Игрушки, действие которых основано на состоянии устойчивости равновесия

1.

Работу выполнил ученик 7 класса
Малыгин Вячеслав
Руководитель –учитель физики Малыгина Инна
Петровна

2.

Целью работы – рассмотреть игрушки, действие
которых
основано на состоянии устойчивости равновесия
Объект исследования – детские игрушки.
Предмет исследования – физические явления и
законы, используемые в устройстве и работе
детских игр

3.

Задачи:
•Проанализировать информацию по
теме
•Изучить ресурсы сети интернет и
литературу по физике.
•Построить модели игрушек своими
руками ,на основе применения законов
по физике по теме : «Равновесие»

4.

Равновесие тел
Если тело покоится, значит, оно находится в состоянии
равновесия. Тогда геометрическая сумма сил,
действующих на тело, равна нулю. Большинство тел
покоится на опорах, в том числе и человек. Стоящий
предмет (тело на опоре), не опрокидывается, если
вертикаль, проведенная через центр тяжести, пересекает
площадь опоры тела. Чем ниже располагается центр
тяжести тела, тем оно устойчивее на опоре.

5.

6.

Игрушка "Весёлые клоуны"
Для того что бы сделать эту физическую игрушку нам понадобилось
оборудование :
• картон;
• кусочки пластилина;
• бечевка;
• 2 бутылки с водой для устойчивости;
• клейкая лента;
Сначала мы вырезали из картона двух клоунов и раскрасили их. После на обратной стороне
ладоней клоунов прикрепили кусочки пластилина. Привязали бечевку между двумя бутылками и
натянули её, установив бутылки на разных уровнях. Клоунов посадили на бечёвку. Что бы
заставить клоунов передвигаться, нужно слегка дотронуться до бечевки рукой. Она придёт в
колебательное движение, а клоуны под действием силы тяжести и силы трения начнут,
покачиваясь, спускаться вниз по натянутому "канату". Результаты опыта можно объяснить
состоянием устойчивого равновесия клоунов. Их центр тяжести находится ниже точки опоры .

7.

Игрушка "Стрекоза"
При изготовлении этой игрушки мы использовали следующее
оборудование:
•картон;
•пластилин;
•ножницы.
Вырезали из картона стрекозу таким образом, что ее крылья немного выступали вперед головы
(фото5). На эти выступающие части крыльев на концах и снизу укрепили небольшие кусочки
пластилина. Если прислонить нашу стрекозу головой к острию карандаша, то она повиснет в
воздухе. Стрекоза находится в состоянии устойчивого равновесия, так как ее точка опоры
находится выше основной тяжести.

8.

Игрушка "Веселые качели".
Для изготовления этой игрушки мы использовали следующее оборудование
• два стакана;
• две булавки;
• проволоку;
• картон;
• фломастеры;
• скотч;
• ножницы.
Вырезали из бумаги двух человечков и изготовили для них качели со стеариновым двигателем.
Для этого использовали обыкновенную стеариновую свечу. Укрепили человечков с помощью
тонкой проволоки на противоположных концах свечи. Уравновесив свечу на линейке, нашли ее
середину, где воткнули с двух сторон напротив друг друга две булавки. Поставили на бумагу два
стакана и положили булавки на них. Зажгли тот конец свечи, который оказался наклоненным вниз.
Через некоторое время свеча качнулась и горящий конец поднялся. В этот момент мы зажгли
второй конец. Скоро стеариновый двигатель заработал вовсю.
Если присмотреться к качелям, то можно понять принцип их работы. Когда конец свечи
оказывается внизу, то пламя с этой стороны "съедает" часть свечи. Данная часть качелей
становится легче, поэтому она поднимается вверх. Оказавшись вверху, конец свечи продолжает
гореть в нормальном режиме, но зато противоположная часть уже находится внизу. Пламя
активно "съедает" уже эту половину. И все повторяется.

9.

