Научные игрушки по физике
Обновлено: 28.04.2024
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Боготольская средняя общеобразовательная школа
«Физика в игрушках»
ученики 7 класса Восковский Данил,
учитель физики Радченко Л.А.
Изучая на уроке тему «Центр тяжести тела», мы узнали, что принцип действия игрушки «Ванька-встанька» или «неваляшка», можно объяснить с точки зрения физики. Оказалось, что играя, мы не задумываемся о том, что в основе действия многих игрушек лежат законы физики. Мы решили узнать, какие бывают игрушки? В какие игрушки играют наши одноклассники? Есть ли у них игрушки, сделанные своими руками? В какие игрушки играли наши предки? И попытаться объяснить принцип действия этих игрушек, основываясь на законы физики и физические явления. Для ответа на эти вопросы мы провели анкетирование в классе и столкнулись с такой проблемой, что большинство семиклассников играют в компьютерные игры, а игрушки, которые у них есть дома, принадлежат их младшим братьям и сестрам. А наши родители назвали не так много игрушек, в которые они играли, но у них были игрушки, которые, они мастерили сами. Поэтому мы решили провести систематизацию игрушек по принципу их действия, самостоятельно изготовить некоторые из них и показать одноклассникам, что игрушки, сделанные своими руками, могут быть интереснее, чем компьютерные игры.
Актуальность проекта: считаем свою работу актуальной, так как она повысит интерес к изучению физики, позволит систематизировать игрушки по принципу действия, также данный материал можно будет использовать на уроках при изучении законов и явлений, показывая практическую значимость физики.
Цель проекта: выяснить, какие физические явления и законы лежат в основе изготовления игрушек, в какие игрушки играли наши предки, изготовить некоторые игрушки своими руками.
Объект исследования - детские игрушки.
Предмет исследования - физические явления и законы, используемые в устройстве и работе детских игрушек.
Методы исследования: анкетирование, анализ, синтез, сравнение, классификация.
1. Систематизировать все знакомые нам и имеющиеся у нас дома игрушки по принципу действия.
2. Сделать презентацию "Физика в игрушках" для кабинета физики.
3. Изготовить игрушки своими руками.
Какие бывают игрушки? Что общего между мягкой игрушкой и паровозиком? Как физика помогает объяснить их устройство и принцип действия, не ломая и не разбирая игрушку? Какие физические законы и явления мы можем применить для объяснения действия той или иной игрушки?
Конечно, все виды игрушек мы рассмотреть сегодня не сможем, и будем говорить о тех игрушках, принцип действия которых мы уже можем понять.
Звуковые игрушки
Погремушка – это самая первая игрушка для малышей уже с первых дней их жизни. Погремушки представляют собой образные фигурки или геометрические формы на ручке, изготовленные из дерева, пластмассы или других материалов. При встряхивании раздается негромкий шум (звук). Во времена Древней Руси погремушки называли тарахтушками или побрякушками. Изготавливали их из дерева, бересты, костей животных, внутрь помещали горох, разные семена, камушки. А само слово «погремушка» произошло от выражения «погреметь у ушка».
Звук – это механические упругие волны, распространяющиеся в газах, жидкостях или твердых телах. Частота звуковых волн от 16 – 20 000 Гц. Распространение звука происходит в виде звуковых волн, которые распространяясь в упругой среде (воздух, жидкости, твердые тела) достигают нашего уха и приводят барабанную перепонку в колебательное движение. В результате у нас возникают определенные слуховые ощущения. Звуки бывают разные: громкие и тихие, высокие и низкие. Чем чаще колеблется тело, тем выше звук.
Магнитные игрушки
Это магнитные шашки и шахматы, магнитные буквы и цифры, магнитный конструктор, магнитная рыбалка, магниты на холодильник, магнитная доска. В этих игрушках используется свойство магнитов притягивать к себе некоторые железосодержащие материалы.
Магни́т – тело , обладающее собственным магнитным полем . Простейшим и самым маленьким магнитом можно считать электрон . Магнитные свойства всех остальных магнитов обусловлены магнитными моментами электронов внутри них.
Заводные игрушки
Внутри этих игрушек - пружина. Сжатая пружина обладает потенциальной энергией, за счет которой тело может совершать работу.
Когда мы заводим игрушку, поворачивая ключ, пружина внутри игрушки сжимается, увеличивается ее потенциальная энергия. Чем больше оборотов ключа мы сделаем, тем сильнее сожмем пружину, тем больший запас потенциальной энергии получит пружина. Отпускаем ручку, пружина внутри игрушки начинает раскручиваться, потенциальная энергия пружины превращается в кинетическую энергию игрушки. В основе работы этих игрушек лежит закон сохранения механической энергии.
Плавающие игрушки
Если погрузить в воду мячик и отпустить, то мы увидим, как он тут же всплывет. То же самое происходит и с другими телами (пробкой, щепкой). Какая сила заставляет их всплывать?
На тело, находящееся внутри жидкости, действуют две силы: сила тяжести,
направленная вертикально вниз, и архимедова сила, направленная
вертикально вверх. Если сила тяжести больше архимедовой силы , то тело будет опускаться на дно, тонуть. Если сила тяжести равна архимедовой силы , то тело может находиться в равновесии в любом месте, т. е. тело плавает . Если сила тяжести меньше архимедовой силы , то тело будет подниматься из жидкости, всплывать.
Итак, при изготовлении игрушек учитываются законы плавания тел, поэтому они и сами плавают на воде, и нам помогают плавать.
Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести.
