Эксперимент – один из самых информативных способов познания. Благодаря ему удается получить разнообразные и обширные звания о исследуемом явлении или системе. Именно эксперимент играет фундаментальную роль в физических исследованиях. Красивые физические эксперименты надолго остаются в памяти последующих поколений, а также способствуют популяризации физических идей в массах. Приведем наиболее интересные физические эксперименты по мнению самих физиков из опроса Роберта Криза и Стони Бука.

1. Эксперимент Эратосфена Киренского

Этот эксперимент по праву считают одним из самых древних на сегодняшний день. В третьем веке до н.э. библиотекарь Александрийской библиотеки Эрастофен Киренский интересным способом измерил радиус Земли. в день летнего солнцестояния в Сиене солнце находилось в зените, в результате чего теней от предметов не наблюдалось. В 5000 стадиях к северу в Александрии в тоже время Солнце отклонилось от зенита на 7 градусов. Отсюда библиотекарь получил информацию, что окружность Земли 40 тысяч км., а её радиус равен 6300 км. Эрастофен получил показатели всего на 5% меньше сегодняшних, что для использованных им древних измерительных приборов просто поразительно.

2. Галилео Галилей и его самый первый эксперимент

В XVII веке Теория Аристотеля была главенствующей и беспрекословной. Согласно этой теории скорость падения тела непосредственно зависела от его веса. Примером служили перо и камень. Теория была ошибочной, так как в ней не учитывалось сопротивление воздуха.

Галилео Галилей в этой теории усомнился и решил провести серию экспериментов лично. Он взял большое пушечное ядро и запустил его с Пизанской башни, в паре с легкой пулей для мушкета. Учитывая их близкую обтекаемую форму можно было легко пренебречь сопротивлением воздуха и конечно же оба предмета приземлялись одновременно, опровергая теорию Аристотеля. считает, что нужно лично съездить в Пизу и выбросить что-нибудь похожее внешне и разное по весу с башни, дабы почувствовать себя великим ученым.

3. Второй эксперимент Галилео Галилея

Вторым утверждением Аристотеля было то, что тела под действием силы движутся с постоянной скоростью. Галилей запускал металлические шары по наклонной плоскости и фиксировал пройденное ими за определенное время расстояние. Затем он увеличил время в два раза, но шары за это время проходили в 4 раза большее расстояние. Таким образом зависимость была не линейная, то есть скорость не постоянная. Отсюда Галилей сделал вывод о ускоренном движении под действием силы.
Эти два эксперимента послужили основой для создания классической механики.

4. Эксперимент Генри Кавендиша

Ньютон является собственником формулировки закона всемирного тяготения, в которой присутствует гравитационная постоянная. Естественно возникла проблема нахождения её числового значения. Но для этого нужно было бы измерить силу взаимодействия между телами. Но проблема в том, что сила притяжения достаточно слабая, нужно было бы использовать или гигантские массы, или малые расстояния.

Джону Мичеллу далось придумать, а Кавендишу провести в 1798 году достаточно интересный эксперимент. В качестве измерительного прибора выступали крутильные весы. На них на коромысле были закреплены шарики на тонких веревочках. На шарики прикрепили зеркальца. Затем к маленьким шарикам подносили очень большие и тяжелые и фиксировали смещении по световым зайчикам. Результатом серии опытов стало определение значения гравитационной постоянной и массы Земли.

5. Эксперимент Жана Бернара Леона Фуко

Благодаря большущему (67 м) маятнику, который был установлен в парижском Пантеоне Фуко в 1851 году методом эксперимента довел факт вращения Земли вокруг оси. Плоскость вращения маятника остается неизменной по отношению к звездам, но наблюдатель вращается вместе с планетой. Таким образом можно увидеть как постепенно смещается в сторону плоскость вращения маятника. Это достаточно простой и безопасный эксперимент, в отличие от того, о котором мы писали в статье

6. Эксперимент Исаака Ньютона

И снова проверялось утверждение Аристотеля. Бытовало мнение, что различные цвета являются смесями в разной пропорции света и тьмы. Чем больше тьмы, тем ближе цвет к фиолетовому и наоборот.

Люди уже давно заметили, что большие монокристаллы разлагают свет на цвета. Серии опытов с призмами проделали чешский естествоиспытатель Марции английский Хариот. Новую серию начал Ньютон в 1672 году.
Ньютон ставил физические эксперименты в темной комнате, пропуская тонкий луч света через маленькую дырочку в плотных шторах. Этот луч попадал на призму и раскладывался на цвета радуги на экране. Явление было названо дисперсией и позже теоретически обосновано.

Но Ньютон пошел дальше, ведь его интересовала природа света и цветов. Он пропускал лучи через две призмы последовательно. На основании этих своих опытов, Ньютон сделал вывод о том, что цвет не является комбинацией света и тьмы, и тем более не есть атрибутом предмета. Белый свет состоит из всех цветов, которые можно увидеть при дисперсии.

7. Эксперимент Томаса Юнга

Вплоть до XIX века главенствовала корпускулярная теория света. Считалась, что свет как и материя состоит из частиц. Томас Юнг, английский врач и физик, в 1801 году провел свой эксперимент для проверки этого утверждения. Если предположить, что свет имеет волновую теорию, то должно наблюдаться такое же взаимодействующие волны, как и при броске двух камней на воду.

Для имитации камней Юнг использовал непрозрачный экран с двумя отверстиями и источникам света за ним. Свет проходил через отверстия и на экране образовывался рисунок из светлых и темных полос. Светлые полосы образовывались там, где волны усиливали друг друга, а темные там, где тушили.

8. Клаус Йонссон и его эксперимент

В 1961 году Немецкий физик Клаус Йонссон доказал, что элементарные частицы имеют корпускулярно-волновую природу. Он провел для этого эксперимент аналогичный эксперименту Юнга, только заменив лучи света пучками электронов. В результате все равно удалось получить интерференционную картину.

9. Эксперимент Роберта Милликена

Еще в начале девятнадцатого века возникло представление о наличии у каждого тела электрического заряда, который является дискретным и определяется неделимыми элементарными зарядами. К тому моменту было введено понятие электрона, как носителя этого самого заряда, но обнаружить экспериментально эту частицу и вычислить ее заряд не удавалось.
Американскому физику Роберт Милликен удалось разработать идеальный образчик изящества в экспериментальной физике. Он изолировал заряженные капли воды между пластинами конденсатора. Затем с помощью рентгеновских лучей ионизировал воздух между этими же пластинами и менял заряд капель.

Физика окружает нас абсолютно везде и повсюду: в быту, на улице, в дороге… Иногда родителям стоит обращать внимание их детей на некоторые интересные, ими еще непознанные моменты. Раннее знакомство с этим школьным предметом позволит какому-то ребенку преодолеть страх, а какому-то всерьез заинтересоваться этой наукой и, возможно, для кого-то это станет судьбой.

С некоторыми простыми экспериментами, которые можно сделать дома, мы и предлагаем сегодня познакомиться.

ЦЕЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТА: Посмотреть, влияет ли форма предмета на его прочность.
МАТЕРИАЛЫ: три листа бумаги, скотч, книги (весом до полукилограмма), помощник.

ПРОЦЕСС:

Сложите листки бумаги а три разные формы: Форма А — сложите листок втрое и склейте концы, Форма Б — сложите листок вчетверо и склейте концы, Форма В — скатайте бумагу в форме цилиндра и склейте концы.

Поставьте все сделанные вами фигуры на стол.

Вместе с помощником одновременно и по одной кладите на них книги и посмотрите, когда сооружения обвалятся.

Запомните, какое количество книг может выдержать каждая фигура.

