Вода поднимается в верхнюю часть. Как воду заставили течь вверх

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

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

Скачать:

Предварительный просмотр:

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ

ШКОЛА № 12 ЗАТО ШИХАНЫ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ»

Исследовательская работа

по теме:

«Может ли вода течь вверх»

Работу выполнили:

1.Камьянов Иван, 2-а класс

2.Митина Мария, 2-а класс

Руководители:

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

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

2011

ВВЕДЕНИЕ 3

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 5

Чего не знали древние? 5

Чего не знали мы? 6

Как вода поднимается вверх 7

Удивительные места 8

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 11

ЛИТЕРАТУРА 12

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 13

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 14

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 15

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 16

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 17

Введение.

Что такое вода?

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

Мы хотим узнать, может ли вода течь вверх?

Гипотеза: вода может течь вверх.

Цель исследования: исследовать, может ли вода течь вверх.

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

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

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

4.Сформулировать выводы.

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

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

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

Основная часть

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

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

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

ЧЕГО НЕ ЗНАЛИ ДРЕВНИЕ?

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

ЧЕГО НЕ ЗНАЛИ МЫ?

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

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

КАК ВОДА ПОДНИМАЕТСЯ ВВЕРХ?

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

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

Свои наблюдения мы занесли в таблицу:

Название опыта	Действия воды	Объяснение
Опыт с фонтаном (Приложение 1)	Поднимается вверх	Чем выше резервуар, тем выше фонтан
Опыт с цветком (Приложение 2)	Поднимается вверх	Поднимается вверх благодаря атмосферному давлению. При этом наблюдаются капиллярные явления
Опыт с пробиркой (Приложение 3)	Поднимается вверх
Опыт со шприцем (Приложение 4)	Поднимается вверх	Поднимается вверх благодаря атмосферному давлению
Опыт с сообщающимися сосудами (Приложение 5)	Поднимается вверх	Расширенный воздух давит на жидкость. В этой трубке жидкость опускается, а в другой поднимается
Опыт с термометром (Приложение 6)	Поднимается вверх	При нагревании жидкость расширяется, при охлаждении сжимается

УДИВИТЕЛЬНЫЕ МЕСТА

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

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

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

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

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

ЭТО ИНТЕРЕСНО. ЗАДАЧА.

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

Мед, пиво пил,

Да усы лишь обмочил.

Как выпить содержимое?

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

Заключение

Все ли свойства воды понятны ученым!

Конечно, нет! Вода - загадочное вещество.

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

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

Но для себя мы поняли, что:

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

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

Литература

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

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

Интернет-ресурсы

Идет дождь, капает первая весенняя капель, наливаем в чашку чай или открываем кран в ванной... Вода течет, бежит, капает сверху вниз . Правильно?

Представьте мир, в котором вода течет снизу вверх Кажется, что это невозможно и вода всегда течет вниз.

Но всегда ли?

Мы провели два эксперимента, доказывающих возможность движения воды снизу вверх.

Радужные опыты с водой

Налили немного воды на блюдце и поднесли салфетку. Для красоты на салфетке фломастерами нарисовали радужные точки. И вода быстро стала подниматься вверх по салфетке, превращая ее из скучно-бело-бумажной в радужно-веселую

Еще один красивый эксперимент.

В шесть стаканчиков налили воду, в три из них насыпали пищевой краситель. Можно и красками акварельными покрасить. Окрасили в красный, желтый и синий цвет. Сверху на стаканчики положили полоску белой ткани так, чтобы она немного касалась воды в каждом стакане и стали ждать.

Дождались Спустя час.

Вода — доступный и простой ингредиент для опытов.Есть в каждом доме.И экспериментов с водой можно провести много. И сегодня мы рассказали о показали вам одни из самых ярких. Если вам понравилось проводить опыты с водой — примите от меня в ПОДАРОК книгу. В этом сборнике собраны 15 опытов, которые станут увлекательным продолжением познавательного путешествия вашего ребенка в мир науки. Надеюсь, что наука для вас — это весело. Удачных вам экспериментов, друзья.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СОШ № 4

Может ли вода течь вверх?

2 класс ВМОБУ СОШ № 4

Руководитель исследовательской работы:

Лизун Ксения Александровна

г. Зея, 2015 год

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Введение

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

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

Цель: исследовать, может ли вода течь вверх.

Объект: вода

Гипотеза: вода может течь вверх.

Задачи исследования:

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

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

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

4) сформулировать выводы.

В исследовании нами были использованы следующие методы:

Изучение и анализ литературы;

Опытно - экспериментальная работа;

Наблюдение.

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

Глава 1 Теоретическая часть

Действие силы тяжести

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

1.2 Сообщающиеся сосуды

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

1.3Чего не знали древние ?

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

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

1.4 Чего не знали мы?

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

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

1.5 К ак вода поднимается вверх?