Бабочка-балансир .
Для изготовления бабочки нам понадобится:
1. Половина листа от офисной бумаги формата А4
2. Канцелярские скрепки - 5 шт.
3. Скотч
Ход работы:
1. Рисуем на бумаге бабочку (форма крыльев роли практически не играет), раскрашиваем ее и
вырезаем по контуру.
2.После того, как бабочка готова, делаем ей хоботок: берем одну из скрепок, разгибаем ее. С одного
конца должен остаться "носик" в виде буквы "Г". С другого делаем петельку так, чтобы она
оказалась в перпендикулярной плоскости по отношению к "носику". Петелька нужна затем, чтобы
было легче приклеивать скрепку к бабочке и чтобы она не проворачивалась потом в процессе
эксплуатации.
3. А теперь крепим хоботок с помощью скотча на тельце бабочки.
4. Большинство детей думают, что этого уже достаточно, чтобы бабочка сидела на пальце. Это
сделать невозможно - бабочка падает вниз. Надо что-то придумать, чтобы уравновесить бабочку.
Для этого нам и понадобятся остальные скрепки. Когда мы прицепим скрепки на кончики крыльев,
они отвиснут вниз - и бабочка теперь будет сидеть ровно. Это все равно, что уравновесить весы теперь с обоих сторон от пальца, на который опирается кончик хоботка, вес равный. Поэтому
бабочка и балансирует на опоре.

10.

Устройство и принцип работы
неваляшки
Самая простейшая неваляшка устроена незамысловато. Полое
округлое тело, в котором центр тяжести максимально опущен вниз,
таким образом, что при наклоне корпуса груз приподнимается и
стремится вернуть куклу в вертикальное положение
При всяком наклоне неваляшки её центр тяжести повышается. Это
вызывает самостоятельное движение игрушки к исходному
положению наиболее устойчивого равновесия, при котором центр
тяжести расположен ниже.

11.

Неваляшка своими руками
Для этого нам понадобится:
1.Яйцо
2. несколько тяжелых мелких предметов (гаек, винтиков, металлических шариков)
3.свеча.
Ход работы:
1. В остром конце яйца делаем небольшое отверстие и через нее выливаем
содержимое. Яйцо моем.
2. Держим яйцо в вертикальном положении и насыпаем в отверстие утяжелитель.
3. Чтобы утяжелитель не пересыпался в другое положение, закрепляем его
парафином. Для этого капаем расплавленный парафин через отверстие в скорлупе
о тех пор, пока он не покроет весь утяжелитель.
4. После того, как парафин застынет, игрушку можно ставить в любое положение она всегда будет возвращаться назад.
5. Теперь яйцо можно украсить - закрыть отверстие наверху шляпкой, которую
можно приклеить к яйцу на клей ПВА, и нарисовать лицо.

12.

Неваляшка в деле»
.
1.Детская кружка «неопрокидывайка», в которой соска не
будет валяться на столе
2.Часы, которые всегда будут занимать вертикальное положение
3.Утюг неволяшка
4.Чехол для мобильного телефона

13.

Выводы:
Я рассмотрел и изготовил лишь несколько игрушек, объяснив их
принцип действия. Эта работа доступна людям всех возрастов,
ведь для объяснения работы многих детских игрушек достаточно
знаний школьного курса физики На примере простых игрушек,
которые есть в любом доме, где только живут дети, мы показали,
что физика – это не только наука о природе, а ещё и то, что её
законы лежат в основе всех действующих тел, придуманных
человеком для того, чтобы его жизнь была более удобной и
интересной.
На этом я не собираюсь останавливаться и планирую продолжить
свою работу, ведь впереди еще так много интересного.

14.

Литература
1Ральперштейн Л.Я. Занимательная физика. – М.:
РОСМЕН, 2000.
2.Нестеров Н. В часы досуга. – Ленинград:
Государственное издательство детской литературы
Министерства просвещения РСФСР, 1961.
3.Ола Ф. и др. Занимательные опыты и эксперименты. –
М.: Айрис-пресс, 2007.
4.Физика для школьников-научно-практический журнал
5. class – fisika.narod.ru/von9.htm
6.http://class-fizika.narod.ru/van11.htm – ванька-встанька