Неваляшка появилась в России не так давно. Историки считается, что неваляшка пришла к нам из Японии. Эти игрушки стали праобразами известной игрушки «Ваньки-Встаньки». Первые русские деревянные неваляшки появились на ярмарке в начале XIX века. Тогда их называли «кувырканами». Кувырканы изображались в виде богатых купцов, разодетых в роскошные одеяния, а также клоунов (скоморохи) и девочек на шаре. Например, скоморох (клоун-жонглер) был очень популярным в то время. Клоун-скоморох придумывал сам свои песни и шутки. Скоморох выступал и как танцор, и как автор, и как музыкант, и как певец, и как шутник, и как фокусник. Для детей он был словно из мира волшебной сказки. А детям всегда нравились яркие и красочные персонажи. Поэтому на ярмарках особенной популярностью среди покупателей пользовался деревянный скоморох. Этого неваляшку выполняли в технике ручной росписи. Деревянный «Ванька-Встанька» - клоун-скоморох - расписывался яркими красками в традиционном русском стиле искусства росписи по дереву.
Самая простая неваляшка представляет собой полый круглый корпус, внутри которого в нижней части закреплен груз. В результате получается объемная фигура со смещенным относительно геометрического центра центром тяжести. Обычный полый шар обладает безразличным равновесием: как бы его не положили, он будет находиться в состоянии покоя, т.к. центр тяжести такого тела всегда равноудален от точки опоры. А полый шар со смещенным центром тяжести будет стремиться занять положение, при котором центр тяжести будет наиболее приближен к точке опоры. Тогда такой шар окажется в единственном для него положении устойчивого равновесия.
Пуговица «жужжалка»
Старинная забавная игрушка, в принципе действия которой работают силы инерции, силы упругости и даже аэродинамические силы – все вместе. Все очень просто! Берется большая – чем больше, тем лучше – пуговица, и через ее дырочки продевается веревочка, которая завязывается так, чтобы получилось веревочное кольцо. Если не торопясь тянуть веревку в стороны, плавно, без особых усилий, пуговица начнет крутиться, все быстрее и
быстрее. В тот момент, когда веревка раскрутится и начнет заворачиваться в
другую сторону, перестанем тянуть, немножко сведем руки. Только не слишком сильно, чтобы веревка была все время чуть-чуть натянута. Когда пуговица завернет веревочку в другую сторону и начнет останавливаться, опять потянем в разные стороны. Пуговица начнет раскручиваться в другую сторону. И так до бесконечности. Мы потихонечку, то тянем в стороны, то ослабляем натяжение – а пуговица крутится туда-сюда. Если веревочка достаточно длинная, а пуговица большая и тяжелая, то при вращении она издает приятный жужжащий звук, словно немножко фырчит! Вот и готова жужжалка.
Что же происходит?
Когда мы тянем закрученную веревку, мы заставляем ее раскручиваться, веревка передает свою энергию пуговице, и вся система начинает вращаться. Это работают силы упругости. Когда веревка раскрутится, в действие вступают силы инерции. Пуговица продолжает движение и уже сама начинает работать как мотор, закручивая веревку в другую сторону. Ну, а воздух, обтекающий вращающуюся пуговицу (это аэродинамические силы), завихряется в дырочках, и возникают волны, звук. Мы слышим глухое жужжание!
Дети многих поколений в СССР считали эту игру – переговоры по телефону из спичечных коробков забавной и увлекательной. На практике может быть применим только в идеальных условиях – нить телефона должна быть натянута и не должна касаться каких-либо препятствий, да и длина нити ограничена.
Через центры двух пустых спичечных коробков протягивают нить, закрепив ее с обеих сторон с помощью спичек. Натягивают нить, передают друг другу информацию. Для этого один ребенок, прижав коробок к губам, говорит; другой, приложив ухо ко второму коробку, слушает. Звук заставляет дрожать один коробок, «бежит» по нитке ко второму. Спичечный «телефон» работает по принципу настоящего телефона: там звук бежит по проводам. Звук передается при дрожании нитки, если нитка не дрожит, звук не передается, т.е. звук передается через колебания нити.
Село Богородское - родина замечательного народного промысла резных деревянных игрушек и скульптур. Кто из крестьян вырезал первую деревянную игрушку, уже никто не помнит, но более 300 лет из уст в уста передаются два интересных придания. Первое предание гласит: «Жила в селе Богородском крестьянская семья. Вот задумала мать позабавить ребятишек – вырезала из чурбачка забавную фигурку и назвала ее «аукав». Ребятишки поиграли с «аукой» и забросили ее за печку. Вот поехал муж крестьянки на базар, да и взял с собой «ауку» показать торгашам. «Ауку» тут же купили и еще игрушек заказали. Говорят, что с тех пор и началась резьба деревянных игрушек и стали они называться «богородской».
Все игрушки сделаны из липы, причём ошкуренное дерево сначала
выдерживают в течение трёх лет под навесом (для того, чтобы в процессе естественной сушки проявились все трещины). Потом целый ствол распиливают на части, а их уже разрубают радиально – они должны быть треугольными (основание треугольника становится основанием игрушки). Затем заготовку приносят в «зарубочную», где топором снимается лишнее.
Следующий этап – обрезка специальным богородским ножом.
Потом деревянную игрушку доводят до совершенства разными стамесками. Гладкие поверхности обрабатываются тонкой наждачной бумагой. В конце покрывают готовое изделие воском и лаком или цветными морилками.
Особенно интересны подвижные Богородские игрушки.
Некоторые фигурки укреплены на параллельно расположенных подвижных планках, скрепленных гвоздиками. Так сделана, например, игрушка «Кузнецы». Кузнецы Мишка и Мужик – главные герои богородского промысла, они бьют молоточками по наковальне, если поочерёдно двигать планки.
Когда известному французскому скульптору Огюсту Родену подарили популярную Богородскую игрушку "Кузнецы", он сказал: «Народ, который создал эту игрушку - великий народ».