ИТОГИ: Цилиндр выдерживает самое большое число книг.
ПОЧЕМУ? Гравитация (притяжение к центру Земли) тянет книги вниз, а бумажные опоры не пускают. Если земное притяжение будет больше силы сопротивления опоры, вес книги раздавит ее. Открытый бумажный цилиндр оказался самой прочной из всех фигур, потому что вес книг, которые на нем лежали, равномерно распределился по его стенкам.

_________________________

ЦЕЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТА: Зарядить предмет статическим электричеством.
МАТЕРИАЛЫ: ножницы, салфетка, линейка, расческа.

ПРОЦЕСС:

Отмерьте и отрежьте от салфетки полоску бумаги (7см х 25 см).

Нарежьте на бумаге длинные тонкие полоски, ОСТАВЛЯЯ край нетронутым (по рисунку).

Быстро расчешитесь. Ваши волосы должны быть чистыми и сухими. Приблизьте расческу к бумажным полоскам, но не касайтесь их.

ИТОГИ: Бумажные полоски тянутся к расческе.
ПОЧЕМУ? "Статическое» — значит неподвижное. Статическое электричество — это собравшиеся вместе отрицательные частицы под названием электроны. Вещество состоит из атомов, где вокруг положительного центра — ядра — вращают электроны. Когда мы причесываемся, электроны как бы стираются с волос и попа¬дают на расческу. Та половина расчески, которая коснулась ваших волос, получил! отрицательный заряд. Бумажная полоска состоит из атомов. Мы подносим к ним расческу, в результате чего положительная часть атомов притягивается к расческе. Этого притяжения между положительными и отрицательными частицами достаток но, чтобы поднять бумажные полоски вверх.

_________________________

ЦЕЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТА: Найти положение центра тяжести.
МАТЕРИАЛЫ: пластилин, две металлические вилки, зубочистка, высокий стакан или банка с широким горлом.

ПРОЦЕСС:

Скатайте из пластилина шарик диаметром около 4 см.

Воткните в шарик вилку.

Вторую вилку воткните в шарик под углом в 45 градусов по отношению к первой вилке.

Воткните зубочистку в шарик между вилками.

Зубочистку поместите концом на край стакана и двигайте к центру стакана, пока не наступит равновесие.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если равновесия достичь не удается, уменьшите угол между ними.
ИТОГИ: При определенном положении зубочистки вилки уравновешиваются.
ПОЧЕМУ? Поскольку вилки расположены под углом друг к другу, то их вес как бы сосредоточен в определенной точке палочки, находящейся между ними. Эта точка называется центром тяжести.

_________________________

ЦЕЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТА: Сравнить скорость звука в твердых телах и в воздухе.
МАТЕРИАЛЫ: пластмассовый стакан, резинка в форме колечка.

ПРОЦЕСС:

Наденьте резиновое колечко на стакан, как показано на рисунке.

Приложите стакан дном к уху.

Побренчите натянутой резинкой как струной.

ИТОГИ: Слышен громкий звук.
ПОЧЕМУ? Предмет звучит, когда он колеблется. Совершая колебания, он ударяет по воздуху или по другому предмету, если тот находится рядом. Колебания начинают распространяться по заполняющему все вокруг воздуху, их энергия воздействует на уши, и мы слышим звук. Колебания гораздо медленнее распространяются через воздух — газ, — чем через твердые или жидкие тела. Колебания резинки передаются и воздуху и корпусу стакана, но звук слышен громче, когда он приходит в ухо непосредственно от стенок стакана.

_________________________

ЦЕЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТА: Узнать, сказывается ли температура на прыгучести резинового шарика.
МАТЕРИАЛЫ: теннисный мяч, метровая рейка, морозильник.

ПРОЦЕСС:

Поставьте рейку вертикально и, удерживая ее одной рукой, положите другой рукой мячик на ее верхний конец.

Отпустите мячик и посмотрите, как высоко он подпрыгнет, ударившись об пол. Повторите это три раза и прикиньте среднюю высоту прыжка.

На полчаса поместите мячик в морозильник.

Снова измерьте высоту прыжка, отпуская мячик с верхнего конца рейки.

ИТОГИ: После морозилки мяч подпрыгивает не так высоко.
ПОЧЕМУ? Резина состоит из мириада молекул в форме цепочек. В тепле эти цепочки легко сдвигаются и отодвигаются одна от другой, и благодаря этому резина становится эластичной. При охлаждении эти цепочки становятся жесткими. Когда цепочки эластичны, мячик хорошо скачет. Играя в теннис в холодную погоду, нужно учитывать, что мячик не будет таким прыгучим.

_________________________

ЦЕЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТА: Посмотреть, каким предстает изображение в зеркале.
МАТЕРИАЛЫ: зеркальце, 4 книги, карандаш, бумага.

ПРОЦЕСС:

Сложите книги стопкой и прислоните к ней зеркальце.

Положите лист бумаги под край зеркальца.

Положите левую руку перед листом бумаги, а на руку — подбородок, чтобы смотреть в зеркало, но не видеть лист, на котором вам предстоит писать.

Смотря только в зеркальце, но не на бумагу, напишите на ней свое имя.

Посмотрите, что вы написали.

ИТОГИ: Большинство, а может быть даже все буквы оказались перевернутыми.
ПОЧЕМУ? Потому что вы писали, глядя в зеркало, где они выглядели обычным образом, но на бумаге они перевернуты. Перевернутыми окажутся большинство букв, а правильно написанными будут лишь симметричные буквы (Н, О, Е, В). Они выглядят одинаково и в зеркале, и на бумаге, хотя изображение в зеркале перевернуто.

Уже скоро начнется зима, а вместе с ней и долгожданное время . А пока предлагаем вам занять ребенка не менее увлекательными опытами в домашних условиях, ведь чудес хочется не только на Новый год, но и каждый день.

В этой статье речь пойдет об опытах, наглядно демонстрирующих детям такие физические явления как: атмосферное давление, свойства газов, движение воздушных потоков и от разных предметов.

Эти вызовут у малыша удивление и восторг, а повторить их под вашим присмотром сможет даже четырехлетка.

Как наполнить бутылку водой без рук?

Нам понадобятся:

• миска с холодной и подкрашенной для наглядности водой;
• горячая вода;
• стеклянная бутылка.

В бутылку наливаем несколько раз горячую воду, чтобы она хорошо прогрелась. Пустую горячую бутылку переворачиваем горлышком вниз и опускаем в миску с холодной водой. Наблюдаем как вода из миски набирается в бутылку и вопреки закону сообщающихся сосудов – уровень воды в бутылке значительно выше чем в миске.

Почему так происходит? Изначально хорошо прогретая бутылка наполнена теплым воздухом. По мере остывания газ сжимается, заполняя все меньший объем. Таким образом, в бутылке образуется среда пониженного давления, куда направляется вода для восстановления равновесия, ведь на воду снаружи давит атмосферное давление. Цветная вода будет поступать в бутылку до тех пор, пока давление внутри стеклянного сосуда и вне его не выровняется.

Танцующая монетка

Для этого опыта нам понадобятся:

• стеклянная бутылка с узким горлышком, которое может полностью перекрыть монета;
• монета;
• вода;
• морозильная камера.

Пустую открытую стеклянную бутылку оставляем в морозильной камере (или зимой на улице) на 1 час. Достаем бутылку, монетку смачиваем водой и кладем на горлышко бутылки. Через несколько секунд монетка начнет подскакивать на горлышке и издавать характерные щелчки.

Такое поведение монетки объясняется способностью газов расширяться при нагревании. Воздух – это смесь газов, а когда мы достали бутылку из холодильника она была наполнена холодным воздухом. При комнатной температуре газ внутри стал нагреваться и увеличиваться в объеме, при этом монетка закрывала ему выход. Вот теплый воздух и стал выталкивать монетку, а та в свое время стала подпрыгивать на бутылке и щелкать.

