материала. Когда молекулы жидкости притягиваются к поверхности марли, они начинают подниматься вверх по порам материала, преодолевая гравитационную силу.
Это позволяет воде оставаться внутри стакана, несмотря на свою гравитационную потенциальную энергию, стремящуюся выровняться с окружающей средой. Гидростатическое давление Для лучшего понимания процесса можно представить, что вода в стакане разделена на маленькие горизонтальные слои. Каждый слой оказывает давление на слой ниже, из-за чего вся вода в стакане оказывает давление на дно стакана. Гидростатическое давление зависит от глубины погружения в воду и плотности жидкости. Чем глубже тело погружено и чем больше плотность жидкости, тем больше давление оно испытывает.
В случае перевернутого стакана, вода оказывает давление на его дно, которое оказывает сопротивление потоку воды. Это сопротивление превышает гравитационную силу, которая пытается вытянуть воду из стакана, и предотвращает ее выливание. Таким образом, гидростатическое давление является ключевым фактором, объясняющим, почему вода не выливается из перевернутого стакана. Эффект поверхностного натяжения Поверхностное натяжение — это явление, вызванное силами когезии притяжения молекул между собой в жидкости. Каждая молекула находится под влиянием сил, действующих со всех сторон. Но молекулы на поверхности обладают меньшим количеством соседей, поэтому на них действуют силы когезии только со стороны занимаемой ими жидкости. Это приводит к тому, что молекулы на поверхности стремятся сжаться и занять наименьшую возможную площадь. Когда мы переворачиваем стакан с водой, затекающая вода формирует выпуклую поверхность. Молекулы на верхней части этой поверхности испытывают наибольшую силу когезии, и они стремятся сжаться и занять наименьшую возможную площадь. Вследствие этого эффекта, поверхностное натяжение создает дополнительное сопротивление для выливания воды.
Сила сцепления молекул воды с поверхностью стакана помогает сохранить воду внутри, несмотря на гравитацию и ориентацию стакана.
Таким образом, гравитация играет ключевую роль в удержании воды в перевернутом стакане. Однако, стоит отметить, что это явление работает только при отсутствии противодействующих сил — перевернутый стакан не должен находиться под напором воды или вязкой жидкости, а отверстие стакана не должно быть слишком большим. Создание вакуума помогает удерживать воду Вакуум можно определить как область пространства без вещества и атмосферного давления.
При создании вакуума в перевернутом стакане с марлей происходит удаление воздуха изнутри, создавая пространство без воздушного давления. Когда стакан переворачивается, марля плотно прилегает к отверстию стакана, создавая герметичное уплотнение. Вода, находящаяся внутри стакана, не может выйти через марлю из-за отсутствия давления, которое обычно было бы вызвано атмосферным давлением. Это объясняется действием атмосферного давления.
Обычно, когда стакан находится под нормальными условиями, атмосферное давление снаружи и внутри стакана сбалансировано. Однако, когда стакан переворачивается и воздух удаляется изнутри, внутри стакана создается низкое давление, в то время как снаружи остается высокое атмосферное давление. Таким образом, вода внутри стакана остается внутри благодаря давлению, которое создается атмосферой снаружи. Ничего не позволяет воздуху проникнуть внутрь стакана через марлю, поэтому внутри стакана сохраняется вакуум.
Преимущества создания вакуума: Пояснение: Удерживание воды Воздух не может проникнуть внутрь стакана через марлю, поэтому вода остается внутри благодаря давлению атмосферы снаружи.
Наполните стакан водой, покройте его почтовой карточкой или бумажкой и, слегка придерживая картонку пальцами, переверните стакан вверх дном. Теперь можете руку убрать: бумажка не отпадет, вода не выльется, если только бумажка совершенно горизонтальна. В таком виде вы можете смело переносить стакан с места на место — даже, пожалуй, с большим удобством, чем при обычных условиях: вода не расплескивается.
Решение на Номер 438 из ГДЗ по Физике за 7-9 класс: Пёрышкин А.В. (сборник задач)
Кстати, именно в сантиметрах ртутного столба и измеряется атмосферное давление. Посмотрите видео и узнайте! В Детском научном центре вас ждут другие увлекательные опыты и интересные факты об окружающем мире.
Обсудите полученные результаты. Что происходит? Если все идет по плану, то картон и вода должны остаться на месте. Даже несмотря на то, что стакан с водой перевернут, вода не выливается, бросая вызов гравитации! Так почему же это происходит?
Когда в стакане отсутствует воздух, давление воды, находящейся внутри него, оказывается меньше, чем давление воздуха снаружи стакана. Большее давление воздуха оно же атмосферное давление настолько сильнее, что удерживает картон давит на него , а также воду внутри стакана. Нужно добавить, что помимо атмосферного давления, в данном эксперименте определенную роль играет и поверхностное натяжение воды. Так как на поверхности любой жидкости расположены молекулы, которые стремятся связаться вместе и образовать тоненькую пленку. Поверхностное натяжение связывает воду с картоном, помогая ему, в свою очередь, зафиксировать свое положение.
Сила давления воздуха аналогична силе гири, весом в 1 кг, которая давит на 1 см2 поверхности. Если поверхность равна 1 м2 сила, давящая на нее, возрастает до 10т. С такой нагрузкой человеку помогает справиться давление внутри организма. Давление воздуха можно выявить простыми опытами. В частности, легко провести эксперимент со стаканом и емкостью с водой.
Если стакан перевернуть вверх дном и опустить в таз с водой, он останется пустым.
Возьмите картон в руку надписью вверх и положите его на края стакана. Рука должна быть непременно чистой, не липкой, чтобы картон к ней не прилип в самый ответственный момент.
Переверните быстрым движением стакан, держа на ладони картон. Делайте это над миской. Положите картон аккуратно на миску, руку уберите тоже осторожно.
Вы и ваши зрители увидите, что воды не пролилось ни капли, и она продолжает находиться в стакане.