И игрушка «Курочки» - тоже долгожитель. Ею играли дети еще во времена Пушкина и Лермонтова. Но и в наше время при всем изобилии игрушек незатейливая игра с расписными курочками по-прежнему радует и детей, и взрослых. Натягивается веревочка – наклоняется головка курочки. Стоит слегка покачать игрушку в руках, как курочки начнут клевать зернышки. Раскрутишь посильнее, и курочки стучат клювами дружнее. Чем сильнее качаешь игрушку - тем активнее курочки клюют.
Вывод: Изучив принцип действия игрушек, мы увидели, что законы физики находят широкое применение. Сделанную нами презентацию можно использовать на уроках физики при изучении физических законов и явлений. А если мастерить игрушки самим по готовым чертежам или придумывать их самому, гораздо интереснее, чем сидеть целыми днями за компьютером.
1. Дмитриев А.С. Как понять сложные законы физики. 100 простых и увлекательных опытов для детей и их родителей. – Этерна. 2009г.
Может быть стоит изучать физику по игрушкам? Не удивляйтесь, ведь игрушки тоже бывают разные: для малышей и постарше. Иногда игрушки даже во взрослом состоянии просто вводят нас в ступор.
С малых лет Вы откручивали машинкам колесики, запускали пропеллеры, пускали мыльные пузыри. Здесь и механика, и гидравлика, и аэродинамика, и электромагнетизм.
Самодвижущиеся шагающие игрушки
Идет бычок, качается, вздыхает на ходу. Такие игрушки по горизонтальной поверхности можно водить за нитку, а по наклонной плоскости они будут шагать самостоятельно. Внутри у них нет никакого спрятанного моторчика или заводной пружинки. А как же они движутся? . читать
Губительная чаша Тантала
Жара. очень хочется пить! Слабеющей рукой вы наполняете бокал живительной влагой. Но, вдруг … О, ужас! Вода начинает пропадать из бокала. и вот только несколько капель осталось на дне … Еще раз. но, что это? Всё повторилось. Кадры из фильма ужасов? Нет, жестокая реальность! . читать
Загадочный «кельтский камень»
Вот и попробуй тут разобраться! Во-первых, почему "кельтский"? Во-вторых, запускаешь его в одну сторону, а он вдруг раз - и совсем в другую . Странные свойства загадочного "кельтского камня" кого хочешь приведут в замешательство, настолько необъяснимо поведение этого "камушка" при вращении . . читать
Труба трубит, зовет в поход? Не всегда! Иногда "зовет" погреться. А кто сомневается, что все трубки и трубочки могут петь? Если подуть в полую трубку, то в ней начинает колебаться воздух, и раздается звук. Высота издаваемого трубкой звука будет зависеть от размеров трубки . читать
Световая мельница или радиометр Крукса
Это не мельница времен Дон Кихота! Ей не нужен ветер! Для работы ей нужно только ласковое солнышко! В настоящее время по всему миру можно увидеть игрушки, которые называют «световыми мельницами». Для непрерывного вращения им не нужны батарейки . читать
Что за чудо этот плазменный шар! И хотя в наш век квантовой физики человечество до сих пор еще по разным причинам сует пальцы в розетки, рядом с плазменной лампой ты кажешься себе покорителем молний. Однако первое прикосновение к работающему светильнику дается все-таки с большим трудом. . читать
Гигантский механический слон из Нанта
Вы видели слона? Нет, не в зоопарке, а на улицах. слона высотой с 4-х этажный дом? Не простого, а железного слона? И, наверно, Вы помните гигантского искусственного слона из книги талантливого предвидеца Жюля Верна "Паровой дом". В 2005г. во французском городе Нанте был создан гигантский движущийся слон . читать
Лента Мебиуса и ее сюрпризы
Вот он – автор удивительной ленты Мебиуса! Немецкий математик и астроном-теоретик Август Фердинанд Мёбиус (1790-1868) - ученик великого Гаусса, известный геометр, профессор Лейпцигского университета, директор обсерватории. Долгие годы преподавания, долгие годы работы – обычная жизнь профессора. . читать
Электростатические игрушки и генератор Ван де Граафа
А не хотите ли Вы взять обычный тонкий полиэтиленовый пакет, сделать из него бантик и привязать его к длинной ниточке. Трем о шерстяной шарф пластиковую линейку и подносим к бантику. А теперь любуемся полетом бантика и стараемся как можно дольше удерживать его в воздухе. . читать
Волчок Сакаи - волчок из скрепки
Волчок Сакаи, иначе волчок из скрепки, был придуман в1986 году японским профессором физиком Такао Сакаи из университета Тохоку в Сэндай, который хотел показать студентам создание функционирующего волчка из подручного материала, например, из обыкновенной канцелярской скрепки. . читать
Удивительный диск Эйлера
А ну-ка, крутаните монетку ребром на столе! Уже крутится? А перед самыьм падением она внезапно увеличит скорость вращения и резко затормозит, издавая дребезжащий звук, но не давая ни насладиться им, ни рассмотреть повнимательней процесс падения. Упала … жаль, что не очень долго крутилась. Забавно? И не только вам! . читать
Старинный термометр Галилея
Ну да, не совсем точно, зато красиво и располагает к раздумьям. Это Вам не просто посмотреть температуру на современном термометре, около него можно сидеть долго, рассматривать и философствовать, как в японском саду камней, вспоминая, что первым, кто смотрел на него, был великий Галилей . читать
Анаморфные картины и цилидрические зеркала
Попробуем разобраться, что это такое, и как анаморфные картины нужно смотреть. Так что же это? Невообразимый набор мазков? Но, оказывается, смотреть анаморфные картины надо под определённым углом или при помощи зеркала-анаморфоскопа. В качестве анаморфоскопов используют зеркала различной формы . читать
Своенравный волчок Томсона