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

Удивительные места

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

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

Глава 2 Экспериментальная часть

Для подтверждения нашей гипотезы мы провели ряд опытов.

Опыт № 1 – с бумажной салфеткой

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

Опыт № 2 – с бумажной салфеткой и красками

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

Опыт № 3 – с цветком

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

Опыт № 4 – со шприцем

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

Опыт № 5 – с термометром

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

Заключение

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

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

вода может двигаться вверх с помощью человека;

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

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

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

Список литературы

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

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

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

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

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

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

Приложение А

Опыт № 1- с бумажной салфеткой

Приложение Б

Опыт № 2 – с бумажной салфеткой и красками

Приложение В

Опыт № 3 – с цветком

Приложение Г

Опыт № 4 – со шприцем

Приложение Д

Опыт № 5 – с термометром

На северо-западе Китая в автономном районе Синьцзян-Уйгур находится возвышенность, которую по праву можно назвать аномальной. На ней вода течёт вверх по склону, а не вниз. Обнаружили это место двое туристов в 2003 году. Они путешествовали на автомобиле, и он тоже внёс свою лепту во всё необычное и загадочное.

Туристы оставили машину на середине холма и, случайно сняв её с ручника, обнаружили, что железный друг поехал не вниз, а вверх с нарастающей скоростью. Он шустро добрался до вершины возвышенности, причём спидометр показал скорость 30 км/ч. Данный эксперимент повторили несколько раз, и машина всё время двигалась вверх.

Далее, как раз, и настала очередь воды. Вылитая из бутылки жидкость потекла не вниз, а вверх по склону, как бы насмехаясь над законами физики. Всё это привело людей в состояние крайнего изумления, и они обратились за разъяснениями к специалистам.

Те попытались объяснить загадочное аномальное явление геологическими особенностями данной местности. В принципе, специалисты пошли по верному пути, так как ещё за 20 лет до этого китайский профессор Фан Сяомин уже изучал данный удивительный природный эффект. В результате многочисленных экспериментов он пришёл к выводу, что виной всему являются геомагнетизм и перепады атмосферного давления. Именно, благодаря этим факторам, вода течёт вверх, а не вниз.

Профессор проводил эксперименты на отдельной асфальтированной площадке длиной 60 метров с углом наклона 15 градусов. На ней машина с выключенным двигателем, круглые металлические предметы, вода неизменно двигались вверх. Поднимаясь по этому участку на автомобиле, водитель жал на тормоз, как если бы ехал вниз по склону. То же самое происходило и с велосипедом.

Надо заметить, что люди, побывавшие на данном аномальном участке, впоследствии начинали испытывать проблемы с психикой. Если у них были хронические заболевания, то они обострялись. Зафиксировано даже несколько летальных исходов.

На планете существуют и другие похожие места. В Израиле рядом с городом Бейт-Шемеш есть гора, по которой вода течёт вверх. Один из туристов поставил автомобиль на нейтралку и отпустил тормоз. Машина покатилась вверх. Вполне возможно, что данное явление связано с магнитными свойствами Земли, так как сделанные из пластика круглые предметы катятся вниз под гору. Данная аномальная зона в Израиле имеет протяжённость 600 метров.

В Грузии, прямо в центре Тбилиси, находится гора святого Давида. Недалеко от расположенной на склоне горы церкви тоже наблюдается аномальная зона. Там на одном из участков дороги машины с выключенными двигателями какое-то время едут вверх. Данный феномен учёные никак не объясняют, так как просто им не занимаются. То же самое касается и других аналогичных аномальных участков. А они имеются в Молдавии, Южной Корее, Румынии, Азербайджане.

Примечательно то, что машины и вода двигаются вверх там, где имеются дороги с асфальтовым покрытием. Может быть, всё дело именно в особых свойствах асфальта? Однако многие специалисты по аномальным явлениям склоняются к мысли, что асфальт тут не при чём. Он лишь усиливает эффект, делает его более явным. Ведь где нет асфальта, там и машины практически не ездят, а вода просто впитывается в землю. Таким образом, явление есть, и оно требует грамотных научных объяснений.

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

Мы хотим узнать, может ли вода течь вверх?

Гипотеза: вода может течь вверх.

Цель исследования: исследовать, может ли вода течь вверх.

Задачи:

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

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

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Действие силы тяжести

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

Сообщающиеся сосуды

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

ЧЕГО НЕ ЗНАЛИ ДРЕВНИЕ?

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

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

ЧЕГО НЕ ЗНАЛИ МЫ?

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

Капиллярные явления

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

Атмосферное давление

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

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

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

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

Свои наблюдения мы занесли в таблицу:

Опыт 1 – с фонтаном

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

Опыт 2 – с цветком

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

Опыт 3 – с пробиркой

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

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

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

Опыт 4 – со шприцем

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

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

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

Опыт 5 – с сообщающимися сосудами

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

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

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