Важно чтобы монета была мокрой и плотно прилегала к горлышку, иначе фокуса не получится и теплый воздух будет беспрепятственно покидать бутылку без подбрасывания монетки.

Стакан – непроливайка

Предложите ребенку перевернуть наполненный водой стакан так, чтобы вода из него не вылилась. Наверняка малыш откажется от такой аферы или при первой же попытке выльет воду в таз. Научите его следующему фокусу. Нам понадобятся:

• стакан с водой;
• кусочек картона;
• таз/раковина для подстраховки.

Накрываем стакан с водой картоном, и придерживая последний рукой — переворачиваем стакан, после чего руку убираем. Этот опыт лучше проводить над тазом/раковиной, т.к. если стакан держать перевернутым долго — картон в конце концов промокнет и вода прольется. Бумагу вместо картона лучше не использовать по той же причине.

Обсудите с ребенком: почему картон препятствует вытеканию воды из стакана, ведь он не приклеен к стакану, да и почему картон тут же не падает под действием силы тяжести?

Хотите играть с ребенком легко и с удовольствием?

В момент намокания – молекулы картоны взаимодействуют с молекулами воды, притягиваясь друг к другу. С этого момента вода и картон взаимодействуют как одно целое. Кроме того, намокший картон препятствует попаданию воздуха в стакан, что не дает измениться давлению внутри стакана.

При этом на картон давит не только вода из стакана, но и воздух снаружи, который формирует силу атмосферного давления. Именно атмосферное давление прижимает картон к стакану, образуя своеобразную крышку, и не дает воде выливаться.

Опыт с феном и полоской бумаги

Продолжаем удивлять ребенка. Сооружаем конструкцию из книжек и крепим к ним сверху полоску бумаги (мы это делали с помощью скотча). Бумага свисает с книг, как показано на фото. Ширину и длину полоски выбираете, ориентируясь на мощность фена (мы брали 4 на 25 см).

Теперь включаем фен и направляем струю воздуха параллельно лежащей бумаги. Не смотря на то, что воздух дует не на бумагу, а рядом с ней – полоска поднимается со стола и развивается как на ветру.

Почему так происходит и что заставляет полоску двигаться? Изначально на полоску действует сила тяжести и давит атмосферное давление. Фен создает сильный поток воздуха вдоль бумаги. В этом месте образуется зона пониженного давления в сторону которого и отклоняется бумага.

Задуем свечу?

Начинаем учить малыша дуть мы еще до годика, готовя его к первому дню рождения. Когда ребенок подрос и в полной мере освоил этот навык – предложите ему через воронку. В первом случае располагая воронку таким образом, чтобы ее центр соответствовал уровню пламени. А во второй раз, чтобы пламя находилась вдоль края воронки.

Наверняка ребенок удивится, что все его старания в первом случае не дадут должного результата в виде погасшей свечи. При этом во втором случае – эффект будет моментальным.

Почему? Когда воздух попадает в воронку — он равномерно распределяется вдоль ее стенок, поэтому максимальная скорость потока наблюдается у края воронки. А в центре скорость воздуха маленькая, что не дает свече погаснуть.

Тень от свечи и от огня

Нам понадобятся:

• свеча;
• фонарик.

Зажигаем сечу и расположив ее у стены или другого экрана подсветим фонариком. На стене появится тень от самой свечи, а вот от огня тени не будет. Спросите ребенка, почему так получилось?

Все дело в том, что огонь сам по себе является источником света и пропускает через себя другие световые лучи. А так как тень появляется при боковом освещении предмета, не пропускающего лучи света, то огонь не может давать тень. Но не все так просто. В зависимости от сгораемого вещества – огонь может наполняться различными примесями, сажей и т.п. В этом случае можно увидеть размытую тень, которую как раз и дают эти включения.

Понравилась подборка опытов для проведения в домашних условиях? Поделитесь с друзьями, нажав на кнопочки социальных сетей, чтобы и другие мамы порадовали своих малышей интересными экспериментами!

Опыты в домашних условиях — это отличный способ познакомить детей с основами физики и химии, и облегчить понимание сложных абстрактных законов и терминов при помощи наглядной демонстрации. Причем для их проведения не нужно обзаводиться дорогими реактивами или специальным оборудованием. Ведь не задумываясь, мы каждый день проводим опыты в домашних условиях — от добавления гашеной соды в тесто до подключения батареек к фонарику. Читайте далее, чтобы узнать, как легко, просто и безопасно проводить интересные эксперименты.

Сразу в голове возникает образ профессора со стеклянной колбой и опаленными бровями? Не переживайте, наши химические опыты в домашних условиях совершенно безопасны, интересны и полезны. Благодаря им ребенок легко запомнит что такое экзо- и эндотермические реакции и какая между ними разница.

Итак, давайте сделаем вылупляющиеся яйца динозавра, которые с успехом можно использовать в качестве бомбочек для ванной.

Для опыта нужны:

• маленькие фигурки динозавров;
• пищевая сода;
• растительное масло;
• лимонная кислота;
• пищевой краситель или жидкие акварельные краски.

1. Высыпьте ½ стакана соды в небольшую миску и добавьте около ¼ ч. л. жидких красок (или растворите 1—2 капли пищевого красителя в ¼ ч. л. воды), перемешайте соду пальцами, чтобы получился равномерный цвет.
2. Добавьте 1 ст. л. лимонной кислоты. Тщательно перемешайте сухие компоненты.
3. Добавьте 1 ч. л. растительного масла.
4. У вас должно получиться рассыпчатое тесто, которое едва слипается при нажатии. Если оно совсем не хочет держаться вместе, то потихоньку добавляйте по ¼ ч. л. масла до тех пор, пока не добьетесь желаемой консистенции.
5. Теперь возьмите фигурку динозавра и облепите ее тестом в форме яйца. Оно будет очень хрупкое вначале, поэтому его следует отложить на ночь (минимум 10 часов), чтобы оно затвердело.
6. Затем можно приступить к веселому эксперименту: наберите воды в ванную и бросьте в нее яйцо. Оно будет яростно шипеть, растворяясь в воде. При прикосновении оно будет холодное, поскольку это эндотермическая реакция между кислотой и щелочью, с поглощением тепла из окружающей среды.

Обратите внимание, что ванная может стать скользкой из-за добавления масла.

Опыты в домашних условиях, результат которых можно пощупать и потрогать, очень нравятся детям. К ним относится и этот забавный проект, который заканчивается большим количеством плотной пышной цветной пены.

Для его проведения понадобятся:

• защитные очки для ребенка;
• сухие активные дрожжи;
• теплая вода;
• перекись водорода 6 %;
• средство для мытья посуды или жидкое мыло (не антибактериальное);
• воронка;
• пластиковые блестки (обязательно неметаллические);
• пищевые красители;
• бутылка 0,5 л (лучше всего брать бутылку с широким дном, для большой устойчивости, но подойдет и обычная пластиковая).

Сам опыт выполняется крайне просто:

1. 1 ч. л. сухих дрожжей разведите в 2 ст. л. теплой воды.
2. В бутылку, поставленную в раковину или посуду с высокими бортиками, налейте ½ стакана перекиси водорода, капельку красителя, блестки и немного жидкости для мытья посуды (несколько нажатий на дозатор).
3. Вставьте воронку и влейте дрожжи. Реакция начнется сразу, поэтому действуйте быстро.

Дрожжи выступают в качестве катализатора и ускоряют выделение водорода перекисью, а когда газ взаимодействует с мылом, то он создает огромное количество пены. Это экзотермическая реакция, с выделением тепла, поэтому если потрогать бутылку после того, как «извержение» прекратится, то она будет теплая. Поскольку водород сразу улетучивается, остается просто мыльная пена, с которой можно играть.