Как у Вас еще нет такого волчка? Значит Вы многое упустили в детстве. Немедленно приобретайте! Голову заморочит, кому хочешь . Кручу, верчу, многое узнать хочу, например, о свойствах этого своенравного переворачивающегося волчка. Посмотрите, чем они увлечены знаменитые физики? . читать
Может быть это все-таки "вечный двигатель"? Раз только макни ее носом в воду, а дальше кажется, что все повторяется само собой. Принцип работы пьющей птички был использован в термометре еще великим И. Бернулли. Интересно, что птичка будет наклоняться и "пить" раз в 5 чаще, если . читать
Прыгающие биметаллические диски
Веселые качели или параметрические колебания
А Вы умеете качаться на качелях? И Вы сможете сами сильно раскачаться? Глупые вопросы? Не очень! Оказывается, не все так просто и "мы идем к вам". Вы заметили, как люди обычно начинают раскачивания на качелях? А маленькие дети на качелях даже громко зовут маму. Они еще не знают, что такое физика! . читать
Маятник Максвелла или колесо Максвелла
О, великий Максвелл! Однако маятник Максвелла не был им изобретен, а был только назван в его честь. Это устройство используют для обучения школяров и студентов, им украшают оффисы, его дарят любознательным деткам. Идут годы, но только множатся всевозможные варианты этой научной игрушки! . читать
Термометр любви или трубка Франклина
Вы влюблены? Ваше чувство безмерно? Тогда мы идем к Вам! Этот сувенир-игрушку называют, шутя, термометром любви или барометром любви. Считается, что только пыл влюбленного сердца может поднять воду в сосуде, и чем сильнее любовь, тем выше поднимается вода . читать
". И в вечности песочные часы останутся, как детская игрушка". В далеком прошлом песочные часы в Древней Греции изготавливали из стеклянных колб, которые соединялись через диафрагму из металла, стекла, слюды или дерева. Эти диафрагмы стирались, песок сыпался быстрее, а «ход» времени нарушался . читать
Пирофон - огневой орган и химическая гармоника
Перед вами брелок-игрушка, заполненный жидкостью. Внутри жидкости виден поплавок. Весь интерес в том, что здесь в одном сосуде находятся две разные по цвету жидкости. Они не смешиваются и имеют очень различающиеся плотности. Цветная жидкость, находящаяся внизу, на много плотнее . читать
Лавовая лампа или лампа-вулкан
Дождемся вечера! Устроимся поудобней, ведь сидеть придется очень долго, и включим сказочную лава-лампу - удивительный светильник, феноменальность которого обусловлена движением жидкостей, ее наполняющих. Бесконечно можно наблюдать плавно поднимающиеся и вновь опускающиеся цветные пузыри . читать
Поиграем? Бросаем шарики! Неожиданный результат? Сейчас разберемся! Если взять в две руки по шарику - один большой и тяжелый из резины, а другой маленький и легкий для пинг-понга, поднять их на одинаковую высоту и отпустить, то после удара о пол они подскочат практически на одинаковую высоту . читать
Кто не замирал в детстве перед таинственными фигурками с качающими головками? Я помню выставленные в витринах магазинов маленькие фарфоровые статуэтки, изображающие сидящих китайцев в национальных костюмах и хитро улыбающихся. Мне очень хотелось самой дотронуться до головки и качнуть ее . читать
Незамысловатый Dropper Popper
Эту недорогую детскую резиновую игрушку называют Dropper Рopper или AstroBlaster. Дети, играя, соревнуются, чей Popper подпрыгнет выше. Однако с помощью этой игрушки можно также изучать и различные преобразования энергии. Dropper Popper больше, чем просто половинка резинового мяча! . читать
Терменвокс и утамин - что общего?
Детская игрушка-синтезатор - анилиновый медвежонок с панически разинутым ртом и глазами навыкате лицом явно не вышел, поэтому лучше повернуть его мордашкой от себя в сторону. Маленькому пользователю он будет интересен своими неожиданными повадками. Какие у нее неожиданные повадки? . читать
Старинное погодное стекло или барометр Гете
Почему оно так названо? "Оно" был найдено после смерти Вольфганга Гете в его спальне в городе Веймаре в 1832 году. Сначала его приняли за декоративное настенное украшение. И только позднее стало ясно, что это был измерительный прибор. Авторство изобретения было приписано В.Гете . читать
Ежели Вы упали на спину- это не страшно, но если на спину упадет черепаха, то перевернуться на ноги самостоятельно она навряд ли сможет. А вот математики придумали и рассчитали такой объект, который из любого положения просто "обязан встать на ноги"! Трудно словами описать, какова же форма этого объекта . читать
А Вы мечтали в детстве, чтобы ваши игрушечные лошадки оживали и начинали двигаться самостоятельно? Это робот-«а ля Лошарик» из далекой Америки. "Собери себе робота!" - эта кибернетическая система “Topobo” предназначена для детей от 5 лет, игрушка появилась в 2003 году . читать
Немыслимая бутылка Клейна
Это мистический совершенный герметичный сосуд, где внешнее переходит во внутреннее и внутреннее во внешнее, который содержит сам себя и переходит сам в себя, у которого внутреннее и внешнее пародоксально едино. Он напоминает змею, свернувшуюся в кольцо и заглатывающую свой собственный хвост . читать
Стеклянная гармоника - музыка сфер
А Вы слышали о стеклянных музыкальных инструментах? А может быть даже слышали их экзотические, не от мира сего звуки? Редкие и необычные с виду стеклянные музыкальные инструменты называют кристаллофонами. К ним относятся стеклянная арфа, стеклянная гармоника, веррофон и стеклянная флейта . читать
Поющая чаша танцующей воды