А знаете ли вы, что лимон можно использовать в качестве батарейки? Правда, очень маломощной. Опыты в домашних условиях с цитрусовыми продемонстрируют детям работу аккумулятора и замкнутой электрической цепи.

Для эксперимента вам понадобятся:

• лимоны — 4 шт.;
• оцинкованные гвозди — 4 шт.;
• небольшие куски меди (можно взять монетки)— 4 шт.;
• аллигаторные зажимы с проводами небольшой длины (около 20 см) — 5 шт.;
• небольшая лампочка или фонарик — 1 шт.

Вот как провести опыт:

1. Покатайте по твердой поверхности, затем слегка сожмите лимоны, чтобы они пустили сок внутри шкурки.
2. Вставьте по одному оцинкованному гвоздю и одному куску меди в каждый лимон. Расположите их на одной линии.
3. Подключите один конец провода к оцинкованному гвоздю, а другой — к куску меди в другом лимоне. Повторяйте этот шаг, пока все фрукты не будут соединены между собой.
4. Когда вы закончите, у вас должен остаться один 1 гвоздь и 1 кусок меди, которые ни к чему не подключены. Подготовьте вашу лампочку, определите полярность элемента питания.
5. Подключите оставшийся кусок меди (плюс) и гвоздь (минус) к плюсу и минусу фонарика. Таким образом, цепочка соединенных лимонов — это батарейка.
6. Включите лампочку, которая будет работать от энергии фруктов!

Чтобы повторить такие опыты в домашних условиях также подойдет картошка, особенно зеленая.

Как это работает? Лимонная кислота, содержащаяся в лимоне, вступает в реакцию с двумя разными металлами, что заставляет ионы двигаться в одну сторону, создавая электрический ток. По этому принципу работают все химические источники электроэнергии.

Необязательно оставаться в помещении, чтобы проводить опыты для детей в домашних условиях. Некоторые эксперименты лучше пройдут на улице, и не надо будет ничего убирать по их завершении. К ним относятся интересные опыты в домашних условиях с воздушными пузырями, причем не простыми, а огромными.

Чтобы их сделать понадобятся:

• 2 деревянные палки длиной 50-100 см (в зависимости от возраста и роста ребенка);
• 2 металлических вкручивающихся ушка;
• 1 металлическая шайба;
• 3 м хлопчатобумажного шнура;
• ведро с водой;
• любое моющее — для посуды, шампунь, жидкое мыло.

Вот как провести эффектные опыты для детей в домашних условиях:

1. Вкрутите в концы палок металлические ушка.
2. Разрежьте хлопчатобумажный шнур на две части, длиной 1 и 2 м. Можно точно не придерживаться этих мерок, но важно, чтобы между ними сохранялась пропорция 1 к 2.
3. На длинный кусок веревки наденьте шайбу, чтобы она равномерно провисала по центру, и привяжите обе веревки к ушкам на палках, формируя петлю.
4. В ведре с водой размешайте небольшое количество моющего.
5. Аккуратно погружая петлю на палочках в жидкость, начинайте выдувать гигантские пузыри. Чтобы отделять их друг от друга аккуратно сводите концы двух палок вместе.

Какова же научная составляющая этого опыта? Объясните детям, что пузыри держатся за счет поверхностного натяжения — силы притяжения, которая удерживает молекулы любой жидкости вместе. Ее действие проявляется в том, что разлитая вода собирается в капли, которые стремятся обрести сферическую форму, как наиболее компактную из всех существующих в природе, или в том, что вода, когда льется, собирается в цилиндрические потоки. У пузыря слой молекул жидкости с обеих сторон зажат молекулами мыла, которые усиливают ее поверхностное натяжение при распределении по поверхности пузыря, и не дают ей быстро испариться. Пока палки держат разомкнутыми, вода удерживается в виде цилиндра, как только их сомкнуть — она стремится к сферической форме.

Вот такие опыты в домашних условиях можно провести с детьми.

7 простых опытов, которые стоит показать детям

Есть очень простые опыты, которые дети запоминают на всю жизнь. Ребята могут не понять до конца, почему это все происходит, но, когда пройдет время и они окажутся на уроке по физике или химии, в памяти обязательно всплывет вполне наглядный пример.

AdMe.ru собрал 7 интересных экспериментов, которые запомнятся детям. Все, что нужно для этих опытов, - у вас под рукой.

Понадобится : 2 шарика, свечка, спички, вода.

Опыт : Надуйте шарик и подержите его над зажженной свечкой, чтобы продемонстрировать детям, что от огня шарик лопнет. Затем во второй шарик налейте простой воды из-под крана, завяжите и снова поднесите к свечке. Окажется, что с водой шарик спокойно выдерживает пламя свечи.

Объяснение : Вода, находящаяся в шарике, поглощает тепло, выделяемое свечой. Поэтому сам шарик гореть не будет и, следовательно, не лопнет.

Понадобится: полиэтиленовый пакет, простые карандаши, вода.

Опыт: Наливаем воду в полиэтиленовый пакет наполовину. Карандашом протыкаем пакет насквозь в том месте, где он заполнен водой.

Объяснение: Если полиэтиленовый пакет проткнуть и потом залить в него воду, она будет выливаться через отверстия. Но если пакет сначала наполнить водой наполовину и затем проткнуть его острым предметом так, что бы предмет остался воткнутым в пакет, то вода вытекать через эти отверстия почти не будет. Это связано с тем, что при разрыве полиэтилена его молекулы притягиваются ближе друг к другу. В нашем случае, полиэтилен затягивается вокруг карандашей.

Понадобится: воздушный шар, деревянная шпажка и немного жидкости для мытья посуды.

Опыт: Смажьте верхушку и нижнюю часть средством и проткните шар, начиная снизу.

Объяснение: Секрет этого трюка прост. Для того, чтобы сохранить шарик, нужно проткнуть его в точках наименьшего натяжения, а они расположены в нижней и в верхней части шарика.

Понадобится : 4 стакана с водой, пищевые красители, листья капусты или белые цветы.

Опыт : Добавьте в каждый стакан пищевой краситель любого цвета и поставьте в воду по одному листу или цветку. Оставьте их на ночь. Утром вы увидите, что они окрасились в разные цвета.

Объяснение : Растения всасывают воду и за счет этого питают свои цветы и листья. Получается это благодаря капиллярному эффекту, при котором вода сама стремится заполнить тоненькие трубочки внутри растений. Так питаются и цветы, и трава, и большие деревья. Всасывая подкрашенную воду, они меняют свой цвет.

Понадобится : 2 яйца, 2 стакана с водой, соль.

Опыт : Аккуратно поместите яйцо в стакан с простой чистой водой. Как и ожидалось, оно опустится на дно (если нет, возможно, яйцо протухло и не стоит возвращать его в холодильник). Во второй стакан налейте теплой воды и размешайте в ней 4-5 столовых ложек соли. Для чистоты эксперимента можно подождать, пока вода остынет. Потом опустите в воду второе яйцо. Оно будет плавать у поверхности.

Объяснение : Тут все дело в плотности. Средняя плотность яйца гораздо больше, чем у простой воды, поэтому яйцо опускается вниз. А плотность соляного раствора выше, и поэтому яйцо поднимается вверх.

Понадобится : 2 стакана воды, 5 стаканов сахара, деревянные палочки для мини-шашлычков, плотная бумага, прозрачные стаканы, кастрюля, пищевые красители.

Опыт : В четверти стакана воды сварите сахарный сироп с парой столовых ложек сахара. Высыпьте немного сахара на бумагу. Затем нужно обмакнуть палочку в сироп и собрать ею сахаринки. Далее распределите их равномерно на палочке.