Эту древность называют и "Рыбный таз", и "Чаша счастья", и "Чаша танцующей воды", хотя точнее был бы еще одby эпитет "Поющая чаша танцующей воды". Сколько впечатлений можно получить рядом с этим древним китайским тазиком, когда видишь его в действии! . читать
Шагающая пружинка «Слинки»
«Слинки-Слинки, все любят Слинки! Слинки-слинки – пружинка, которая нравится всем!» - слова из знаменитой в США песенки. Этот радужный кусочек счастья, о котором мечтали в детстве все! Нежно переливающаяся в ладонях от колечка к колечку, слинки умела все: прыгать, качаться и даже . шагать! . читать
Хитроумный кубик Рубика
"Мы вращаем кубик, а кубик скручивает нас" - так сказал изобретатель этой головоломки Эрнё Рубик. Этот кубик скручивает наши мозги своим нежеланием собираться за считанные секунды. Мы достаем его, где это можно и "не можно" . Мы злимся, нервничаем, досадливо прокручиваем его раз, другой . читать
Как трудно жить! Как трудно было жить в те времена, когда не было еще телевизоров, плееров, телефонов, и, наконец, фотоаппаратов. А с чего, кстати, начинался наш современный «навороченный» фотоаппарат и когда? Прадедушкой этого «цифрового недотроги» был скромный темный ящик, названный камерой-обскурой . читать
Неутомимый Йо-йо - чертик на веревочке
Даже сам великий Наполеон и его солдаты перед сражением при Ватерлоо расслаблялись, играя. во что? Ну, конечно, в Йо-Йо! В пьесе Бомарше «Женитьба Фигаро» есть сцена, где в руках у Фигаро " йо-йо"! Фигаро говорит: "Это потрясающая игрушка, которая рассеивает утомление от умственной работы" . читать
Неваляшка появилась в России не так давно. Историки считают, что неваляшка пришла к нам из Японии. Эти завезённые в Россию куклы стали праобразом известной игрушки Ваньки-Встаньки. Первые русские неваляшки, появившиеся на ярмарках в начале 19 века, назывались "кувырканами", они изображали купцов или клоунов . читать
Загадки обыкновенного волчка
Где их только нет! На малазийском острове Пинанг волчок является традиционной забавой. Малайцы могут часами сидеть и завороженно наблюдать за тем, как он вращается. Однако, требуется немалое умение, чтобы правильно раскрутить этот тяжелый маховик, ведь их вес может достигать нескольких килограммов . читать
Uberorbs - игрушка из двух магнитов эллипсоидной формы с жестким покрытием из никеля. Если два подобных магнита разъединить в руке и подбросить в воздух, то они издают необычный скрежещущий звук. Это происходит из-за того, что эллипсоидная форма магнитов не позволяет соприкасаться им большой площадью . читать
Лишь сделаю рукой движенье — И новое в глазах явленье! А, ты, когда- нибудь в детстве пытался сломать калейдоскоп и посмотреть, как он устроен? Да? Тогда всё в порядке, ты ничем не отличаешься от миллионов других любопытных! А для физика объяснить, как работает калейдоскоп, не составит труда . читать
Живая игрушка робот-динозавр
Перед вами новая игрушка, живая игрушка робот-динозавр - полностью автономный динозавр-робот, который ведёт себя как живой. Им не надо управлять. К нему надо относиться как к другу. Такие игрушки-роботы имеют все основные признаки автономной жизни . читать
Эту игрушку придумали в 2005 году изобретатель М. Симпсон и учёный М. Бикертон. Теперь игрушка продается в Великобритании, Австралии и в США. Пробирочный пришелец адресован детям старше 7 лет. Итак, в ваших руках пробирка, в которой заключен кокон с зародышем, из которого можно вырастить пришельца . читать
Паровая лодка со свечным мотором
Такие лодки приводятся в движение с помощью огня. Еще в 1891 году об этом изобретении была статья во французском журнале. С 1900 года такие лодки изготавливались и продавались во многих странах. А в 1916 году американцем Чарльзом Мак Хагом была запатентована детская лодочка-игрушка с мембраной . читать
Робозавр — один из самых больших и злобных механических монстров, когда-либо созданных человеком. Он разработан только для того, чтобы крушить и жечь, рвать и метать. Этот электрогидромеханический монстр высок — 12 метров — и тяжёл — 26,5 тонн. На его строительство ушло полтора года и $2,2 миллиона. . читать
Автомобиль ездит по стенам и потолку
Внутри автомобиля - батарея. Во время поездок фары авто светятся, являясь одновременно индикаторами запаса энергии. Длина машинки - 12 см. Зарядка батареи занимает 30-50 минут, после чего аппарат готов к 10-минутной сумасшедшей гонке. Так в чём секрет езды по стенам? . читать
Кто не замирал в детстве перед таинственными фигурками с качающими головками?
Я помню выставленные в витринах магазинов маленькие фарфоровые статуэтки, изображающие сидящих китайцев в национальных костюмах и хитро улыбающихся. Мне очень хотелось самой дотронуться до головки и качнуть ее, но в те годы это были редкие и дорогие антикварные вещицы.
Как и большинство новшеств, кланяющиеся фигурки пришли к нам с Востока, из Китая и Японии, это были божки, с каждым кивком головы «увеличивающие» людское счастье, здоровье и богатство. Старинные игрушки с качающейся головкой делались из фарфора и обожженной глины.
Позднее их стали изготавливать и в Европе, в частности на фарфоровых заводах Германии. Фарфоровые статуэтки могли качать не только головой, но и руками, а более поздние игрушки начала и середины 20 века состояли уже из большего количества «качалок».
Даже где-то в далекой Южной Индии местные жители, занимаясь традиционным для этой области ремеслом, создают куклы, которые называются «Thanjavur Thalayatti Bommai», то есть куклы, качающие головой. Эти куклы делают из дерева или глины и расписывают в яркие национальные костюмы.
Упоминание о китайских болванчиках есть в повести Н.В.Гоголя «Шинель»: «…шея его, несмотря на то, что не была длинна, выходя из воротника, казалась необыкновенно длинною, как у тех гипсовых котенков, болтающих головами, которых носят на головах целыми десятками русские иностранцы».
Конечно, в наше время из одной этой фразы довольно-таки трудно понять, почему именно «на головах» носили этих «котенков»…
Но факт есть факт! В 1842 году, а именно тогда эта повесть была написана, в Санкт-Петербурге можно было встретить игрушки с качающимися головками, причем явно европейского происхождения.
Когда-то фарфоровые фигурки с подвижными головами в России стали называть «китайскими болванчиками», так оно и пошло….
В 20-м веке, да и сегодня тоже, очень распространены игрушки, изображающие зверей, качающих головами.
А с середины 20 века на Западе было налажено производство сувенирных кукол-игрушек с качающимися головками ( баблхэды), которые стали неимоверно популярны. Головки этих игрушек, совершенно не пропорциональные туловищу, были точными копиями различных знаменитостей: актеров и спортсменов, каких-либо деятелей и героев мультфильмов. С развитием технологий фигурки с качающейся головкой стали изготавливать в основном из пластика и других современных материалов.
Вот один из вариантов современного баблхэда – сувенир «Элвис Пресли».
15-ти сантиметровая игрушка ногами касается опоры, в то время как ее голова крепится с помощью шнура и присоски к ветровому стеклу автомобиля. В отличие от китайского болванчика этот баблхэд не кивает головой, а машет левой рукой и качает бедрами.
Почему «китайские болванчики» кланяются?
Устройство этой игрушки простое: внутри туловище полое, а через отверстие сверху вставляется голова с длинным и тяжелым противовесом.
С двух сторон внизу головы крепятся штыри, которые образуют ось вращения. Штыри опираются на незаметные углубления внутри туловища. Если голову подтолкнуть, она будет качаться, словно маятник.
Такая игрушка является очень хорошим датчиком движения. Она чутко реагирует на движение и колебания опоры, на которой стоит. Подобные игрушки часто можно видеть внутри автомобилей. Даже при небольшом толчке автомобиля ее голова начинает качаться вверх и вниз. При движении автомобиля они качают головой автоматически, изначально их не надо даже подталкивать.
Задумывались ли вы, как работают качели? Так вот игрушка с качающейся головой работает аналогично.
Голова игрушки с противовесом имеет ось вращения, обозначенную на этой детальке штырьками, благодаря которым голова держится в незаметных снаружи углублениях на плечах фигурки.
Голова с противовесом находится в положении устойчивого равновесия, при этом вертикальная прямая, проходящая через центр тяжести этой детали, проходит одновременно и через точку подвеса головы.
Центр тяжести головы с подвесом С находится ниже точки подвеса О. На деталь действуют две силы: сила тяжести Fт (точка приложения С – центр тяжести) и сила реакции опоры Fу (точка приложения О - точка подвеса).
Под действием силы тяжести деталь занимает вертикальное положение.
Если отклонить деталь даже на очень малый угол от положения равновесия, то возникает вращающий момент, который пытается вернуть деталь в исходное вертикальное положение. Деталь начинает поворачиваться, набирая скорость. За счет инерции деталь проскакивает положение равновесия, и отклоняется уже в другую сторону до тех пор, пока набранная скорость не станет равной нулю, затем в обратную сторону и т. д. Так возникают колебания головки с противовесом, которые постепенно затухают из-за наличия трения.
А Вы заметили, что качание головки происходит плавно и достаточно медленно?
От чего это зависит?
Период колебаний головки игрушки, как физического маятника, можно рассчитать по формуле.
Если амплитуда колебаний мала:
m - масса маятника;
h - расстояние от точки подвеса до центра тяжести маятника;
L - приведенная длина маятника, т.е. расстояние от точки подвеса до центра качания (центра масс, соответственно центра тяжести);
g - ускорение свободного падения;
I - момент инерции маятника относительно оси вращения.
На некоторых современных игрушках с качающейся головой противовес имеет регулируемую длину, так что можно отрегулировать положение центра тяжести относительно точки подвеса О.
Масса противовеса на период колебаний головки не влияет. Однако с противовесом большой массы головка игрушки качается значительно дольше, т.к. сопротивление воздуха сказывается меньше.
А ведь можно сделать игрушку с качающейся гобловой и самому. Когда-то даже в магазинах продавались такие игрушки из папье-маше. В детской литературе цикла "сделай сам" описывается изготовление бумажного "китайского болванчика".
Чтобы изготовить туловище игрушки, надо надуть небоьшой детский воздушный шарик и оклеить его маленькими газетными кусочками в несколько слоев, затем подсохший шарик разрезать пополам. Туловище готово! В нем надо сделать надрез шириной примерно 5 мм, а по бокам проколоть отверстия, как на рисунке.
Затем вырезаем из картона заготовку для головы с противовесом. Мысленно делим заготовку по длине пополам, затем нижнюю часть еще раз пополам, и делаем в этом месте отверстие.
Там, где должна быть головка из папье-маше делаем шарик.
Следующий этап - раскрашиваем и украшаем туловище и головку на сколько хватит фантазии.
Теперь опустим голову с шеей в прорезь туловища и , совмещая отверствия продеваем сквозь них кусок толстой проволоки или спицу.
Чтобы головка хорошо качалась, прилепите на нижнюю часть головы в месте противовеса кусок пластилина.
Вот и всё!
Запустите своего китайца, слегка качнув головку.
"Холосё, холосё!" - закивает Вам в ответ китайский болванчик.
Коллекция умных игрушек, которые вы сделаете вместе с детьми. Смесь очумелых ручек и научного кружка!
Любое самое интересное (для вас) занятие можно сделать невыносимо скучным для ребенка. Наша коллекция обеспечит вас короткими рецептами успешного творчества для самых неумелых рук.