Оставьте палочки на ночь сушиться. Утром в 2 стаканах воды на огне растворите 5 стаканов сахара. Минут на 15 можно оставить сироп остывать, но сильно остыть он не должен, иначе кристаллы не будут расти. Потом разлейте его по банкам и добавьте разные пищевые красители. Заготовленные палочки опустите в банку с сиропом так, чтобы они не касались стенок и дна банки, в этом поможет бельевая прищепка.

Объяснение : С остыванием воды растворимость сахара понижается, и он начинает выпадать в осадок и оседать на стенках сосуда и на вашей палочке с затравкой из сахарных крупинок.

Опыт : Зажгите спичку и держите на расстоянии 10-15 сантиметров от стены. Посветите на спичку фонариком, и увидите, что на стене отражается только ваша рука и сама спичка. Казалось бы, очевидно, но я никогда об этом не задумывался.

Объяснение : Огонь не отбрасывает тени, так как не препятствует прохождению света сквозь себя.

Простые опыты

Вы любите физику? Вы любите экспериментировать? Мир физики ждет вас!

Что может быть интереснее опытов по физике? И, конечно, чем проще, тем лучше!

Эти увлекательные опыты помогут вам увидеть необыкновенные явления света и звука, электричества и магнетизма. Все необходимые для опытов легко найти дома, а сами опыты просты и безопасны.

Глаза горят, руки чешутся!

— Роберт Вуд — гений экспериментов. смотреть

— Вверх или вниз? Вращающаяся цепочка. Соляные пальцы. смотреть

— Игрушка ИО-ИО. Соляной маятник. Бумажные танцоры. Электрический танец. смотреть

— Тайна мороженого. Какая вода замерзнет быстрее? Мороз, а лёд плавится! . смотреть

— Снег скрипит. Что будет с сосульками? Снежные цветы. смотреть

— Кто быстрее? Реактивный воздушный шар. Воздушная карусель. смотреть

— Разноцветные шарики. Морской житель. Балансирующее яйцо. смотреть

— Электромотор за 10 секунд. Граммофон. смотреть

— Кипятим, охлаждая. смотреть

— Опыт фарадея. Сегнерово колесо. Щипцы для орехов. смотреть

Опыты с невесомостью. Невесомая вода. Как уменьшить свой вес. смотреть

— Прыгающий кузнечик. Прыгающее кольцо. Упругие монеты. смотреть

— Утонувший наперсток. Послушный шарик. Измеряем трение. Забавная обезьянка. Вихревые кольца. смотреть

— Качение и скольжение. Трение покоя. Акробат идет колесом. Тормоз в яйце. смотреть

— Достань монету. Опыты с кирпичами. Опыт со шкафом. Опыт со спичками. Инертность монеты. Опыт с молотком. Цирковой опыт с банкой. Опыт с шариком. смотреть

— Опыты с шашками. Опыт с домино. Опыт с яйцом. Шарик в стакане. Загадочный каток. смотреть

— Опыты с монетами. Гидравлический удар. Перехитрить инерцию. смотреть

— Опыт с коробками. Опыт с шашками. Опыт с монетой. Катапульта. Инерция яблока. смотреть

— Опыты с инерцией вращения. Опыт с шариком. смотреть

— Первый закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Действие и противодействие. Закон сохранения импульса. Количество движения. смотреть

— Реактивный душ. Опыты с реактивными вертушками: воздушная вертушка, реактивный воздушный шарик, эфирная вертушка, Сегнерово колесо. смотреть

— Ракета из воздушного шарика. Многоступенчатая ракета. Импульсный корабль. Реактивный катер. смотреть

— Центробежная сила. Легче на поворотах. Опыт с колечком. смотреть

— Гироскопические игрушки. Волчок Кларка. Волчок Грейга. Летающий волчок Лопатина. Гироскопическая машинка. смотреть

— Гироскопы и волчки. Опыты с гироскопом. Опыт с волчком. Опыт с колесом. Опыт с монетой. Катание на велосипеде без рук. Опыт с бумерангом. смотреть

— Опыты с осями-невидимками. Опыт со скрепками. Вращение спичечного коробка. Слалом на бумаге. смотреть

— Вращение изменяет форму. Крутое или сырое. Танцующее яйцо. Как поставить спичку. смотреть

— Когда вода не выливается. Немножко цирка. Опыт с монетой и шариком. Когда вода выливается. Зонтик и сепаратор. смотреть

— Ваньки-встаньки. Загадочная матрешка. смотреть

— Центр тяжести. Равновесие. Высота центра тяжести и механическая устойчивость. Площадь основания и равновесие. Послушное и непослушное яйцо. смотреть

— Центр тяжести человека. Равновесие вилок. Веселые качели. Прилежный пильщик. Воробей на ветке. смотреть

— Центр тяжести. Соревнование карандашей. Опыт с неустойчивым равновесием. Равновесие человека. Устойчивый карандаш. Нож наверху. Опыт с поварешкой. Опыт с кастрюльной крышкой. смотреть

— Пластичность льда. Вылезший орех. Свойства неньютоновсой жидкости. Выращивание кристаллов. Свойства воды и яичная скорлупа. смотреть

— Расширение твердого тела. Притертые пробки. Удлинение иголки. Тепловые весы. Разъединение стаканов. Ржавый винт. Доска вдребезги. Расширение шарика. Расширение монеты. смотреть

— Расширение газа и жидкости. Нагревание воздуха. Звучащая монета. Водопроводная труба и грибы. Нагревание воды. Нагревание снега. Сухим из воды. Стакан ползет. смотреть

— Опыт Плато. Опыт Дарлинга. Смачивание и несмачивание. Плавающая бритва. смотреть

— Притяжение пробок. Прилипание к воде. Миниатюрный опыт Плато. Мыльные пузыри. смотреть

— Живая рыбка. Опыт со скрепкой. Опыты с моющими средствами. Цветные потоки. Вращающаяся спираль. смотреть

— Опыт с промакашкой. Опыт с пипетками. Опыт со спичками. Капиллярный насос. смотреть

— Водородные мыльные пузыри. Подготовка по-научному. Пузырь в банке. Цветные кольца. Два в одном. смотреть

— Превращение энергии. Согнутая полоска и шарик. Щипцы и сахар. Фотоэкспонометр и фотоэффект. смотреть

— Перевод механической энергии в тепловую. Опыт с пропеллером. Богатырь в наперстке. смотреть

— Опыт с железным гвоздем. Опыт с деревом. Опыт со стеклом. Опыт с ложками. Опыт с монетой. Теплопроводность пористых тел. Теплопроводность газа. смотреть

— Что холоднее. Нагревание без огня. Поглощение теплоты. Излучение теплоты. Охлаждение испарением. Опыт с погашенной свечой. Опыты с наружной частью пламени. смотреть

— Передача энергии излучением. Опыты с солнечной энергией. смотреть

— Вес — регулировщик теплоты. Опыт со стеарином. Создание тяги. Опыт с весами. Опыт с вертушкой. Вертушка на булавке. смотреть

— Опыты с мыльными пузырями на морозе. Кристаллизация смотреть

— Иней на термометре. Испарение на утюге. Регулируем процесс кипения. Мгновенная кристаллизация. выращивание кристаллов. Делаем лед. Разрезание льда. Дождик на кухне. смотреть

— Вода замораживает воду. Отливки изо льда. Создаем тучу. Делаем облако. Кипятим снег. Наживка для льда. Как получить горячий лед. смотреть

— Выращивание кристаллов. Соляные кристаллы. Золотистые кристаллы. Крупные и мелкие. Опыт Пелиго. Опыт-фокус. Металлические кристаллы. смотреть

— Выращивание кристаллов. Медные кристаллы. Сказочные бусы. Галитовые узоры. Домашний иней. смотреть

— Бумажная кастрюля. Опыт с сухим льдом. Опыт с носками. смотреть

— Опыт на закон Бойля-Мариотта. Опыт на закон Шарля. Проверяем уравнение Клайперона. Проверяем закон Гей-Люсака. Фокус с шариком. Еще раз о законе Бойля-Мариотта. смотреть

— Паровой двигатель. Опыт Клода и Бушеро. смотреть

— Водяная турбина. Паровая турбина. Ветряной двигатель. Водяное колесо. Гидротурбина. Ветряки-игрушки. смотреть

— Давление твердого тела. Пробивание монеты иглой. Прорезание льда. смотреть

— Фонтаны. Самый простой фонтан. Три фонтана. Фонтан в бутылке. Фонтан на столе. смотреть

— Атмосферное давление. Опыт с бутылкой. Яйцо в графине. Прилипание банки. Опыт со стаканами. Опыт с бидоном. Опыты с вантузом. Сплющивание банки. Опыт с пробирками. смотреть

— Вакуум-насос из промокашки. Давление воздуха. Вместо магдебургских полушарий. Стакан-водолазный колокол. Картезианский водолаз. Наказанное любопытство. смотреть

— Опыты с монетами. Опыт с яйцом. Опыт с газетой. Присоска из школьной резинки. Как опорожнить стакан. смотреть

— Опыты со стаканами. Таинственное свойство редиски. Опыт с бутылкой. смотреть

— Непослушная пробка. Что такое пневматика. Опыт с нагретым стаканом. Как поднять рюмку ладонью. смотреть

— Холодный кипяток. Сколько весит вода в рюмке. Определяем объем легких. Упорная воронка. Как проткнуть шарик, чтобы он не лопнул. смотреть

— Гигрометр. Гигроскоп. Барометр из шишки. смотреть

— Три шарика. Простейшая подводная лодка. Опыт с виноградинкой. Плавает ли железо. смотреть

— Осадка корабля. Плавает ли яйцо. Пробка в бутылке. Водяной подсвечник. Тонет или плавает. Специально для тонущих. Опыт со спичками. Удивительное яйцо. Тонет ли тарелка. Загадка весов. смотреть

— Поплавок в бутылке. Послушная рыбка. Пипетка в бутылке — картезианский водолаз. смотреть

— Уровень океана. Лодка на грунте. Утонет ли рыба. Весы из палки. смотреть

— Закон Архимеда. Живая игрушечная рыбка. Уровень из бутылки. смотреть

— Опыт с воронкой. Опыт со струей воды. Опыт с шариком. Опыт с весами. Скатывающиеся цилиндры. упрямые листки. смотреть

— Гнущийся лист. Почему он не падает. Почему гаснет свеча. Почему не гаснет свеча. Виновата струя воздуха. смотреть

— Рычаг второго рода. Полиспаст. смотреть

— Рычаг. Ворот. Рычажные весы. смотреть

— Маятник и велосипед. Маятник и земной шар. Веселая дуэль. Необычный маятник. смотреть

— Крутильный маятник. Опыты с качающимся волчком. Вращающийся маятник. смотреть

— Опыт с маятником Фуко. Сложение колебаний. Опыт с фигурами Лиссажу. Резонанс маятников. Бегемот и птичка. смотреть

— Веселые качели. Колебания и резонанс. смотреть

— Колебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Поймай момент. смотреть

— Физика музыкальных инструментов. Струна. Волшебный лук. Трещотка. Поющие бокалы. Бутылкофон. От бутылки к органу. смотреть

— Эффект Доплера. Звуковая линза. Опыты Хладни. смотреть

— Звуковые волны. Распространение звука. смотреть

— Звучащий стакан. Флейта из соломинки. Звучание струны. Отражение звука. смотреть

— Телефон из спичечного коробка. Телефонная станция. смотреть

— Поющие расчески. Ложечный звон. Поющий бокал. смотреть

— Поющая вода. Пугливая проволока. смотреть

— Услышь стук сердца. Очки для ушей. Ударная волна или хлопушка. смотреть

— Пой со мной. Резонанс. Звук сквозь кость. смотреть

— Камертон. Буря в стакане. Громче звук. смотреть

— Мои струны. Меняем высоту звука. Динь-динь. Кристально чисто. смотреть

— Заставляем шарик пищать. Казу. Поющие бутылки. Хоровое пение. смотреть

— Переговорное устройство. Гонг. Кукарекующий стакан. смотреть

— Выдуваем звук. Струнный инструмент. Маленькая дырочка. Блюз на волынке. смотреть

— Звуки природы. Поющая соломинка. Маэстро, марш. смотреть

— Пятнышко звука. Что в пакетике. Звук на поверхности. День непослушания. смотреть

— Звуковые волны. Наглядный звук. Звук помогает видеть. смотреть

— Электризация. Электротрусишка. Электричество отталкивает. Танец мыльных пузырей. Электричество на расческах. Иголка — молниеотвод. Электризация нитки. смотреть

— Прыгающие шарики. Взаимодействие зарядов. Прилипший шарик. смотреть

— Опыт с неоновой лампочкой. Летающая птица. Летающая бабочка. Оживший мир. смотреть

— Электрическая ложка. Огни святого Эльма. Электризация воды. Летающая вата. Электризация мыльного пузыря. Заряженная сковорода. смотреть

— Электризация цветка. Опыты по электризации человека. Молния на столе. смотреть

— Электроскоп. Электрический театр. Электрический кот. Электричество притягивает. смотреть

— Электроскоп. Мыльные пузыри. Фруктовая батарейка. Борьба с гравитацией. Батарея гальванических элементов. Соедини катушки. смотреть

— Поверни стрелку. Балансируя на краю. Отталкивающиеся орешки. Зажги свет. смотреть

— Удивительные ленты. Радиосигнал. Статический разделитель. Прыгающие зерна. Статический дождь. смотреть

— Обертка из пленки. Волшебные фигурки. Влияние влажности воздуха. Ожившая дверная ручка. Искрящаяся одежда. смотреть

— Зарядка на расстоянии. Катящееся колечко. Треск и щелчки. Волшебная палочка. смотреть

— Все можно зарядить. Положительный заряд. Притяжение тел. Статический клей. Заряженный пластик. Нога-привидение. смотреть

Электризация. Опыты со скотчем. Вызываем молнию. Огни святого Эльма. Тепло и ток. Рисует электрический ток. смотреть

— Пылесос из расчесок. Танцующие хлопья. Электрический ветер. Электрический спрут. смотреть

— Источники тока. Первая батарея. Термоэлемент. Химический источник тока. смотреть

— Делаем батарейку. Элемент Грене. Сухой источник тока. Из старой батарейки. Усовершенствованный элемент. Последний писк. смотреть

— Опыты-фокусы с катушкой Томсона. смотреть

— Как сделать магнит. Опыты с иголками. Опыт с железными опилками. Магнитные картины. Перерезание магнитных силовых линий. Исчезновение магнетизма. Прилипший волчок. Железный волчок. Магнитный маятник. смотреть

— Магнитная бригантина. Магнитный рыболов. Магнитная инфекция. Разборчивый гусь. Магнитный тир. Дятел. смотреть

— Магнитный компас. намагничивание кочерги. Намагничивание кочергой перышка. смотреть

— Магниты. Точка Кюри. Железный волчок. Стальной барьер. Вечный двигатель из двух магнитов. смотреть

— Сделай магнит. Размагнить магнит. Куда показывает стрелка компаса. Удлинение магнита. Избавься от опасности. смотреть

— Взаимодействие. В мире противоположностей. Полюса против середины магнита. Игра в цепочку. Антигравитационные диски. смотреть

— Увидеть магнитное поле. Нарисуй магнитное поле. Металлы-магнетики. Встряхни их. Преграда для магнитного поля. Летающая чашка. смотреть

— Световой луч. Как увидеть свет. Вращение светового луча. Разноцветные огоньки. Сахарный свет. смотреть

— Абсолютно черное тело. смотреть

— Слайд-проектор. Теневая физика. смотреть

— Волшебный шарик. Камера-обскура. Вверх ногами. смотреть

— Как работает линза. Водный увеличитель. Включаем нагрев. смотреть

— Загадка темных полос. Больше света. Цвет на стекле. смотреть

— Копировальное устройство. Зеркальное волшебство. Появление из ниоткуда. Опыт-фокус с монетой. смотреть

— Отражение в ложке. Кривое зеркало из обертки. Прозрачное зеркало. смотреть

— Какой угол. Пульт дистанционного управления. Зеркальная комната. смотреть

— Шутки ради. Отраженные лучи. Скачки света. Зеркальное письмо. смотреть

— Поцарапай зеркало. Как тебя видят другие. Зеркалом к зеркалу. смотреть

— Складываем цвета. Вращающийся белый. Цветная юла. смотреть

— Распространение света. Получение спектра. Спектр на потолке. смотреть

— Арифметика цветных лучей. Фокус с диском. Диск Бэнхэма. смотреть

— Смешение цветов с помощью волчков. Опыт со звездами. смотреть

— Зеркало. Перевернутое имя. Многократное отражение. Зеркало и телевизор. смотреть

— Невесомость в зеркале. Умножаем. Прямое зеркало. Кривое зеркало. смотреть

— Линзы. Цилиндрическая линза. Двухэтажная линза. Рассеивающая линза. Самодельная сферическая линза. Когда линза перестает работать. смотреть

— Капелька-линза. Огонь из льдины. Увеличивает ли увеличительное стекло. Изображение можно поймать. По следам Левенгука. смотреть

— Фокусное расстояние линзы. Загадочная пробирка.Своенравная стрелка. смотреть

— Опыты по рассеянию света. смотреть

— Исчезающая монета. Сломанный карандаш. Живая тень. Опыты со светом. смотреть

— Тень пламени. Закон отражения света. Зеркальное отражение. Отражение параллельных лучей. Опыты по полному внутреннему отражению. Ход световых лучей в световоде. Опыт с ложкой. Преломление света. Преломление в линзе. смотреть

— Интерференция. Опыт со щелью. Опыт с тонкой пленкой. Диафрагма или превращение иголки. смотреть

— Интерференция на мыльном пузыре. Интерференция в пленке лака. Делаем радужную бумагу. смотреть

— Получение спектра с помощью аквариума. Спектр с помощью водяной призмы. Аномальная дисперсия. смотреть

— Опыт с булавкой. Опыт с бумагой. Опыт по дифракции на щели. Опыт по дифракции с помощью лазера. смотреть

Сотни тысяч физических опытов было поставлено за тысячелетнюю историю науки. Сложно отобрать несколько «самых-самых».Среди физиков США и Западной Европы был проведен опрос. Исследователи Роберт Криз и Стони Бук просили их назвать наиболее красивые за всю историю физические эксперименты. Об опытах, вошедших в первую десятку по итогам выборочного опроса Криза и Бука, рассказал научный работник Лаборатории нейтринной астрофизики высоких энергий, кандидат физико-математических наук Игорь Сокальский.

1. Эксперимент Эратосфена Киренского

Один из самых древних известных физических экспериментов, в результате которого был измерен радиус Земли, был проведен в III веке до нашей эры библиотекарем знаменитой Александрийской библиотеки Эрастофеном Киренским. Схема эксперимента проста. В полдень, в день летнего солнцестояния, в городе Сиене (ныне Асуан) Солнце находилось в зените и предметы не отбрасывали тени. В тот же день и в то же время в городе Александрии, находившемся в 800 километрах от Сиена, Солнце отклонялось от зенита примерно на 7°. Это составляет около 1/50 полного круга (360°), откуда получается, что окружность Земли равна 40 000 километров, а радиус 6300 километров. Почти невероятным представляется то, что измеренный столь простым методом радиус Земли оказался всего на 5% меньше значения, полученного самыми точными современными методами, сообщает сайт «Химия и жизнь».

2. Эксперимент Галилео Галилея

В XVII веке господствовала точка зрения Аристотеля, который учил, что скорость падения тела зависит от его массы. Чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Наблюдения, которые каждый из нас может проделать в повседневной жизни, казалось бы, подтверждают это. Попробуйте одновременно выпустить из рук легкую зубочистку и тяжелый камень. Камень быстрее коснется земли. Подобные наблюдения привели Аристотеля к выводу о фундаментальном свойстве силы, с которой Земля притягивает другие тела. В действительности на скорость падения влияет не только сила притяжения, но и сила сопротивления воздуха. Соотношение этих сил для легких предметов и для тяжелых различно, что и приводит к наблюдаемому эффекту.

Итальянец Галилео Галилей усомнился в правильности выводов Аристотеля и нашел способ их проверить. Для этого он сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро и значительно более легкую мушкетную пулю. Оба тела имели примерно одинаковую обтекаемую форму, поэтому и для ядра, и для пули силы сопротивления воздуха были пренебрежимо малы по сравнению с силами притяжения. Галилей выяснил, что оба предмета достигают земли в один и тот же момент, то есть скорость их падения одинакова.

Результаты, полученные Галилеем, - следствие закона всемирного тяготения и закона, в соответствии с которым ускорение, испытываемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на него, и обратно пропорционально массе.

3. Другой эксперимент Галилео Галилея

Галилей замерял расстояние, которое шары, катящиеся по наклонной доске, преодолевали за равные промежутки времени, измеренный автором опыта по водяным часам. Ученый выяснил, что если время увеличить в два раза, то шары прокатятся в четыре раза дальше. Эта квадратичная зависимость означала, что шары под действием силы тяжести движутся ускоренно, что противоречило принимаемому на веру в течение 2000 лет утверждению Аристотеля о том, что тела, на которые действует сила, движутся с постоянной скоростью, тогда как если сила не приложена к телу, то оно покоится. Результаты этого эксперимента Галилея, как и результаты его эксперимента с Пизанской башней, в дальнейшем послужили основой для формулирования законов классической механики.

4. Эксперимент Генри Кавендиша

После того как Исаак Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения: сила притяжения между двумя телами с массами Мит, удаленных друг от друга на расстояние r, равна F=γ (mM/r2), оставалось определить значение гравитационной постоянной γ - Для этого нужно было измерить силу притяжения между двумя телами с известными массами. Сделать это не так просто, потому что сила притяжения очень мала. Мы ощущаем силу притяжения Земли. Но почувствовать притяжение даже очень большой оказавшейся поблизости горы невозможно, поскольку оно очень слабо.

Нужен был очень тонкий и чувствительный метод. Его придумал и применил в 1798 году соотечественник Ньютона Генри Кавендиш. Он использовал крутильные весы - коромысло с двумя шариками, подвешенное на очень тонком шнурке. Кавендиш измерял смещение коромысла (поворот) при приближении к шарикам весов других шаров большей массы. Для увеличения чувствительности смещение определялось по световым зайчикам, отраженным от зеркал, закрепленных на шарах коромысла. В результате этого эксперимента Кавендишу удалось довольно точно определить значение гравитационной константы и впервые вычислить массу Земли.

5. Эксперимент Жана Бернара Фуко

Французский физик Жан Бернар Леон Фуко в 1851 году экспериментально доказал вращение Земли вокруг своей оси с помощью 67-метрового маятника, подвешенного к вершине купола парижского Пантеона. Плоскость качания маятника сохраняет неизменное положение по отношению к звездам. Наблюдатель же, находящийся на Земле и вращающийся вместе с ней, видит, что плоскость вращения медленно поворачивается в сторону, противоположную направлению вращения Земли.

6. Эксперимент Исаака Ньютона

В 1672 году Исаак Ньютон проделал простой эксперимент, который описан во всех школьных учебниках. Затворив ставни, он проделал в них небольшое отверстие, сквозь которое проходил солнечный луч. На пути луча была поставлена призма, а за призмой - экран. На экране Ньютон наблюдал «радугу»: белый солнечный луч, пройдя через призму, превратился в несколько цветных лучей - от фиолетового до красного. Это явление называется дисперсией света.

Сэр Исаак был не первым, наблюдавшим это явление. Уже в начале нашей эры было известно, что большие монокристаллы природного происхождения обладают свойством разлагать свет на цвета. Первые исследования дисперсии света в опытах со стеклянной треугольной призмой еще до Ньютона выполнили англичанин Хариот и чешский естествоиспытатель Марци.

Однако до Ньютона подобные наблюдения не подвергались серьезному анализу, а делавшиеся на их основе выводы не перепроверялись дополнительными экспериментами. И Хариот, и Марци оставались последователями Аристотеля, который утверждал, что различие в цвете определяется различием в количестве темноты, «примешиваемой» к белому свету. Фиолетовый цвет, по Аристотелю, возникает при наибольшем добавлении темноты к свету, а красный - при наименьшем. Ньютон же проделал дополнительные опыты со скрещенными призмами, когда свет, пропущенный через одну призму, проходит затем через другую. На основании совокупности проделанных опытов он сделал вывод о том, что «никакого цвета не возникает из белизны и черноты, смешанных вместе, кроме промежуточных темных

количество света не меняет вида цвета». Он показал, что белый свет нужно рассматривать как составной. Основными же являются цвета от фиолетового до красного.

Этот эксперимент Ньютона служит замечательным примером того, как разные люди, наблюдая одно и то же явление, интерпретируют его по-разному и только те, кто подвергает сомнению свою интерпретацию и ставит дополнительные опыты, приходят к правильным выводам.

7. Эксперимент Томаса Юнга

До начала XIX века преобладали представления о корпускулярной природе света. Свет считали состоящим из отдельных частиц - корпускул. Хотя явления дифракции и интерференции света наблюдал еще Ньютон («кольца Ньютона»), общепринятая точка зрения оставалась корпускулярной.

Рассматривая волны на поверхности воды от двух брошенных камней, можно заметить, как, накладываясь друг на друга, волны могут интерферировать, то есть взаимогасить либо взаимоусиливать друг друга. Основываясь на этом, английский физик и врач Томас Юнг проделал в 1801 году опыты с лучом света, который проходил через два отверстия в непрозрачном экране, образуя, таким образом, два независимых источника света, аналогичных двум брошенным в воду камням. В результате он наблюдал интерференционную картину, состоящую из чередующихся темных и белых полос, которая не могла бы образоваться, если бы свет состоял из корпускул. Темные полосы соответствовали зонам, где световые волны от двух щелей гасят друг друга. Светлые полосы возникали там, где световые волны взаимоусиливались. Таким образом была доказана волновая природа света.

8. Эксперимент Клауса Йонссона

Немецкий физик Клаус Йонссон провел в 1961 году эксперимент, подобный эксперименту Томаса Юнга по интерференции света. Разница состояла в том, что вместо лучей света Йонссон использовал пучки электронов. Он получил интерференционную картину, аналогичную той, что Юнг наблюдал для световых волн. Это подтвердило правильность положений квантовой механики о смешанной корпускулярно-волновой природе элементарных частиц.

9. Эксперимент Роберта Милликена

Представление о том, что электрический заряд любого тела дискретен (то есть состоит из большего или меньшего набора элементарных зарядов, которые уже не подвержены дроблению), возникло еще в начале XIX века и поддерживалось такими известными физиками, как М.Фарадей и Г.Гельмгольц. В теорию был введен термин «электрон», обозначавший некую частицу - носитель элементарного электрического заряда. Этот термин, однако, был в то время чисто формальным, поскольку ни сама частица, ни связанный с ней элементарный электрический заряд не были обнаружены экспериментально. В 1895 году К.Рентген во время экспериментов с разрядной трубкой обнаружил, что ее анод под действием летящих из катода лучей способен излучать свои, Х-лучи, или лучи Рентгена. В том же году французский физик Ж.Перрен экспериментально доказал, что катодные лучи - это поток отрицательно заряженных частиц. Но, несмотря на колоссальный экспериментальный материал, электрон оставался гипотетической частицей, поскольку не было ни одного опыта, в котором участвовали бы отдельные электроны.

Американский физик Роберт Милликен разработал метод, ставший классическим примером изящного физического эксперимента. Милликену удалось изолировать в пространстве несколько заряженных капелек воды между пластинами конденсатора. Освещая рентгеновскими лучами, можно было слегка ионизировать воздух между пластинами и изменять заряд капель. При включенном поле между пластинами капелька медленно двигалась вверх под действием электрического притяжения. При выключенном поле она опускалась под действием гравитации. Включая и выключая поле, можно было изучать каждую из взвешенных между пластинами капелек в течение 45 секунд, после чего они испарялись. К 1909 году удалось определить, что заряд любой капельки всегда был целым кратным фундаментальной величине е (заряд электрона). Это было убедительным доказательством того, что электроны представляли собой частицы с одинаковыми зарядом и массой. Заменив капельки воды капельками масла, Милликен получил возможность увеличить продолжительность наблюдений до 4,5 часа и в 1913 году, исключив один за другим возможные источники погрешностей, опубликовал первое измеренное значение заряда электрона: е = (4,774 ± 0,009)х 10-10 электростатических единиц.

10. Эксперимент Эрнста Резерфорда

К началу XX века стало понятно, что атомы состоят из отрицательно заряженных электронов и какого-то положительного заряда, благодаря которому атом остается в целом нейтральным. Однако предположений о том, как выглядит эта «положительно-отрицательная» система, было слишком много, в то время как экспериментальных данных, которые позволили бы сделать выбор в пользу той или иной модели, явно недоставало. Большинство физиков приняли модель Дж.Дж.Томсона: атом как равномерно заряженный положительный шар диаметром примерно 108 см с плавающими внутри отрицательными электронами.

В 1909 году Эрнст Резерфорд (ему помогали Ганс Гейгер и Эрнст Марсден) поставил эксперимент, чтобы понять действительную структуру атома. В этом эксперименте тяжелые положительно заряженные а-частицы, движущиеся со скоростью 20 км/с, проходили через тонкую золотую фольгу и рассеивались на атомах золота, отклоняясь от первоначального направления движения. Чтобы определить степень отклонения, Гейгер и Марсден должны были с помощью микроскопа наблюдать вспышки на пластине сцинтиллятора, возникавшие там, где в пластину попадала а-частица. За два года было сосчитано около миллиона вспышек и доказано, что примерно одна частица на 8000 в результате рассеяния изменяет направление движения более чем на 90° (то есть поворачивает назад). Такого никак не могло происходить в «рыхлом» атоме Томсона. Результаты однозначно свидетельствовали в пользу так называемой планетарной модели атома - массивное крохотное ядро размерами примерно 10-13 см и электроны, вращающиеся вокруг этого ядра на расстоянии около 10-8 см.

Современные физические эксперименты значительно сложнее экспериментов прошлого. В одних приборы размещают на площадях в десятки тысяч квадратных километров, в других заполняют объем порядка кубического километра. А третьи вообще скоро будут проводить на других планетах.