Все самоделки прошли испытания на занятиях и мастер-классах в Центре технического творчества "Старт+", Музее занимательной науки ЛабиринтУм, лофт-проекте "Этажи", коворкинге "Дом Гнома", фестивальных программах "Точки кипения" и Geek Teachers
Для любителей жанра STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) [page-84272404_51007273|Коллекции]
| Стемчик "Кран" |
| Реактивные игрушки |
|---|
| От кольчуги к топологическим игрушкам и головоломкам |
| Итд |
| . Итд |
Творческие планы: ))
| Стемчик "Стук" |
| Стемчик "Сделай игрушку" |
|---|
| Стемчик "Прищепка" |
| Стемчики для зачета под столом "Три головоломки" |
| Принцип 10-10-10 |
| Стемчик "Пищевая цепочка, или На дне науки с доктором Кулибинг" |
| Стемчик "Ангел" |
| Стемчик "Религиозная страничка" |
| Стемчик "Колеса и второй двигатель" |
| Стемчики "Бернулли, Вулкан, Три экологических, Кельтский камень, Антикрыло, Чем заменить спортивную пробку, Пушка, Йо-йо, Чаша Тантала со скрытым сифоном" |
Научная игрушка запись закреплена
«Старт+» Невского района Санкт-Петербурга
А мы напоминаем, что запись в объединения открыта на нашем сайте! Ждём вас в «Старт+»!
Научная игрушка запись закреплена
В День защиты детей дарю на память моим дорогим кружковцам и их родителям несколько моментов уходящего учебного года! Смотрим, улыбаемся, обращаемся ко мне с любыми вопросами Всем здоровья и надежды! Ваша Т.И.
Рекомендуем наш кружок новеньким любопытным детям
Татьяна Ивановна, спасибо большое за Ваш терпеливый труд, бесконечную энергию, интересные идеи. Дети получают от Вас бесценный опыт изобретательства, основ физики и базу для построения логических размышлений, и всё это "вне гаджетов", что особенно радует!
Я как родитель получаю удовольствие сама от таких "простых сложных" вещей и идей. Спасибо за спонтанную возможность побывать на Вашем уроке в качестве ученика, я как в детство окунулась
Татьяна Ивановна,
Вероника Балог
Научная игрушка запись закреплена
Окончание учебного года во второй группе отметили битвой за подарочные игры (если кому-то достались с поломками - это следствие битвы, помогите детям подклеить травмы, пожалуйста). Побесились, Алиса принесла электростатические фокусы, Майя отвечала на сложные вопросы, Дима радовался жизни и делал пропущенные игрушки, а с девчонками мы даже пообнимались на прощание - хорошее занятие! И диплом на память)
Татьяна Ивановна!! Огромная благодарность вам за такие интересные,познавательные и увлекательные занятия.
Дима бежал к вам на кружок
Будем скучать..
Научная игрушка запись закреплена
Окончание учебного года в первой группе отметили игрушками на сообразительность - бумажной ракетой, твистером с лучковым приводом и вертолетиком. Марина и Люба принесли домашнее задание и отлично поработали с "лучком", Саша, Арнольд и Диана экспериментировали со стабилизаторами, Дима старался все успеть. Спасибо детям за радость, которую они мне приносят, а родителям - за таких чудесных и разных детей Наградные дипломы продолжают поступать
Научная игрушка запись закреплена
Растет смена изобретателей Недавно мы чествовали победителей конкурса "Школьный патент - шаг в будущее", а теперь желаем такого же успеха малышам в конкурсе "Дошкольный патент - взгляд в будущее"!
Научная игрушка запись закреплена
«Старт+» Невского района Санкт-Петербурга
Научная игрушка запись закреплена
Дистанционное занятие объединения "Научная игрушка". Комплексные игрушки. Группы 1, 2, год обучения 1.
Приближается большой праздник! 27 мая - день рождения Санкт-Петербурга! Давайте сделаем подарок любимому городу - построим Львиный мост. Распечатайте файл с очень простым шаблоном. А если дома нет принтера, можно приложить к монитору листок бумаги и на просвет обвести детали карандашом. Давным-давно такой техникой копирования картинок с помощью оконного стекла владели все дети
Научная игрушка запись закреплена
Что за рулон бумаги держит Катя? На самом деле, это никакой не рулон, а самый настоящий телескоп! Самодельный рефрактор. Только пока без штатива. Его Катя сделала своими руками на занятиях в кружке астрономии в нашей Симферопольской детской обсерватории. Самодельный телескоп Для тех, кто подзабыл или не в курсе — коротко напомню, что есть всего два…
Медуза в бутылке — динамическая игрушка своими руками
Снова морская поделка, снова медуза и снова из пластикового пакета. Но теперь она умеет шевелиться и плавать как настоящая! Такие плавающие в бутылке медузы не делал только что ленивый:) Вот, наконец, на волне медузомании после вчерашней поделки, дошли руки и у нас 🙂 Суть этой игрушки в том, что при переворачивании бутылки, «медуза» медленно и…
Простой математический фокус на 1 апреля!
Традиционно 1 апреля я, вместо обычных розыгрышей типа «у тебя спина белая», удивляю детей всякими научными штуками. Вот тут можно прочитать, как мы делали научные розыгрыши и решали задачи-шутки в прошлом году. А в этом году я решила развлекать их математическими фокусами. Как-то у меня в голове прочно связались День смеха и математика — потому…
Белочка на елку: Новогодние опыты
Продолжаем экспериментировать вместе с новогодними книгами, одним из автором которых я являюсь. В этот раз обратимся ко второй из книжек, которая предназначена для детей от 6 лет и называется «Новогоднее расследование. Путешествие во времени«. И окунемся в те времена, когда ветви елок украшали настоящими свечами. Меня давно мучил вопрос — как же эти свечи можно…
Делаем звездоскоп и изучаем созвездия!
Супер свисток из воздушного шарика
У нас задождило, настроение у всех на выходных унылое. А что может поднять настроение лучше, чем воздушные шарики?! Особенно, если использовать их непривычным образом.Например, своими руками сделать из шарика супер свисток — такой, чтобы даже соседи вздрогнули))) Но у меня же просто поделок не бывает — поэтому у этой игрушки есть вполне определенный физический смысл….
Как сделать неньютоновскую жидкость и идеи для игр с ней
Вот и дошла наша очередь восторгаться необыкновенными свойствами неньютоновской жидкости 🙂 Так просто ее делать, так мало для этого надо, и так интересно с ней возиться! Даже мне было ужасно любопытно изучать ее волшебные свойства, а уж что говорить о детях! Я давно собиралась попробовать, что это такое, да все откладывала до какого-то «особого случая»….
Космическая коробочка на урок «Окружающего мира»
Сегодня снова Катин любимый урок, и опять мы дома сделали небольшой проект по нему. Просто в учебнике написано: «сделайте из пластилина модели звезд», и Кате ужасно захотелось сделать, хотя нам это и не задавали 🙂 А потом решили сделать коробочку, в которой эти звезды хранить. Да еще Катя недавно была в кабинете астрономии, в который…
Электростатический осьминог — научная игрушка
Эта поделка была сделана нами для «Клуба почемучек«, в котором я отвечала на вопрос о статическом электричестве. Что это такое и почему наш осьминожка оживает — читайте по ссылке. А здесь я просто расскажу, что он умеет делать и покажу мастер-класс по изготовлению этой научной игрушки. Дело в том, что этот осьминог совсем не простой!…
Танцующие привидения: опыт на Хэллоуин
Как и любой другой праздник, Хэллоуин можно использовать не только как повод подурачиться и примерять карнавальные костюмы, но и для проведения развивающих занятий с детьми. Например, в этот вечер можно поиграть в игру-рисовалку, заняться моделированием одежды для бумажных куколок или провести научный фокус с привидением. Вот о последнем я и хочу сейчас рассказать. Опыт с…
Фильтр для воды из песка своими руками
Продолжаю рассказывать об играх и экспериментах с песком, которыми мы занимались этим летом. Вчера я показывала наши песочные часы, а сегодня я хочу рассказать как просто и быстро можно очистить воду с помощью самодельного фильтра из песка. Дело в том, что мы на отдыхе в качестве питьевой воды использовали воду из родника, а вот воду…
Как сделать песочные часы
Песок — прекрасный материал для занятий с детьми. Лучшего развивающего пособия для игр на пляже и не придумаешь! Но если маленьких детей вполне развлечет просто лепка куличиков и постройка замков из песка (хотя можно играть и в гораздо более разнообразные игры для малышей, например те, о которых я писала вот тут: «Игры на пляже«), то…
Игрушки-дергунчики: попугай, черепаха, летучая мышь и птичка. Новые шаблоны
Недавно я показывала мастер-класс, как сделать дергунчика «Бегущая собачка«. А сегодня я снова возвращаюсь к этой теме. Дело в том, что на фестивале «Мастерская чудес«, на котором мы недавно мастерили научные игрушки вместе с детьми, мы тоже делали дергунчиков. И там мы обкатали очень простую схему по их изготовлению. Она еще проще предыдущей: убраны лишние…
Балансирующая балерина — научная игрушка своими руками
Продолжаем делать поделки, в основе действия которых лежат законы равновесия. Я уже показывала в блоге наших белочку, бабочку, птичку из картошки и Ваньку-Встаньку. А теперь сделаем балерину из бумаги. Как и предыдущие игрушки, эта балерина не простая — она умеет грациозно балансировать на тонкой ниточке или на кончике пальца. А все из-за того, что у игрушки смещен центр тяжести. Основной вес…
Волшебная бабочка: игрушка-балансир своими руками
Только что я рассказывала о том, как мы проводили мастер-класс по изготовлению научных игрушек на фестивале «Мастерская чудес«. И одна из игрушек, которую мы показывали на празднике, была бабочка-балансир (видела эту идею у Сергея Пархоменко в ЖЖ). При всей простоте изготовления, бабочка эта не простая, а волшебная! Она умеет на лету держаться своим хоботком и…
Птичка-балансир из картошки и анонс фестиваля «Мастерская чудес»
Что вы делаете с проросшей картошкой? Мы, например, мастерим из нее игрушки. Да не простые, а научные! Как только я увидела в ящике с картошкой проросшие «перья», я сразу же по ассоциации вспомнила птичку-балансир из ставшей уже классикой книги Я.И.Перельмана «Занимательная физика». А такие ассоциации картошки с физикой у меня неспроста 🙂 Дело в том,…
Как сделать летающий вертолетик из бумаги
Для ответа на очередной вопрос в «Клуб почемучек«: «Почему у вертолета винт вверху, а не внизу?» нам с Катей понадобилась модель вертолета. Да не просто поделки, а реально летающего. И поэтому я поняла, что пришло самое время научить ее простой поделке из моего детства. Помните такой бумажный вертолетик? Вертолетик из бумаги Мы их запускали наряду…
Вращающиеся круги — оптические иллюзии
Кроме оптических иллюзий, которые получаются при быстром вращении рисунка (их можно демонстрировать с помощью волчков, примеры которых я показывала ЗДЕСЬ), есть и такие, для которых необходимо медленное движение. Например, всем известная «гипнотическая» спираль. Посмотрите, как это будет выглядеть (я не удержалась и сделала гифку). Правда, красота?! Конечно, можно с помощью гвоздика или булавки просто закрепить…
Читайте также: