Журнал "Фізіка", 2016, № 6 by Издательство "Адукацыя i выхаванне""

Серыя «У дапамогу педагогу» заснавана ў 1995 годзе Заснавальнiк i выдавец — рэспубліканскае ўнітарнае прадпрыемства «Выдавецтва “Адукацыя i выхаванне”» Міністэрства адукацыі Рэспублікі Беларусь Вул. Будзённага, 21, 220070, г. Мiнск; тэл.: 2979324 (адк. сакратар), 2979322 (аддзел маркетынгу), факс: 2979149, http://www.aiv.by, email: fizika@aiv.by Навуковаметадычны часопіс Выдаецца з IV квартала 1995 года Да 2013 года выходзіў пад назвай «Фізіка: праблемы выкладання» Пасведчанне аб дзяржаўнай рэгістрацыі сродку масавай інфармацыі № 687 ад 16.09.2009, выдадзенае Міністэрствам інфармацыі Рэспублікі Беларусь Выходзiць 1 раз у 2 месяцы

6 (113) 2016 лістапад — снежань Рэдакцыйная рада Рэдакцыйная калегія Мікалай Iванавіч ЗапрудскI — галоўны рэдактар, кандыдат педагагічных навук, дацэнт К. А. Пятроў — намеснік галоўнага рэдактара В. А. Кіліч — адказны сакратар У. А. Голубеў Л. А. Iсачанкава, кандыдат фізікаматэматычных навук, дацэнт А. А. ЛуцэвIч, кандыдат педагагічных навук, дацэнт Ю. У. Развін, кандыдат фізікаматэматычных навук, дацэнт А. I. Слабадзянюк, кандыдат фізікаматэматычных навук, дацэнт

А. П. Клішчанка — старшыня, доктар фізікаматэматычных навук, прафесар А. У. Лаўрыненка, доктар фізікаматэматычных навук, прафесар Г. У. Пальчык, доктар педагагічных навук I. В. Семчанка, доктар фізікаматэматычных навук, прафесар В. В. Шапялевіч, доктар фізікаматэматычных навук, прафесар

Блог галоўнага рэдактара Распрацоўкі ўрокаў Урок по теме «Интерференция света» М. Л. Довнар

3 4

Фiзiчны эксперымент Историко-иллюстративно-демонстрационный материал к теме «Магнитные свойства веществ» С. А. Горбацевич Штангенциркуль — необходимый измерительный прибор на уроках физики М. М. Терещенков, В. А. Третяк Известный опыт в новом варианте М. А. Старшов

Кансультацыі Маятник как средство приобщения к миру вращения В. М. Гребень К вопросу изучения законов сохранения в механике Г. Н. Сицко, Д. Г. Медведев, В. А. Безруков

Практыкум па рашэнні задач О задачах и ответах С. А. Войтова, А. И. Зубков, Д. И. Арончик

Вырошчваем таленты Третий Могилёвский фестиваль науки А. Э. Плетнёв, А. Г. Сугакевич, С. В. Гусев

Даследчая дзейнасць вучняў Исследовательская работа «Физика мыльного пузыря» А. В. Войшнис

14 16

18 20

Пазакласная работа Энергосберегающая тропа в школе 38 С. В. Здоронкова Астраномія Астрономические наблюдения в 2017 году В. А. Голубев, И. В. Галузо Детали рельефа Луны И. В. Галузо, В. А. Голубев Змест часопіса «Фізіка» за 2016 год Нашы аўтары

43 49 58 60

Распрацоўкі ўрокаў

Блог галоўнага рэдактара Я ўжо падумаў, можа, мне перайменаваць сваю рэ дакцыйную калонку. Блог штосьці не атрымліваецца. Зваротнай сувязі няма: «Полковнику никто не пи шет». Прычын, канешне, некалькі: і занятасць, і не жаданне падстаўляцца, і мае пытанні/прапановы не чапляюць… А так хочацца атрымліваць ад чытачоў прапановы, меркаванні, заўвагі. Маўчаць нават мае даўнія знаё мыя — адметныя фізікі, аўтары артыкулаў, якія мы друкавалі раней: Алена Адасенка, Алена Ананчыкава, Анатоль Аўсейчык, Ва лерый Барашкаў, Дзмітрый Бондар, Віктар Вайлапаў, Сяргей Гарбацэвіч, Віктар Гер цык, Раман Гладчанка, Марына Дудойць, Яўген Жвірко, Вольга Званцова, Віктар Кірэеў, Юрый Клімовіч, Раіса Кунцэвіч, Яўгенія Лазарэнка, Міхаіл Макаед, Людміла Марціна, Яўген Пархоменка, Аляксандр Плятнёў, Аляксандр Саковіч, Алена Саро ка, Аляксандр Сядзяка, Сяргей Талмачоў, Сяргей Цімашук, Галіна Унуковіч, Іна Флё рык, Аляксандр і Эла Якубоўскія, Андрэй Яўсееў… Калегі, адгукніцеся! Яшчэ адна спроба зачапіць. Я намалюю карціну, а вы, паважаныя фізікі, напішыце, ці знаёмая вам гэта сітуацыя. На ўрок многія вучні прыходзяць, не выка наўшы дамашняе заданне, на саміх занятках настаўнік правярае яго выкананне толькі ў не каторых вучняў. Слухаюць настаўніка не ўсе ўважліва, не ўсе разумеюць тлумачэнне. Многія навучэнцы часта сумуюць на вучэбных за нятках з-за аднастайнага стылю навучання, што часта правакуе парушэнне дысцыпліны. Новая інфармацыя падаецца навучэнцам у га товым выглядзе, вучню не трэба прыкладаць намаганні для яе здабывання, многія вучні не жа даюць працаваць самастойна, што прыводзіць

да фарміравання спажывец кага стаўлення да жыцця. На ўроку ў настаўніка няма часу на індывідуальны пады ход — дапамагаць слабым, удзяляць увагу патэнцыяль ным алімпіяднікам. На рашэн не задач амаль не застаецца часу. Няма часу на ўроку і на прымяненне кампетэнтнаснаарыентаваных заданняў, якія дапамагаюць развіваць актуальныя кампетэнцыі і здольнасці: ініцыятыўнасць, уменне працаваць у камандзе, уцягнутасць у справу, крытычнае мысленне, даследчыя здольнасці і ўменні, уменне інтэрпрэтацыі тэкстаў, лідарства і адказнасць. Асабістыя смартфоны, планшэты перашкад жаюць правядзенню традыцыйных навучальных заняткаў. Пагадзіцеся, непрыгожая карціна. Пэў на, не так трагічна гэта выглядае ў класах і групах, у якіх фізіка вывучаецца на па вышаным узроўні. Але і там не заўсёды ўсё добра. Як змяніць сітуацыю? Вы ж, калегі, жадаеце, каб дзеці былі актыўнымі ў ву чэбна-пазнавальнай дзейнасці, каб былі ад казнымі, каб дэманстравалі добрую якасць адукацыі і па ведаваму, і па кампетэнтнас наму кампанентах? Прымяніце перавернутае навучанне. І вы ўбачыце пазітыўныя зрухі, вы самі будзеце атрымліваць больш асало ды ад педагагічнай дзейнасці. Паспра буйце! З чаго пачаць? Найперш трэба пазнаёміцца з тэарэтычнымі выкладкамі і практычнымі знаходкамі, якія ўжо ёсць у настаўнікаў замежжа і нашай краіны. Да вашых паслуг мора адпаведнай інфармацыі ў інтэрнэце. Спрабуйце, а потым пішыце ў часопіс аб сваіх спробах, першым вопыце і дасягненнях. zaprudskyn@mail.ru М. І. Запрудскі 3

Распрацоўкі ўрокаў

Урок по теме «Интерференция света» М. Л. Довнар /m.dounar@gmail.com/ Изучение интерференции волн, и в част ности света, в курсе школьной физики яв ляется важным «кирпичиком» в фундамен те знания и понимания явлений окружаю щего мира. Интерференция хорошо иллю стрирует волновую природу света, лежит в основе действия некоторых контрольноизмерительных приборов, объясняет диф ракцию волн, цвета тонких плёнок, обра зование стоячих волн и т.д. Опыт показывает, что интерференция волн — тема достаточно сложная для уча щихся. В частности, трудным является по нимание понятия фаза колебаний и зависи мости результирующей амплитуды склады ваемых колебаний от разности фаз. Особенностью предлагаемого урока яв ляется использование возможностей интер активной доски (Labwe) для построения графиков функций и проведения «матема тического эксперимента». Урок проводится в 11 классе физико-математического на правления во второй четверти. В теме «Оптика» интерференция изуча ется после знакомства с электромагнитной природой света и введением понятия по казателя преломления. На изучение не посредственно интерференции отвожу два урока: •• первый — формирование представле ния о явлении, введение основных поня тий, закономерностей, формул; •• второй — решение задач, коррекция теоретических и практических знаний, на выков и умений. В дальнейшем основные понятия (когерентность, разность хода и разность фаз, условия максимума и минимума ин4

терференции) повторяются и используются при изучении дифракции и решении задач. В третий раз об интерференции речь идёт на обобщающем уроке по теме «Волновая оптика» в форме небольших сообщений учащихся по предложенным либо самосто ятельно выбранным темам. Предлагаемый урок является первым при изучении интерференции. Обучающая цель урока: предполагается, что в результате урока учащиеся: •• будут знать и понимать сущность яв ления интерференции волн; •• получат первоначальные знания о когерентности волн, разности хода волн, сложении колебаний, условиях максимума и минимума амплитуд результирующего колебания; •• смогут объяснить интерференцией волн некоторые физические явления (кольца Ньютона, цвета тонких плё нок); •• будут знать и понимать схему опыта Юнга; •• будут знать и помнить опорный кон спект по теме урока. Учитель будет решать задачи расшире ния кругозора учащихся, развития навыков логического мышления, умения работать с текстом и устно высказываться, наблюдать и анализировать физические явления. Межпредметные связи с математикой: графики функции y = cos x и y = cos (x + ϕ). Тип урока: изучение нового материала. Формы работы учащихся: индивиду альная, фронтальная, парная.

Распрацоўкі ўрокаў Оборудование: интерактивная доска Labwe, мультимедийный проектор, лазер на подставке, лист бумаги с двумя малень кими отверстиями, штатив, устройство для наблюдения колец Ньютона, рамки из про волоки, мыльный раствор, карточки с за даниями, учебный фильм «Интерференция света», презентация.

Ход урока Э т а п 1. Организационно-мотивационный Объявляется тема урока (слайд 1) и цель учащихся. На втором слайде учени ки видят опорный конспект, который они воспроизведут в ходе урока в рабочей те тради. Затем учитель выключает проектор и направляет луч лазера на экран. Интерференция света

Вопрос классу: «Что мы увидим, если направим луч на экран через два малень ких отверстия?» Выслушав предположения, выключаем освещение и наблюдаем интерференцион ную картину от двух отверстий. (Урок проводится в декабре, вторым в расписании, при хорошем затемнении. Все расстояния, размеры отверстий желательно подобрать заранее.) Вопрос классу: «Почему вместо двух то чек на экране мы видим сложную картину из точек, пятен и полос?» Э т а п 2. Актуализация знаний и частичная проверка домашнего задания На предыдущем уроке на дом было за дано упражнение 11 и повторение мате риала на стр. 9, 10 учебника. Ученики работают с карточками (слайд 3). Кар точки подписывают и сдают. Правильные ответы появляются на слайде и при не обходимости комментируются. Карточки выборочно проверяются учителем во вре мя самостоятельной работы учеников с учебником.

Слайд 1

Э т а п 3. Изучение нового материала Начинается этот этап урока с просмотра фрагмента фильма «Интерференция света» (с третьей по пятую минуту фильма). Уче ники знакомятся с определением интер ференции, понятием когерентности волн,

Слайд 2

Слайд 3 5

Распрацоўкі ўрокаў Разность хода волн

Слайд 4

Слайд 6

Схема опыта Т. Юнга (1801 г.)

Слайд 5

Слайд 7

наглядно видят схему опыта Юнга, резуль тат сложения двух волн в зависимости от разности хода. Далее учитель комментирует просмо тренный фрагмент, ещё раз объясняя поня тия некогерентного и когерентного излуче ния (слайд 4), схему опыта Юнга (слайд 5), разность хода волн (слайд 6). «Математический эксперимент» С помощью интерактивной доски строим на экране графики функций y = 2cos x, y = 1,8 cos (x + π/2) и y = cos x + + 1,8 cos (x + π/2) (слайд 7). Далее вместо π/2 последовательно под ставляем 0, π, 2π, 3π (слайды 8, 9) и пред лагаем учащимся ответить на вопрос: «Как суммарная амплитуда зависит от разно сти фаз складываемых колебаний?» Вместе 6

Слайд 8

с учениками формулируем и записываем условия максимума и минимума результи рующего колебания.

Распрацоўкі ўрокаў изводит, второй проверяет, затем наобо рот. В профильных классах, где ученики мотивированы и на получение знаний, и на оценку, такая форма работы достаточно эф фективна. Учитель на этом этапе наблюда ет, слушает и оценивает степень усвоения базовой информации.

Слайд 9

Систематизация и закрепление знаний, создание опорного конспекта Ученики самостоятельно выписывают основные понятия, формулы, выполняют ри сунки из соответствующего параграфа учеб ника по предложенному плану (слайд 10). Опорный конспект — это скорее не цель, а средство систематизации инфор мации, инструмент закрепления и воспро изведения знаний. Он создаётся на основе текста учебника, и в этом случае легко ор ганизовать повторение (в конце темы, года, к факультативу, ЦТ) — ученику достаточно просмотреть соответствующие страницы. Контроль и коррекция знаний Ученики в парах поочерёдно зачитыва ют и объясняют друг другу информацию из своего конспекта. Один ученик воспро

Наблюдение явления интерференции и конкурс на лучший вопрос Лаборант раздаёт устройства для наблю дения колец Ньютона, рамки из проволоки и стаканчики с мыльным раствором. Уче ники наблюдают кольца Ньютона и интер ференционные полосы в мыльной плёнке. Учитель предлагает учащимся сфор мулировать вопросы, которые возникли в ходе урока и при проведении наблюдений. В зависимости от содержания вопроса и на личия времени отвечаем сразу либо в нача ле следующего урока. Определяем два-три лучших (по мнению учителя) вопроса, ав торы записывают их на доске. Эти вопросы оставим в качестве необязательной части домашнего задания. После этого включаем фрагмент фильма «Интерференция света» с 12-й по 14-ю ми нуту, в котором объясняется возникнове ние колец Ньютона (слайд 11). Роль конкурса вопросов в структу ре урока заключается в следующем. Вопервых, он обеспечивает обратную связь, даёт информацию о проблемах и затруд Кольца Ньютона, интерференция в тонких плёнках и пластинах

Выпишите из § 13 следующие определения, формулы, сделайте рисунки по предложенному плану: •• Интерференция. •• Когерентность. •• Разность хода и разность фаз (формула 1, рис. 53). •• Оптическая разность хода (формула 7). •• Условие максимума интерференции (фор мула 8). •• Условие минимума интерференции (фор мула 9). •• Схема опыта Юнга (рис. 58). Слайд 10

Слайд 11 7

Распрацоўкі ўрокаў нениях; во-вторых, позволяет перевести работу учащихся на уровень применения и творческого осмысления знаний, служит мостиком к следующему уроку. Э т а п 4. Заключительно-рефлексивный Вместо слайда 12 демонстрируем на экра не копию слайда 2. Ученикам предлагается продолжить предложение: Я узнал(а), что… После краткого обсуждения переходим к слайду 13. На экране появляется интер ференционная схема, варианты интерфе ренционной картины и вопрос, поставлен ный в начале урока. Учащиеся объясняют явление интерфе ренции. Учитель при необходимости задаёт наводящие и уточняющие вопросы. Вы слушав нескольких учеников, выводим на экран ответ: •• Каждое из отверстий является источ ником когерентных волн. •• Интерференционная картина является результатом сложения волн, пришедших от источников. •• Результат сложения колебаний в каж дой точке экрана зависит от разности хода этих волн (разности фаз колебаний). Учитель объясняет и комментирует до машнее задание: •• Прочитать § 13. Подготовить устный ответ по конспекту. •• По желанию: ответить на вопросы, за писанные на доске. •• Для учеников, имеющих 9 или 10 за четверть, для остальных — по желанию,

Слайд 13 8

ответить на вопрос: почему при освещении белым светом кольца Ньютона и мыльная плёнка имеют радужную окраску? Обязательная часть домашнего зада ния является репродуктивной, так как во-первых, основной целью урока было усвоение информации, которую учащиеся должны знать и понимать; во-вторых, для творчества и интуиции необходим проч ный фундамент базовых знаний. Необяза тельная часть домашнего задания является творческо-поисковой. Контроль и коррекция теоретических знаний проводится в начале следующего урока при проверке домашнего задания. По времени урок распределяется сле дующим образом: 1. Организационно-мотивационный этап — 5 мин. 2. Проверка домашнего задания и ак туализация знаний — 5 мин. 3. Изучение нового материала — 30 мин: •• просмотр фрагмента фильма — 4 мин; •• объяснение учителя — 3 мин; •• «математический эксперимент» — 5 мин; •• систематизация знаний — 10 мин; •• закрепление и коррекция — 3 мин; •• наблюдение интерференции и кон курс вопросов — 5 мин. 4. Заключительно-рефлексивный этап 5 мин. Представленный урок является техно логичным в том смысле, что при наличии презентации, оборудования и помощи лабо ранта не требует много времени на его под готовку и больших усилий при проведении. Деятельность учащихся достаточно ин тенсивна: информацию получают из филь ма, учебника, от учителя, учеников и по средством непосредственного наблюдения, работают с текстом, наблюдают, прогова ривают, записывают. Ассоциативный ряд создаётся в первую очередь визуальными образами из фильма и учебника и закреп ляется в виде опорного конспекта. Урок легко адаптировать для проведе ния в непрофильных классах, уменьшив объём предлагаемой информации и увели чив время на контроль и коррекцию.

Фiзiчны эксперымент

Историко-иллюстративно-демонстрационный материал к теме «Магнитные свойства веществ» С. А. Горбацевич /s_gorbatsevich@tut.by/ По характеру магнитных свойств все вещества можно разделить на три группы: ферромагнетики, парамагнетики, диамаг нетики.

Ферромагнетики Ферромагнитные — вещества, сильно притя гивающиеся к магниту (рис. 1). К ним принад лежат железо, сталь, чугун, никель, кобальт, редкоземельный элемент гадолиний и некоторые сплавы. У этих веществ от Рисунок 1 носительная магнитная проницаемость имеет ве личину от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч. Например, для кобаль та — 150, никеля — 300, железа — до 500, пермаллоя (сплав стали с никелем) — до 100 000.

Парамагнетики Парамагнитные — вещества, слабо при тягивающиеся к магниту. К ним относятся алюминий, магний, олово, платина, мар ганец, кислород и другие. У этих веществ относительная магнитная проницаемость немного больше единицы. Например, у воз духа µ = 1,0000031.

Диамагнетики Диамагнитные — вещества, слабо оттал кивающиеся от магнита. К ним принадле жат цинк, ртуть, свинец, сера, медь, хлор, серебро, вода и другие. У этих веществ от носительная магнитная проницаемость не много меньше единицы. Например, у меди µ = 0,999995. Ферромагнетики — железо, никель, ко бальт, гадолиний и их различные сплавы — в магнитном поле намагничиваются. Стержень из ферромагнитного материала, помещённый в магнитное поле, например в поле катушки, обтекаемой током, обнаруживает сильные магнитные свойства. На конце стержня, из которого магнитный поток выходит, возника ет северный полюс N, а на противоположном его конце — южный полюс S. Магнитная проницаемость ферромагне тиков непостоянна. Она зависит от вектора магнитной индукции. После выключения внешнего магнитного поля ферромагнетик остаётся намагниченным, т. е. создаёт маг нитное поле в окружающем пространстве. Ферромагнитные свойства — свойства вещества, а не отдельных изолированных атомов. Следовательно, для возникновения ферромагнетизма в веществе необходима особая кристаллическая структура ферро магнитных тел. При температуре, превышающей неко торую определённую для данного ферро магнетика, его ферромагнитные свойства 9

Фiзiчны эксперымент исчезают. Эту температуру называют тем пературой Кюри. Например, температура Кюри для железа составляет 753 °С, для никеля — 365 °С, для кобальта — 1000 °С. Лёгкие удары в торец стального стерж ня, расположенного вдоль линий индукции магнитного поля Земли, облегчают намаг ничивание стержня. Сильные удары по по стоянному магниту могут вызвать его раз магничивание. Ферромагнетики применяют в различ ных технических устройствах, таких как постоянные магниты, ферриты, порошко вые магниты, магнитные усилители, маг нитная звукозапись, магнитная дефекто скопия, магнитные сепараторы.

Движение парамагнитных и диамагнитных тел в магнитном поле. Опыты Фарадея При намагничивании парамагнитного или ферромагнитного тела на ближайшем к магниту конце возникает полюс, разно имённый с полюсом намагничивающего магнита. Парамагнитное тело притягива ется к магниту (рис. 2, а). В тех же условиях на ближайшем к магниту конце диамагнитного тела возни кает полюс одноимённый. Диамагнитное тело отталкивается от магнита (рис. 2, б). Именно такие действия и были обна ружены Фарадеем. В 1845 г., использовав сильный электромагнит, Фарадей устано вил способность всех тел намагничиваться и открыл, что одни тела притягиваются к магниту, а другие отталкиваются от него. Он предложил для первых название пара а S

N′

S′

N′

П р и м е р 1. Полю сы сильного электро магнита срезаны не па раллельно друг другу, а так, что внизу рассто яние между ними зна чительно меньше, чем наверху (рис. 3). Между Рисунок 3 ними подвешиваются на нити шарики из различ ных испытуемых материалов. Верхний ко нец нити прикреплён к спиральной пружин ке, растяжение которой позволяет измерить силу, действующую со стороны магнитного поля на шарик (пружинные весы). Оказыва ется, что если шарик изготовлен из алюми ния, вольфрама или платины, то эта сила на правлена вниз (пружинка растягивается), а в случае серебра, золота, меди или висмута она направлена вверх (пружинка сокращается). П р и м е р 2. При исследовании магнит ной проницаемости жидких тел часто по ступают так. Жидкость наливают в колен чатую трубку и одно из колен помещают между полюсами сильного электромагнита (рис. 4). Жидкость в этом колене поднима N

Рисунок 2 10

магнитных, для вторых — диамагнитных. Индукционные опыты с пара- и диамагнит ными телами были произведены значитель но позже, когда магнитные свойства этих тел были уже установлены в результате исследований Фарадея. По силе притяжения или отталкивания можно судить о способности тела намагни чиваться, т. е. можно определить величину магнитной проницаемости для данного ве щества.

Рисунок 4

Фiзiчны эксперымент ется или опускается в зависимости от того, является ли она парамагнитной или диа магнитной.

Молекулярная теория магнетизма В чём же состоит различие между строе нием частиц диамагнитных и парамагнит ных веществ? В атомах всех тел есть боль шое число движущихся электронов. Каждый из них и представляет собой амперов элемен тарный круговой ток. Но в атомах диамаг нитных веществ до внесения их в магнитное поле магнитные действия этих отдельных токов взаимно компенсируют друг друга, так что атом в целом не является элементарным магнитом. Когда мы вносим такое вещество в магнитное поле, то на каждый движущий ся электрон действует сила Лоренца, и со вокупное действие всех этих сил, как пока зывает расчёт, приводит к тому, что в атоме индуцируется определённый ток, т. е. атом приобретает свойства элементарного магни тика. Так как эти токи являются индуциро ванными, то направление их, согласно пра вилу Ленца, должно быть противоположно направлению тока в катушке, создающего внешнее магнитное поле, т. е. магнитный поток от этих токов должен ослаблять поток внешнего поля, и диамагнитное тело оттал кивается от магнита. В атомах парамагнитных веществ маг нитные действия отдельных электронов не полностью компенсируют друг друга, так что атом в целом и сам по себе является элементарным магнитом. Действие внешне го магнитного поля упорядочивает располо жение этих элементарных токов (магнити ков), причём токи ориентируются так, что их направление преимущественно совпадает с направлением тока катушки, создающего внешнее магнитное поле. Поэтому магнит ный поток от элементарных токов в этом случае усиливает поток катушки, и пара магнитное тело притягивается к магниту. Строго говоря, диамагнетизм есть общее свойство всех веществ. Внешнее магнит ное поле производит и на атомы парамаг нитных веществ такое же индуцирующее действие, как на атомы диамагнитных

веществ. Но в парамагнитных веществах это действие перекрывается более сильным ориентирующим действием внешнего маг нитного поля, которое упорядочивает соб ственные элементарные токи атомов. Из сказанного ясно, что свойства пара магнитных тел можно было бы объяснить и с помощью гипотезы Кулона об элемен тарных магнитиках. Однако явления диа магнетизма показывают неприемлемость этой гипотезы, ибо внешнее поле не может ориентировать элементарные магнитики навстречу полю, что нужно бы было до пустить для объяснения диамагнетизма. Только теория молекулярных токов позво ляет, как мы видели, с помощью явлений индукции объяснить диамагнитные свой ства вещества наряду с парамагнитными. Таким образом, диамагнетизм и парамагнетизм объясняются различиями в строении самих атомов или молекул вещества.

Магнитная защита Само собой разумеется, что намагничи вание ферромагнитных, парамагнитных и диамагнитных тел происходит не только тогда, когда мы помещаем их внутрь соле ноида, но и вообще всегда, когда вещество помещается в магнитное поле. Во всех этих случаях к магнитному полю, которое суще ствовало до внесения нашего тела, добав ляется магнитное поле, обусловленное на магничиванием вещества, в результате чего магнитное поле изменяется. Из сказанного ранее ясно, что наиболее сильные измене ния поля происходят при внесении в него ферромагнитных тел, в частности железа. Изменение магнитного поля вокруг фер ромагнитных тел очень удобно наблюдать, пользуясь картиной силовых линий, полу чаемой при помощи железных опилок. На рисунке 5 изображены изменения, наблюдающиеся при внесении куска желе за прямоугольной формы в магнитное поле, которое раньше было однородным. Очень интересна и практически важна картина, которая наблюдается при внесе нии в магнитное поле замкнутого железно го сосуда, например шаровой формы. 11

Фiзiчны эксперымент вает, что ослабление поля внутри полости есть результат изменения направления си ловых линий, а не их обрыва (рис. 7).

Н Рисунок 5 Рисунок 6

Как видно из рисунка 6, в результате сложения внешнего магнитного поля с по лем намагнитившегося железа поле во вну тренней области шара почти исчезает. Этим пользуются для создания магнитной защи ты или магнитной экранировки, т. е. для защиты тех или иных приборов от действия внешнего магнитного поля. Картина, кото рую мы наблюдаем при создании магнит ной защиты, внешне напоминает создание электростатической защиты при помощи проводящей оболочки. Однако между этими явлениями есть глубокое принципиальное различие. В случае электростатической за щиты металлические стенки могут быть сколь угодно тонки. Достаточно, например, посеребрить поверхность стеклянного со суда, помещённого в электрическом поле, чтобы внутри сосуда не оказалось электри ческого поля, которое обрывается на по верхности металла. В случае же магнитного поля тонкие железные стенки не являют ся защитой для внутреннего пространства: магнитные поля проходят сквозь железо, и внутри сосуда оказывается некоторое маг нитное поле. Лишь при достаточно толстых железных стенках ослабление поля внутри полости может сделаться настолько силь ным, что магнитная защита приобретает практическое значение, хотя и в этом слу чае поле внутри не уничтожается целиком. И в этом случае ослабление поля не есть результат обрыва его на поверхности же леза; магнитные силовые линии отнюдь не обрываются, но по-прежнему остаются зам кнутыми, проходя сквозь железо. Изображая графически распределение силовых линий в толще железа и в поло сти, получим картину, которая и показы 12

Рисунок 7

Особенности ферромагнитных тел Особенностью ферромагнитных тел явля ется их способность к сильному намагничи ванию, вследствие которой магнитная про ницаемость этих тел имеет очень большие значения. У железа, например, её величина достигает значений, которые в тысячи раз превосходят значения у парамагнитных и диамагнитных веществ. Намагничивание ферромагнитных тел было изучено в опы тах А. Г. Столетова и других учёных. Важно отметить, что при достижении определённой температуры магнитная про ницаемость ферромагнитных тел резко пада ет до значения, близкого к 1. Эта температу ра, характерная для каждого ферромагнит ного вещества, носит название точки Кюри. При температурах выше точки Кюри все ферромагнитные тела становятся парамагнитными. У железа точка Кюри равна 767 °С, у никеля 360 °С, у кобальта около 1130 °С. У некоторых ферромагнитных спла вов точка Кюри лежит вблизи 100 °С. При температурах ниже точки Кюри ферромагнитный образец разбит на малые области самопроизвольной (спонтанной) однородной намагниченности, называемые доменами. Точка Кюри оказывается той температу рой, выше которой происходит разрушение доменной структуры. Существование доменов в ферромагнети ках доказано экспериментально. Прямым

Фiзiчны эксперымент экспериментальным методом их наблюде ния является метод порошковых фигур. На тщательно отполированную поверхность ферромагнетика наносится водная суспен зия мелкого ферромагнитного порошка (на пример, магнетита). Частицы оседают пре имущественно в местах максимальной не однородности магнитного поля, т. е. на гра ницах между доменами. Поэтому осевший порошок очерчивает границы доменов и подобную картину можно сфотографировать под микроскопом. Линейные размеры доме нов оказались равными 10–40—10–20см. Предлагаю следующую демонстрацию.

Разрушение доменной структуры ферромагнетика Оборудование: два штатива; магнит; нить; лезвие; свеча; спички. Первая часть опыта В один штатив крепится магнит, а во второй — конец нити. Ко второму концу нити привязывается лезвие. Штативы располагаются на таком расстоянии, чтобы лезвие хорошо притягивалось магнитом (рис. 8). Вторая часть опыта Если под лезвием зажечь свечу, то через некоторый промежуток времени лезвие начнёт медленно опускаться (рис. 9). Что произошло? Мы достигли температуры Кюри, и начинает раз рушаться доменная структура фер ромагнетика. Дальнейшее развитие теории ферромагнетизма Френкелем и Гей зенбергом, а также ряд эксперимен тальных фактов позволили выяс нить природу элементарных носите лей ферромагнетизма. В настоящее

время установлено, что магнитные свойства ферромагнетиков определяются спиновыми магнитными моментами электронов. Уста новлено также, что ферромагнитными свой ствами могут обладать только кристалличе ские вещества, в атомах которых имеются недостроенные внутренние электронные обо лочки с нескомпенсированными спинами. В последнее время большое значение приобрели полупроводниковые ферромаг нетики — ферриты, химические соедине ния типа MeOFe2O3, где Me — ион двух валентного металла (Мn, Со, Ni, Сu, Mg, Zn, Cd, Fe). Они отличаются заметными ферромагнитными свойствами и большим удельным электрическим сопротивлением (в миллиарды раз большим, чем у метал лов). Ферриты применяются для изготов ления постоянных магнитов, ферритовых антенн, сердечников радиочастотных кон туров, элементов оперативной памяти в вы числительной технике и т. д.

Рисунок 8

Рисунок 9

Список использованных источников 1. Павлов, П. В. Физика твёрдого тела / П. В. Павлов, А. Ф. Хохлов. — М. : Высшая школа, 2000. 2. Электричество и магнетизм // Элементарный учебник физики / под ред. Г. С. Ландсберга. — М. : Наука, 1975. 3. Трофимова, Т. И. Курс физики / Т. И. Трофимова. — М. : Высшая школа, 1999. 13

Фiзiчны эксперымент

Штангенциркуль — необходимый измерительный прибор на уроках физики М. М. Терещенков, В. А. Третяк При выполнении самых первых ла бораторных работ по физике учащимся предлагается использовать такие измери тельные приборы, как линейка, мерная лента, но нет упоминания о более точном измерительном приборе — штангенцир куле. Правда, на уроках трудового обу чения мальчиков учат пользоваться дан ным измерительным прибором. Но как же быть девочкам? Ведь и они по окон чании школы связывают своё будущее с профессионально-технической деятель ностью. Поэтому немаловажно научить школьников, начиная с 7 класса, исполь зовать штангенциркуль. Нами разработана очень доступная для понимания и усвоения в любом возрасте памятка (см. с. 15), с помощью которой все учащиеся уже на первых уроках физики научатся пользоваться данным измеритель ным прибором. Распечатайте её и по мере необходимости выкладывайте одну или две на парту, проинструктировав, какие изме рения должны проводить учащиеся. Так, например, при выполнении лабора торных работ «Измерение длины», «Измере

ние объёма» используйте не только линейку, но и штангенциркуль для определения раз меров бруска (длины, ширины, высоты), а если в нём есть глухие отверстия, то опреде лите их глубину и диаметр. При использо вании металлического цилиндра его объём вычислите не только погружением в воду, но и с помощью штангенциркуля, измеряя высоту цилиндра и его диаметр с последу ющим вычислением площади поперечного сечения цилиндра. Это будет способствовать укреплению межпредметных связей матема тики и физики. Штангенциркуль также необходим при выполнении лабораторной работы «Измере ние поверхностного натяжения». А почему бы не использовать его при изучении темы «Единицы сопротивления. Расчёт сопро тивлений» для определения диаметра про вода? Уважаемые коллеги, дерзайте, при вивайте интерес и любовь к физике, к физическому эксперименту. Всё это по может нашим детям не только в их профессионально-технической деятельно сти, но и в быту.

Список использованных источников 1. Иллюстрированный каталог «Комплекты учебного оборудования для выполнения фронтальных лабораторных работ и проведения экспериментальных исследований» / научнопроизводственное республиканское унитарное предприятие «Актив БГУ», 2016. 2. Сайт научно-производственного республиканского унитарного предприятия «Актив БГУ»: www.aktiv.bsu.by. 3. Пугач, Н. Ф. Технологическая практика в учебных мастерских: учебное пособие / Н. Ф. Пугач, Н. А. Шилов. — Минск : Ураджай, 1989. — 312 с. 4. Самородский, А. Т. Технология. Трудовое обучение: учебник для учащихся 6 класса (вариант для мальчиков) общеобразовательной школы / А. Т. Самородский, В. Д. Симонен ко, А. Т. Тищенко; под ред. В. Д. Симоненко. — М. : Вента-Граф, 1997. — 168 с. 5. Астрейко, С. Я. Трудовое обучение. Технический труд: учебное пособие для 7 клас са учреждений общего среднего образования с русским языком обучения / С. Я. Астрейко [и др.]. — Минск : Национальный институт образования, 2012. — 200 с. 14

Фiзiчны эксперымент

Известный опыт в новом варианте М. А. Старшов /mastarshov@mail.ru/ Кто не знает старинный опыт с перевёр нутым стаканом, из которого вода не выли вается? Кажется, первым о нём рассказал пионер научно-популярной книги фран цуз Гастон Тиссандье в середине XIX века. Правда, в замечательной автобиографиче ской книге одного известного французско го физика русского происхождения есть описание неудачного опыта, проведённого им в возрасте лет восьми: залил отцовский любимый столик и приобрёл некоторое не доверие к теории на всю жизнь, но, к сча стью, не к физике вообще. А вот только что получился совсем но вый вариант этой забавной и популярной демонстрации. Собрался было выбросить прозрачный пластиковый колпачок от какой-то домашней «химии», так как об наружил на нём трещину, которую мож но даже раздвигать пальцами. Но пре жде решил почему-то проверить его спо собность удерживать воду в положении «вверх ногами». В помощь вместо обычно используемых открыток или листков бу маги взял тонкую алюминиевую крышеч ку, размером немного больше колпачка. Держа в левой руке эту крышечку, на которую налит очень тонкий слой воды, опускаю на неё другой рукой колпачок, дном вверх. И сразу поднимаю его… вме сте с крышкой.

Рисунок 1 — Колпачок и крышечка перед опытом 16

Это уже интересно, ведь нет самого опасного момента опыта — переворачива ния стакана с водой. Но только это ещё не конец. Подержав пару секунд, говорю «Раз!» — и крышка падает в левую ладонь. Снова накладываю колпачок на крышку и поднимаю их вместе в воздух. Ещё пара секунд, произношу «Два!» и вынуждаю крышку немедленно отпасть в ладонь. После третьего показа фокуса позволяю зрителям поближе посмотреть на колпачок. А в его донышке есть небольшое отверстие, миллиметров пять диаметром, которое легко прикрыть указательным пальцем — никто и внимания не обратит. Главный секрет состо ит в том, что перед началом демонстрации крышечка несёт на себе несколько капелек воды. Именно это минимальное количество воды и запирает воздух в колпачке. Давле ние внутри оказывается чуть-чуть меньше атмосферного в короткое время размазыва ния колпачком капель воды на крышке. Дальше, надеюсь, всё понятно. Став лю стаканчик на крышку, делаю одно-два

Рисунок 2 — В таком ракурсе видно даже трещину в колпачке, которая не мешает почему-то удерживать воздух, а заодно и крышечку. Круглое отверстие в донышке приходится, конечно, зажимать пальцем

Фiзiчны эксперымент движения, как бы притирая их друг к дру гу, прижимаю палец к дырочке и подни маю правую руку — крышка поднимается, «прилипнув» к стакану. Теперь могу про изнести любое заклинание и чуть сдвинуть палец с дырочки. Крышка мгновенно па дает на ладонь левой руки, потому что дав ление воздуха становится равным внутри стакана и снаружи. А теперь вспомните или посмотрите не сколько описаний опыта с водой в опро кинутом стакане. Кто-то пишет, что воды должно быть до краёв, другой советует на полнить стакан на три четверти, можно найти и много других вариантов. На са мом деле всё это не так уж важно, работает даже тонкая плёночка воды. Думаю, не надо специально говорить, что для этой забавной демонстрации впол не подойдёт любой пластиковый стакан чик, закрывающий какой-нибудь дезодо рант или лак для волос. И если в нём вдруг не найдётся дырки, её легко просверлить дрелью, а то и просто сделать перочинным ножичком. Размер отверстия существен ного значения не имеет, иногда он бывает совсем маленьким, около миллиметра, и всё равно опыт получается. Хотя отверстие меньше миллиметра может вести себя до вольно странно, можете проверить. А вот диаметр пять миллиметров помогает экспе риментатору, такое отверстие лучше видно и его не надо искать в начале опыта. Даже самый известный, старый-пре старый физический опыт почти всегда можно увидеть по-новому.

Много лет назад мне доводилось показы вать немного похожий опыт на конферен ции по учебному физическому эксперимен ту, и он при всей своей простоте озадачил тогда даже опытных вузовских преподава телей. В тот раз пластиковый стаканчик примерно таких же размеров был накрыт куском марлевого бинта, закреплённого по краю несколькими оборотами нитки. Опу ская стаканчик марлей вниз в глубокую миску с водой и вынимая его прямо вверх, можно было убедить присутствующих, что марля воду пропускает без проблем. Да они и так это знали! Но вот я поднял стакан в очередной раз, а потока воды не последовало. И только когда произнёс «волшебное слово», вода немедленно хлынула в миску. Зрители тог да притихли и отпустили демонстратора без единого вопроса. В самом деле, всё так просто и… непонятно, что даже неловко признаваться в своём непонимании. Прав да, едва я вернулся на своё место в аудито рии, ближайший сосед попросил показать мой стаканчик. И он был прав — в доныш ке стакана таилась разгадка фокуса в виде маленького отверстия, которое в нужный момент легко было закрыть пальцем и так же незаметно открыть, чуть сдвинув палец в сторону. Оба опыта по укрощению воды, и тот ста рый, и только что придуманный, достаточно полезны для любой аудитории. Они дают возможность поговорить о силах и давлении, о смачивании и атмосфере, о барометре и ва кууме, о «королях и капусте», наконец.

Кансультацыі

Маятник как средство приобщения к миру вращения В. М. Гребень /leibnits@gmail.com/ В наши дни на первое место выдвига ется практико-ориентированное обучение. Недостаточно вооружить ученика знания ми, надо ещё и воспитать его так, чтобы он мог этими знаниями пользоваться. При чём пользоваться осознанно, знать границы применимости изученных законов, теорий. В этом плане очень полезной является сле дующая задача из темы «Механические ко лебания», которую я предлагаю ученикам после того, как они научатся решать зада чи на колебания энергетическим способом. Невесомый стержень длиной 2l может свободно вращаться вокруг горизонталь ной оси, проходящей через его середину перпендикулярно стержню. К концам стержня прикрепили грузы массами m и 2m. Найдите частоту малых колебаний системы около положения равновесия. Данная задача является упрощённым вариантом задачи номер 7.22 из [1, с. 40], что сделано специально m для того, чтобы не отвле кать внимание от веду щей её идеи и для боль l шей компактности полу чаемых формул. Выведем систему из равновесия и предоставим возмож ность совершать свобод l ϕ ные колебания. Пусть в какое-то мгновение стер жень отклонён на угол ϕ, не являющийся предель 2m х 18

ным. В этом состоянии полная энергия бу дет равна сумме кинетической энергии и потенциальной. Кинетическая энергия си стемы, в свою очередь, будет равна сумме кинетических энергий грузов: mx 2 2mx 2 3 Eк mx 2 . 2 2 2 mx 2mx 2 производную 3 mgx2 смещения Здесь x 2означает Eк mx 2 . Eп 2mgh mgh . x = lϕ по 2времени. 2 2 2l При повороте стержня груза 3 2 2y нижнего mg 2 . E Emgh Eп mgxmxувеличивается, x . Eп 2mgh к энергия потенциальная а 2l 2l у верхнего — уменьшается. Нижний груз 3 22 mgl mg M22 mgx поднимается на высоту E Eк EE mx x .. 1пп 2 2l 2l2 ϕ lϕ2 x2 2 2 2l sin2 2 ≈ hmgx = l(12− cos ϕ ) = mglM 3mLM mgl≈M . 2 2 2l, E1п E2п 3mgh2 . 2l 2 2 2 sin ϕ ≈ ϕ , а Мы учли, что для2 малых углов 2 2 3m Z123 lM2 2 3 3 mL 2mgl mx 2mx 2M ϕ ≈Ex2п/ l . 3mgh , E mx E1к mx . к 2 22 2 22 22mx 2 2 2 3 Тогда mx mx 22. 3m Z212l223m § 2mgx 3Eк 2 2 mZ22 3 l· 2mgh E1к mx E2к E mx 2 mgh ¨ Z2 2¸ . . п 2 23l¹ 2 2 2 ©mgx 6 Eп 2mgh mgh . 2 mg 2 Z22системы 3 mE§ 3l mx · 2 m Полная энергия колебательной l 2 2 E 3 E E2к mx2 к .x . пZ2 ¸ ¨ 2 2 l 3 3 ¹ 2 mg 2 2 6 2 E Eк Eп©2 mx x . mgx 2 mglM2 2l E1п . 2 l2 mgl2Mсистемы 2энергия Так как полная при от mgx E . 2 2 1п сутствии трения то Mеё про mgl 32mLM l сохраняется, 2mgh E 3 , 2п времени 2 должна изводная по быть равна 2 2 mgl2M 3mL2M E2ппроизводную 3mgh2 , упро нулю. Взяв и выполнив 2 2 3 2Z1 l 2 2 g3m E mx 1к  + x = 0. Из этого диф x щения, получим: 32 2 33lmZ122l2 E1к mx 2 ференциального mZ22 3m2 § гармонических l· 23 уравнения 2 E2к mx2 Z2 2¸ . ¨ 32 2 период 3m2 § © l 3· ¹ mZ622 колебаний находим E2к mx 2 Z2 . 2 2 3¨©l 3 ¸¹ 6 . T1 = 2π g

3mgx22 mg 2 mx . x . 2 2l 2l 3 2 2mglmg mgx M2 2 E EE Eп mx .x . к1п l 22 22l Кансультацыі mgx2 mglM23mLM2 mglM2 E1п E2п 3mgh2 . , 2l 2 2 2 2 2 Как правило, находится один или не 2 2 l M 3 32mL3MmZ1mgl E mgh 3 , E mx , сколько учеников, готовых «сократить дис 2п 2 1к 2 2 2 2 танцию», предложив свой, более короткий 2 3m Z 2l2 3 2 mZ22 3 скорость. l · маятника где ω1 E — угловая вариант решения задачи. Предлагаем один 2 13m § Для mx mx2 Z2 ¸ . 1к E2к ¨ 2 2 2 © 3¹ с одним грузом из более быстрых вариантов «решения». 2 6 2 Данный маятник из двух грузов можно mZ22 3 3m § l· 2 E mx Z . 2к 2 2 легко свести к маятнику с одним грузом, 2 2 ¨© 3 ¸¹ 6 по массе равным сумме двух первоначаль Получили, что при одной и той же угло ных и помещённым в общий центр масс вой скорости вращения стержня (ω1 = ω2) 2ml − ml l L= = [2]. Центр масс двух грузов E1к = 9Е2к. Мы знаем, что кинетическая 3m 3 энергия тела пропорциональна массе (мера находится на расстоянии l/3 от оси враще инерции) и квадрату скорости. Для вра ния ближе к большему по массе грузу. Ну щательного движения аналогом линейной а далее применяют формулу периода коле скорости является угловая скорость. Полу баний математического маятника чается, что, заменив два груза одним, мы l . T2 = 2π уменьшили инертные свойства системы в 3g 9 раз, хотя саму массу системы оставили Как видим, периоды отличаются в три неизменной. раза. И здесь возникает проблема: какому Продолжим анализ замены двух гру решению верить? Где истина? Ученики, зов одним дальше. Пусть полная энергия решая задачи по механике, не единожды колебаний в двух случаях будет равной. пользовались формулой для нахождения При отклонении стержней от положения центра масс системы тел, скорости и уско равновесия потенциальные энергии систе рения центра масс и при этом получали мы увеличатся одинаковым образом. А это верные решения. Начинается поиск опи означает, что при одном и том же угле от сок, огрехов в алгебраических mx 2 2mx 2 3 преобразо клонения стержней будут равны и кинети Eк 2 mx 2 . ваниях. mx 2mx 2 23 ческие энергии систем. Но тогда угловая 22 . 2 Eк того как ученикиmx После убедились в от скорость в первом случае будет в три раза 2 2 2 mgx сутствии математических Eп 2mgh mgh ошибок, . пред 2 меньше, чем во втором. Так как макси mgxпотенциальной 2l лагаю сравнить Eп 2mghизменения mgh . мальное отклонение стержней в первом и 3 2lи2 с mg 2 гру энергии маятника одним E Eк сEдвумя mx x . во втором случаях одинаковое, потому что 3 п 22 mg 22l зом массой равны полные энергии, а угловая скорость E E3m. E mx x . к п 2 2 mgl2Ml2 mgx во втором случае при каждом угловом по E1п 2 . 2 mgx 2mgl l M 2 ложении стержня будет в 3 раза больше, E1п . Во втором случае то период во втором случае будет в 3 раза 2l 2 3mLM2 mglM2 E2п 3mgh2 2 , 2 меньше. 3mLM 2 mglM 2 E2п 3mgh2 , Далее я предлагаю ученикам поговорить 2 2 2 3mZ1 l 2 3 2 об аналогиях в поступательном и враща E mx l 1к 22 3mZ 2l2 2 1 Итак, при повороте стержня так какEL = 3.mx тельном движениях. Линейной скорости 1к 3 2 2 2 2 3m § m Z 3 l v соответствует угловая скорость ω. Ана · 2 2 на один и тот E2кже угол mx 2потенциальная Z . 2 2 ¸ 2 энер ¨ логом силы F во вращательном движении m Z 3 3 m l § 2 ©·увеличивается 2 3¹ 2 6 гия колебательной E2к mx 22 системы Z2 ¸ . ¨ является момент силы M. Массе m соот 3¹ 6 одинаковым 2образом.2 В© данном случае за ветствует момент инерции мена двух грузов массами m и 2m одним, n массой 3m, была оправданной. Замена не J = ∑ mi li2 , влияет на изменение потенциальной энер i =1 гии системы. где li — расстояние дискретной массы от оси вращения, то есть инертные свойства А теперь рассмотрим, что происходит системы описываются уже не массой, а мо с кинетической энергией. Для исходного ментом инерции. Импульс тела mv пре маятника ранее было получено

Eп

Emgh Eк mgh Eп 2

Кансультацыі образуется в момент импульса mvl. Вто рой закон Ньютона (без векторов) F = ma для вращательного движения имеет вид  — угловое ускорение. В на  , где ϕ M = Jϕ шем случае J = 3ml 2. При отклонении стержня на угол ϕ возникает возвращаю щий момент M = –mglϕ. Теперь получаем дифференциальное уравнение гармониче ских колебаний  + mglϕ = 0, 3ml2ϕ из которого находим ω =

3l g , а T = 2π . g 3l

О том, что второй способ «решения» не ра ботает, свидетельствует и рассмотрение случая, когда верхний шарик массой m располагается на оси вращения. Данная задача убеждает учеников, что замена нескольких тел одним не всегда оправданна. Замена подходит для посту пательного движения и может изменить инертные свойства вращательных систем. Познакомившись с моментом инерции, мы смогли получить новый способ решения задачи.

Список использованных источников 1. Гельфгат, И. М. 1001 задача по физике с ответами, указаниями, решениями / И. М. Гельф гат, Л. Э. Генденштейн, Л. А. Кирик. — 6-е изд, испр. — М. : Илекса, 2011. — 352 с. 2. Балашов, М. М. Физика: Механика. 9 кл.: учеб. для углублённого изучения физики / М. М. Балашов [и др.]; под ред. Г. Я. Мякишева. — 3-е изд. — М. : Дрофа, 1998. — 496 с.

К ВОПРОСУ ИЗУЧЕНИЯ ЗАКОНОВ СОХРАНЕНИЯ В МЕХАНИКЕ Г. Н. Сицко /gensitsko@yandex.ru/, Д. Г. Медведев, В. А. Безруков В статье рассмотрены методические аспекты изложения закона сохранения энергии и импульса как в средней школе, так и вузах; показаны методические ошибки изложения данных вопросов в курсе средней школы. Приведены примеры корректного использования данных законов при решении задач. Показано, что применение закона сохранения импульса возможно и для отдельных его компонентов, а не для всех сразу. Рассмотрены примеры и условия возможного применения закона сохранения импульса при невыполнении условий его применения. Как известно, закон сохранения энергии является следствием обратимости времени в механических процессах, закон сохра нения импульса следует из однородности пространства. 20

Закон сохранения механической энер гии — один из важнейших законов физи ки, однако его изложение в курсе средней школы, как в советских, так и отечествен ных учебниках, представляется нам в кор

Кансультацыі не неверным. Только в учебнике, одним из авторов которого является И. И. Жолне ревич, преподающий не одно десятилетие курс механики студентам физфака, этот во прос изложен правильно, но этот школьный учебник уже не входит в число базовых. Если спросить формулировку закона у любого школьника и даже у выпускника вуза, то обычно можно услышать следую щее. Закон сохранения механической энер гии выполняется в замкнутых системах, и это означает, что на данную систему не действуют внешние силы. Это не так. Для доказательства можно привести простой пример, который часто используется в учебной практике. С некоторой высоты над массивной упругой плитой падает упругий шарик, после отскока он поднимается на прежнюю высоту. Таким образом демон стрируется закон сохранения механической энергии. Данная система не является зам кнутой, потому что она находится в грави тационном силовом поле, однако, как пока зывает пример, закон сохранения энергии выполняется! Таким образом, замкнутость системы не должна служить критерием выполнения данного закона. В вузовских учебниках сказано, что закон механической энергии выполняется в консервативных системах, где действуют консервативные силы, под действием которых не происходит потери механической энергии, т. е. её превраще ния в другие виды энергии. К неконсер вативным силам относится сила трения, силы, возникающие при неупругих дефор мациях. В поле консервативных сил механиче ская энергия тела определяется только на чальной и конечной точкой при перемеще нии. В этом случае работа по замкнутому контуру равна нулю и не зависит от формы пути. (1) ∫ Fτdx = 0. Возникает вопрос, почему и у студентов остаётся неверное понятие о формулиров ке данного закона. Ведь в вузе его излага ют корректно. Парадокс можно объяснить особенностями человеческой памяти. Осо бенно наглядно это проявляется у людей

преклонного возраста: они хорошо помнят события молодости и с трудом вспомина ют произошедшие недавно. Полагаем, то, что даётся в школе, оставляет в памяти более глубокий след, чем преподаваемое в вузе. Вузовское образование может только углубить, расширить знания, полученные в школе, но с большим трудом изменяет их. Можно смело утверждать: вероятность того, что школьные двоечники станут хорошими специалистами после оконча ния вуза, весьма мала. По-видимому, это утверждение можно распространить и на дальнейшую деятельность человека: только хороший студент может стать эффектив ным тружеником в своей сфере деятель ности. Исходя из этого можно сказать, что студент, получавший низкие отметки по физике, будет плохим учителем физики, напишет плохие учебники, что как раз и продемонстрировало изложение закона ме ханической энергии для школьников. Рассмотрим закон сохранения импуль са. Запишем второй закон Ньютона так:   F = ma, (2) или   ∆v F =m . (3) ∆t Перенесём ∆t влево и получим   F ∆t = m∆v. (4) Из определения импульса   (5) p = mv   следует, что m∆v это есть ∆p . Таким об разом, можно записать, что   F ∆t = ∆p. (6)  Напомним, что под F понимают резуль тирующую силу всех внешних сил. При сохранении импульса должно выполнять  ся следующее условие: F ∆t равно нулю. В природе не бывает мгновенных процес сов, а это означает, что должно выполнять ся условие  F = 0. (7) Следовательно, система должна быть замкнута. Импульс является векторной ве личиной, в этой связи может случиться такая ситуация, что в целом импульс не 21

Кансультацыі сохраняется, а для некоторых его компо нентов можно использовать закон сохране ния. В вузовском учебнике по теоретиче ской физике Ландау и Лившица сказано, что если при перемещении вдоль какой-то оси потенциальная энергия не изменяет ся, то можно применять закон сохранения импульса для проекции импульса на эту ось. Это замечание весьма существенно для решения задач как в школьной учебной практике, так и вузовской. Рассмотрим некоторые примеры при менения закона сохранения импульса на практике. При решении задачи на нахож дение скоростей осколков снаряда при его разрыве обычно используют закон сохра нения импульса даже в том случае, когда скорости осколков не лежат в горизонталь ной плоскости. Как было сказано ранее, этого делать нельзя, ибо при перемещении по вертикальной оси меняется потенци альная энергия тела, а это означает, что для вертикального компонента импульса закон сохранения не выполняется. Самое удивительное то, что ответ при решении такой задачи получается правильным. Дело в том, что время разрыва снаряда очень маленькое, и изменение импульса за этот промежуток времени, обусловленное полем тяготения, также малое, намного меньше погрешности вычислений. Поэтому при ре шении такой задачи учащимся обязательно необходимо объяснить сущностную сторону методики решения. Необходимо указать, что такой приём можно использовать для быстрых процессов, а для длительных со бытий это уже неправомерно. Однако в со ветском учебнике для 9 класса, написанном двумя академиками братьями Кикоиными, рассматривается нахождение скорости под нимающейся ракеты со ссылкой на закон сохранения импульса. Ответ на многочис ленные протестные письма учите лей СССР по поводу приведённого решения был весьма оригиналь ным: в начале данного параграфа авторы сделали ссылку, мол, бу дем считать, что поле тяготения отсутствует. Ответ, конечно, пра вильный, но учебная этика была нарушена. Данный пример пока 22

зывает, что изучение законов сохранения требует глубокого их понимания, а не толь ко заучивания формальных формулировок. Рассмотрим весьма интересный пример, где как раз показано требование глубокого понимания и умения прикладного исполь зования рассматриваемых законов сохра нения. Обратимся к опыту падения упругого шарика на массивную и упругую плиту. На рисунке изображены три фазы удара. Пер вая фаза — шарик летит вниз и начал ка саться поверхности плиты. Вторая фаза — крайнее нижнее положение шарика, когда плита максимально упруго деформирована. Для упрощения рассмотрения данного про цесса будем считать, что шарик абсолютно жёсткий, т. е. он не деформируется. Третья фаза — движение шарика вверх после вос становления от деформации поверхности плиты. Стрелками отображён полный им пульс системы «шарик — плита» (1—3-я фазы процесса). На четвёртой фазе изобра жены импульсы шарика и плиты отдельно. Уточним понимание слов упругую и массивную. В учебной практике под словом упругий понимают идеально упругий без оста точных деформаций, т. е. нет потерь меха нической энергии; под словом массивная понимают, что масса бесконечно большая. Как следует из приведённого рисунка, при упругом ударе импульс шарика меня ет своё направление, а величина остаётся прежней. Следовательно, плита получает двойной импульс шарика, направленный вниз. Как раньше утверждалось, в этом случае шарик поднимается на прежнюю высоту, т. е. он не передал энергию плите. Интересная ситуация — конечный импульс плитой получен, а энергия — нет. Школь никам весьма сложно самим сообразить, как такое может быть. Данное явление объ

Кансультацыі ясняется следующим образом. Запишем ки нетическую энергию шарика перед ударом: mv2 v v = mv = p. (8) 2 2 2 Видно, что кинетическая энергия E рав на произведению конечной величины им v пульса p на скорость, делённую на два, . 2 Но скорость v в этом случае равна 0, так как импульс конечный, а масса плиты рав на бесконечности. Таким образом, получа ем произведение нуля на конечное число, которое будет равно нулю. Вот и выходит, что плита получает конечный импульс, но нулевую энергию. Необходимо подчеркнуть, что было ис пользовано применение закона сохранения импульса для вертикального компонента. А ранее указывалось, что это неправомерно по причине незамкнутости системы «шарик — плита» из-за того, что данная система на ходится в силовом гравитационном поле. Дело в том, что при движении шарика вниз при деформации импульс системы возраста ет (2-я фаза), а при движении вверх он на такую же величину уменьшается, так как деформация упругая. Здесь длительность процесса роли не играет и может быть до статочно большой. Таким образом, в дан ной ситуации применён закон сохранения импульса для вертикального компонента, хотя для него система незамкнута.

Приведённые примеры показывают не которые нюансы применения законов со хранения при решении задач. Их нужно объяснять учащимся для того, чтобы они понимали их на углублённом уровне и мог ли грамотно и корректно реализовать без ошибок в своей практической деятельно сти, т. е. там, где этот закон имеет не толь ко академический интерес. Таким образом, в процессе обучения в школе учащиеся должны усвоить, что закон сохранения механической энергии имеет место в консервативных системах, а замкнутость системы вовсе не является до статочным критерием. Закон сохранения импульса имеет ме сто только в замкнутых системах. Однако для отдельных компонентов импульса его можно применять и в других ситуациях. Критерием этого является постоянство по тенциальной энергии при перемещении по данной оси. Можно использовать закон со хранения импульса и вне замкнутых си стем, если импульс, полученный под дей ствием внешней силы, пренебрежимо мал и его изменение меньше требуемой погреш ности вычислений, или если импульс в те чение процесса изменяется, но конечное изменение равно нулю, как в случае упру гого соударения шарика с поверхностью. Полученные результаты можно исполь зовать как в школьной, так и вузовской учебной практике.

Практыкум па рашэнні задач

Практыкум па рашэнні задач О задачах и ответах С. А. Войтова, А. И. Зубков, Д. И. Арончик /ekaterina.aronchik@mail.ru/ В августе 2016 года в продаже появился «Сборник задач по физике. 10 класс: пособие для учащихся учреждений общего среднего образования с русским языком обучения» (авторы — Е. В. Громыко, В. И. Зенькович, А. А. Луцевич, И. Э. Слесарь). Прорешав задачи этого сборника, мы хотели бы обратить внимание коллегпедагогов и учащихся на расхождения между своими ответами и ответами, приведёнными в сборнике. Наши замечания и комментарии (там, это ((DD··где UUвозд · V ·необходимо) N A ··dd)) возд · V · NA A A представлены в виде таблицы. M Mвозд возд Номер задачи 1

№ 49 № 50°

12 5,1 5,1··10 1012 м м Ответ сборнике ((DD··UUввозд · V · N · d) возд · V · NA A · d) AA M M3OO2 ·100 ·100% %

((DD ··UUвозд · V · N A ··dd)) возд · V · NA AA Ответ авторов статьи M Mвозд возд

12 5,1 5,1··210 1012 м м 2 12 2. Масса и ·размеры Количество вещества ((DD ··UUвозд V · N A ··dd)молекул. 4,6 ) 4,6··10 1012 м м возд · V · NA AA 3 M · 100 % 3 % возд = dd (6 ··M )/( · V · N ℓ = (α · ρ · V · N ℓ = (α · ρвоздM (6 M )/(SS··UU ·N NAA)) OO2 · 100 А · d)/M возд А· · d)/ 2 12 = 5,1 · 1012 м (M · 100 %) = 4,6 · 10 м 10 О2 12 3,6 4,6 3,6··10 10 10 м м 4,6··10 1012 м м

33 (6 ·M )/( S · U · N ) (6 ·M )/(S · U · NAA ) 10 10

3,6 3,6··10 10

33 ( M )/(U · N ) ( M )/(U · NAA ) 10 10

2,9 2,9··10 10

м м

·· N dd 33 ((M ·· N (6··M M)/( )/(SS··UU NAA)) сфери M)/( )/( NAA)) условии задачи сказано,ddчто33 (6 Комментарий. ВUUсамом «…атомы имеют 10 10 ческую форму…», формула в ответе соответствует форме 3,86 ··10 2,9 м 3,86куба 10 10 м м 2,9··10 10а 10 м

№ 51°

33 (6 ·M )/( S · U · N ) (6 ·M )/(S · U · NAA ) 10 10

33 ( M )/(U · N ) ( M )/(U · NAA ) 10 10

3,1 3,1·10 ·10 м м dd 33 ((M UU·· N M)/( )/( NAA))аналогична задаче № 50° pp 11 ··m Комментарий. Задача )22 m00 ··nn··((vvкв кв ) 3 3 10 10 м 3. Основное уравнение теории идеального газа 3,1 3,1·10 ·10 молекулярно-кинетической м 5,6 5,6кПа кПа 2 11 · n · (v ) = p = 1/3 · n · m · <vкв>2 = № 60 p = 1/3 · m 2кв 2 0 0 1 pp ··m ) 1 m00 ··nn··((vvкв ) кв pp = 5,6 ··nn··m ! 22 МПа m vvкв 33 = 5,6 кПа 00 ·· кв ! 33 кПа 5,6 кПа кинетической энергии теплового движения частиц 4. Температура — мера5,6 средней 5,6 5,6кПа кПа вещества. Закон Дальтона 11 22 pp ··nn··m · v ! m0 · vкв ''pp22 ··NNAA 2 · кв ! 2 2 33 2 · N0 А)/(12 · b № 99 Т = (∆p · Т = (∆p · NА)/(12 · b T T 2 ··EE22 ··kkК; ·· M ··cos Mt = –51 12 cos2DD°С кПа · k · M · cos2 5,6 α) = 193 · k · M · cos212 α) = 22 5,6 кПа К = –80 °С 3,86 3,86··10 10

T T

м м

''pp22 ··NNAA

12 · E

12 · E22 · k ·

· cos22D

193 193 К К 80 80qqСС

T T

''pp22 ··NNAA

M · cos D · k ·M

193 193 К К 80 80qqСС

T T

''pp22 ··NNAA

12··EE ··kk··M M ··cos cos DD

12 22

222 222 К; К; tt 51 51qqСС N 1/2 · p · S · W ·

5,6 кПа T

T 1

№ 104°

№ 129

№ 131 № 135

'p2 · NA

12 · E

· NA

12 · E · k · M · cos2 D

· k · M · cos2 D

'p2 · NA

12 · E

· k · M · cos2 D

222 Продолжение К; t 51 qС таблицы N 1/2 · p · S · W ·

· NA / (3 · k · 3 T · M ) 2 · 1027 N 1/2 · p · S · W ·

222 К; t2 51 qС N

193 К 80 qС

· k · M · cos D T Практыкум па рашэнні задач 193 К 80 qС 2

12 · E

1/2 · p · S · W ·

· NA / (3 · k · T · M ) 2 · 1027 · NA / (k · T · M ) 3,5 ·1027 N 1/2 · p · S · W · x r / 1 q2 / q1 6 см 5. Уравнение состояния идеального газа · NA / (k · T · M ) 3,5 ·1027 x r / 1 q2 / q1 6 см p = m · R · T · x r / 1p = m · R · T · q2 / q1 6 см A· (M14 + M · k · (17 · q1 / 91 · M q4 /25) · (M1 + M2)/(V · M1 · M2) = 2)/(V · M 2) = / E = 99,7 = 99,160,2 кПасм x r / 1 q2 / qкПа 6 см 1 · M ρ = p · M + M q)] = ρ = 2p · M A 4 ·1k · (17 · q1 / 9 q14 + M /25)2/)] = E 2/[R · T(M A 41 · M · k · (2q/[R · T(M 1 q2 q31/9 2 4 /25)/ Ep = 0,38 кг/м3 = 0,19 кг/м3 60,2 см 61,0 см V = V [p · T /{T · V = V [p · T 1 q /25)/ E в 1 1 2/{T1 · A 4 в· k · (q11 1 q2 2 q3 /9 4 p · (p0 + ρ · g · h)} – 1] = · (p0 + ρ · g · h)} – 1] = 3 см 61,0 = 1,17 м = 1,15 м3

№ 138

V = V1[p1/(p0 + ρ · g · h) – – 1] = 950 л

V = V1[p1/(p0 + ρ · g · h) – – 1] = 942 л

№ 143

p = [(V1 · T1 + V2 · T2) · · (p1 · V1 · T2 + p2 · V2 · · T1)]/[(V1 + V2)2 · T1 · T2] = = 3,09 · 104 Па

p = (p1 · V1 · T2 + p2 · · V2 · T1)/(V1 · T2 + + V2 · T1) = 2,99 · 104 Па

№ 145

Δp = p0{V1 · T1/[T0 · · (V1 + ΔV)] – 1} = = 2,16 · 104 Па

Δp = p0{V1 · T1/[T0 · · (V1 + ΔV)] – 1} = = 2,19 · 104 Па

8. Испарение и конденсация. Насыщенный пар. Влажность воздуха № 245

б) ϕ = (α · T2 · pн1 · · ϕ1)/(T1 · pн2) = 2,98 %

б) ϕ = (α · T2 · pн1 · ϕ1)/(T1 · pн2) = = 2,9 %

10. Работа в термодинамике № 297

А = (p0 + m · g/S) · V1 · · ΔT/Т1 = 245 Дж

А = (p0 + m · g/S) · V1 · · ΔT/Т1 = 246 Дж

11. Количество теплоты № 321

Q = m[λ + cв · (T2 – T1)] = = 301 кДж

Q = (cв · (Tк – Tпл) + λ)m = = 301 Дж

Комментарий. Сначала лёд плавится и образовавшаяся вода нагревается до температуры кипения, а не наоборот № 324

с2 = m1 · (T – T1) · · c1/[m2 ·(T2 – Т)] = = 1034 Дж/(кг · К)

с2 = с1 · m1 · · (t – t1)/[m2 · (t2 – t)] = = 920 Дж/(кг · К) — алюминий

Комментарий. Хотелось бы напомнить, что температура в СИ обозначается как Т и измеряется в К (кельвинах), к чему учащихся надо приучать уже в 8 классе 25

A A

10 10 3,1 ·10

№ 331

№ 348

№ 424

3,6 · 10 мм 2 d 3 p( M1 )/(· Um· N· n ) d 0 A · (vкв ) 3 10 2,9 · 10 5,6мкПа 3,86 1 · 10 10 м · n · m0 · vкв ! 2 Практыкум па рашэнні задачp 3 3 d (6 ·M d 3 ( M )/(U · NA ) 1 )/(S · U · NA ) 2 p · n · m0 · vкв ! 5,6 кПа 3 · 10 10 м 3,86 таблицы 3,1 ·10 10 мПродолжение 2 ' p N ·

5,6 кПа A 1 T d 3 ( M )/(U · NA ) 2)2 p · m0 · n12 · (v·кв 2 2 E · k3 · M · cos2 D ' p N ·

10 3 A 3,1 ·10 м T 2 в · mв · (Tв – T) – Мв = m12 m = кПа m193 5,6 в + [c 2 + [|c 2 · (T 80 qСпл – К2 · m E · · k · M · cos2 D 1 – c · m · (T – 2 T )]/λ = – T )| – c · m · (T – л 2 p · m0л · n ·л(vкв ) 1 '1!p22 · 1NA гпл 193 К г80 qС 3 p · nT· m0 – T · v1кв = 307 )]/λ = 306 3 2 2 5,6 кПа 12 · E2 · k 2p · N

2 · M · cos D ' A · v /(2 · q · m ) = η = m 5,6η = m кПа1 · v · 100 %/ 1 2 T 1 2 %· cos2 D 222 К; ) = 27 t 51%qС k ·!M p · n · 12 m0 ·= 21,4 ·E 2 v· кв p2 · NA 2 '(2 · q · m 3 T N 1/2двигателей · p·S·W· 14. Принцип действия тепловых К; tтепловых 51 qС двигателей. КПД 5,6222 кПа 12 · E2 · k · M · cos2 D · Δm = P · Δt · [m NA / (3 · k · T · M – W · ) 2 · 1027 N 2 1/2 ·1 · [1 – W p · S · W · 1/ Δm = P · Δt · m 1 NA

'p · · m 193 КN 80 1/2qС· p · S · W · T ·(WN1 + Δη = 27 · 100 %/{q(W · 100%/ 1 · q)]/W ·M 2 ) 21· 10 A2 / (3 э· k · T 2 12 · E · k= 81,4 · M · cos ·(k N·AT э· )}]/W = 79 (q · m т 27 т D · N'Ap1/) + Δη M ) 3,5 ·10 N 1/2 · p · S · W · T 2 2 193 К 80 qС электрического 12 · E Закон · k · M · cos D 15. Закон заряда. x r / 1 Кулона q2 / q1 6 см · NA /сохранения (k · T · M ) 3,5 ·1027 2 'p · NA

222 К; t 51 qС T x r / 1 q2 / q1 6 см x r / 1 q / q 6 см. 2 2 N 1/2 · p · S ·2W · 1 12 · E · k · M · cos D Равновесие A 4 · k · (17неустойчивое · q / 9 q /25) / E x r / 1 q2 / q1 6 см · N / (3 · k · T · M ) 21· 1027 4 A 222 К; t 51 q С Комментарий. Это справедливо, если заряд q0 положительный см по знаку. A 41/2 · k · ·(17 E N 1/2 · p · S · W60,2 · · ·Sq1· W/·9 q4 /25) /по Если же N заряд q0pотрицательный знаку, то равновесие будет устойчивым · k)· (q3,5 q2 силами 27q3 /9 притя q4 /25)/ Ep 60,2 см 27 1 ·10 (силы между зарядами q1· иNqA2 /компенсируются (Ak · T 4· M · Nотталкивания A / (3 · k · T · M ) 2 · 10 жения со ) q /25)/ E ANстороны 41/2 · k ··(pq1·заряда ·qW2 · qq30/9 S 4 xp r / 1 q / q 6 см61,0 см

№ 466

( M )/(U · NA ) 1 · mм0 · n · (vкв )2 2,9p· 10 10 3 3 (6 ·M )/( S · U · N ) 5,6 кПа A

2 1

16. электростатического · NA / (k · TНапряжённость · M ) 3,5 ·10 x r / 1 q2поля / q1 6 см –8 x rq = E · r / 1 q22/k = 2 · 10 / q1 6 см Кл = A 4 · k|q| = E · r · (17 · q1 2//k = 9 q40,20 /25)нКл /E = 20 нКл x r / 1 q2 / q1 6 см 60,2 см 61,027см

№ 495 № 510

4 · k · (17 · q1 / 9 q4 /25) / E

4 · k · (q1 q2 q3 /9 q4 /25)/ Ep

60,2 см

61,0 см

4 · k · (q1 q2 q3 /9 q4 /25)/ Ep 17. Потенциал. Разность потенциалов 61,0 см Δq1 = (q2 · R1 – q1 · R2)/(R1 + R2) = Δq = (q1 · R2 – q2 · R1)/(R1 + R2) = = 0,55 нКл. = – 5,5 · 10-10 Кл. Заряд Δq переместился от первого Заряд Δq1 переместился от второго шара ко второму шара к первому

№ 565

20. Электроёмкость. Конденсаторы. Электроёмкость плоского конденсатора Соединение конденсаторов № 690

б) Е′/Е0 = 2 · α/(α + 1) = 1,3

б) Е12/Е10 = α2/(α + 1) = 1,3

22. Электродвижущая сила источника тока. Закон Ома для полной электрической цепи. КПД источника тока ЭДС источника тока. Закон Ома для полной цепи № 749

I3 = 2 · ε/(5 · R + 8 · r) = = 0,05 А

I3 = 7 · ε/(8 · r + 5 · R) = = 0,175 А

Практыкум па рашэнні задач Продолжение таблицы 1

Работа и мощность электрического тока № 777

№ 788*

№ 789*

Р4 = I42 · R4 = 1 Вт, где I4 = 1/3 А (значение I4 найдено в процессе решения задачи)

Р4 = U2 · [1 – (R1 + R7)/ (R1 + R7 + {R2 · R3 · R4 · · R5 · R6}/{R3 · R4 · R5 · R6 + + R2 · R4 · R5 · R6 + R2 · R3 · · R5 · R6 + R2 · R3 · R4 · R6 + + R2 · R3 · R4 · R5})]2/R4 = 1,0 Вт Комментарий. Как говорится, почувствуйте разницу! По нашему мнению, задачи, где больше 3 резисторов, целесообразнее решать по действиям, вы числяя по ходу решения сопротивления участков цепи Q = I21 · ρ · V · Δt1/(2 · S2) = Q = I21 · ρ · V · t1/(2 · S2) = = 5,4 мДж = 5,6 мДж Комментарий. Ответ 5,6 мДж получится, если значение удельного сопротив ления алюминия взять равным 2,8 · 10–8 Ом · м. Но в сборнике в таблице 11 (стр. 242) значение удельного сопротивления алюминия приводится равным 2,7 · 10–8 Ом · м ΔT = (1 – γ) · α2 · β · R · Δt2/(2 · c · m) = Δt = (1 – γ/100%) · = 6 К = 6 °С · α2 · β · R · τ12/(2 · c · m) = = 5,5 °С Коэффициент полезного действия источника тока

№ 800

№ 815

m2 = m1 – [η · U · (ε – U) · m2 = m1 – [η · U · (ε – U) · · Δt/r – c · m1 · · τ/(r · 100%) – c · m1 · · (Т2 – Т1)]/L = 0,814 кг · (tк – t1)]/L = 0,82 кг d 4· U0 · A · (1 D · t1 ) / (S ·R1 ) 23. Электрический ток в металлах. Зависимость сопротивления металлов от температуры 15,3 мкм d

4· U0 · A · (1 D · t1 ) / (S ·R1 ) 15,3 мкм

№ 821

№ 935

4· U · A ·(1 D · t1 ) / [S ·R1 ·(1 D · t)] 15 мкм

4· U · A ·(1 D · t1 ) / [S ·R1 ·(1 D · t)] U = 16 · I · m · ρ0 · U = 1 6 · I · m · ρ · 2 мкм · (1 + α · t)/(π15 · d4 · D) = · (1 + α · t1)/[π2 · d4 · D · = 9,25 В · (1 + α · t)] = 8,5 В Комментарий к № 815, № 821. В таблице 11 (стр. 242) не указано, при какой температуре даны значения удельного электрического сопротивления вещества 28. Закон Ампера. Взаимодействие проводников с током. Принцип суперпозиции магнитных полей Вкрай = μ0 · I/(2 · d) = В1 = В2 = μ0 · I/(2 · d) = = 0,9 мТл = 0,9 мТл Комментарий. Для нахождения модуля индукции магнитного поля в цен трах первого и последнего витков провода (соленоида) необходимо знать формулу В = μ0 · N · I · (cosβ1 + cosβ2)/(2 · ℓ), которой нет в учебнике «Физика: учебное пособие для 10 класса учреждений общего среднего образования с русским языком обучения» (авторы — Е. В. Громыко, В. И. Зенькович, А. А. Луцевич, И. Э. Слесарь; Минск, 2013) d

Практыкум па рашэнні задач Окончание таблицы 1

30. Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Закон электромагнитной индукции № 1013

q = (В · Sпр · d)/(2 · ρ) = = 0,338 Кл

|q| = (d · Sпр · В)/(2 · ρ) = = 0,326 Кл

Комментарий. Ответ 0,326 Кл получится, если значение удельного сопротив ления алюминия взять равным 2,8 · 10–8 Ом · м. Но в сборнике в таблице 11 (стр. 242) значение удельного сопротивления алюминия приводится равным 2,7 · 10–8 Ом · м № 1021

v = [m · g · (r + R) · tg γ/(В · ℓ) – ε]/ (В · ℓ · cos γ) = = 6,9 м/с

v = [m · g · (r + R) · tg γ/(В · ℓ) – ε]/ (В · ℓ · cos γ) = = 3,0 м/с

В случае необходимости авторы статьи готовы предоставить свои решения (и при ведённых в таблице, и остальных задач данного сборника) как авторам упомянутого сборника, так и своим коллегам — учителям физики.

Медыякомпас Как экономить на электричестве «Выходя, гасите свет!» — слоган, знако мый с детства каждому. Однако выключать освещение — это далеко не единственный способ экономии электричества на сегод няшний день. В последнее время появилась масса полезных приспособлений и рекомен даций по правильному использованию до машней техники. Сегодня мы решили по делиться с вами самыми важными из них. Ведь экономия энергии — это не только экономия ваших денег, но и помощь нашей планете в нелёгкой борьбе за выживание. Это тот пример, когда от правильных дей

ствий каждого человека выигрывают все. Читать больше: http://shkolaremonta.info/ topics/kak-povysit-energoeffektivnost-doma/

Мнение учителя: может ли финская система образования быть моделью для белорусской реформы? Андрей Григорьев, педагог в третьем по колении, репетитор с многолетним опытом работы в белорусской школе и опытом ра боты в Англии, рассказывает о финской системе образования. Читать полностью: http://news.tut.by/society/515833.html

Вырошчваем таленты

Третий МОГИЛЁВСКИЙ ФЕСТИВАЛЬ НАУКИ состоится 22—24 февраля 2017 года А. Э. Плетнёв /a-pletnev@mail.ru/, А. Г. Сугакевич, С. В. Гусев Могилёвский фести валь науки проводится с февраля 2015 года. За это время он стал по пулярным форумом та лантливой молодёжи. Учредители фестива ля — Могилёвский го родской исполнительный комитет и БелорусскоРоссийский университет. Традиционно фе стиваль проходит при поддержке ИООО «ЭПАМ Системз», ПУП «Артезио», Феде рального агентства «Россотрудничество», ОО «Белая Русь», ОО «Белорусская ассо циация “Конкурс”». Ежегодно в рамках фестиваля проходят следующие мероприятия: •• выставка «Наука вчера и сегодня»; •• международная студенческая олим пиада по математике «MathOpen»; •• интеллектуальный чемпионат «Своя игра»; •• открытые лекции, мастер-классы, творческие встречи, экскурсии. Кроме того, в рамках фестиваля на базе лицея ГУВПО «БелорусскоРоссийский универси тет» проводятся конкурсы для школьников. Для участия в меж дународном конкурсе презентаций «Наука

и её творцы» необходимо до 20 декабря 2016 года заполнить электронную заявку и загрузить презентацию. В одном из самых массовых творческих конкурсов презента ции могут содержать: •• описание достижений науки и техни ки, физических явлений и т.п. в творче стве поэтов и писателей; •• вывод законов и формул, входящих в школьную программу (презентациялекция); •• описание и/или классификацию тех нологий будущего. Для участия в меж дународном кинофе стивале «ФизиКанские львы» необходимо до 14 января 2017 года заполнить электрон ную заявку и загрузить фильм длительностью до 5 минут. В кинофестивале участвуют учебные — фильмы и видеоролики социальной рекла мы, выполненные в различных жанрах (ре портаж, интервью, художественная поста новка, документальный фильм, анимация). Ещё один конкурс — для самых маленьких и самых творческих ребят. Для участия в конкурсевыставке «Я рисую науку» до 20 января 29

Вырошчваем таленты 2017 года принимаются творческие работы формата А3 в номинациях: «Наука в жиз ни людей», «Портрет учёного», «Изобрете ние будущего», «Мои родители в науке», «Научный мир глазами малышей». На конкурс-выстав ку технического творче ства учащихся «Техно хит» предоставляются макеты, модели, а так же прототипы машин и механизмов (транспорт, архитектура, роботы…), технологические лайф хаки, созданные кон курсантами индивидуально или в составе группы до трёх человек. Приём работ — до 10 января 2017 года. Для участия в меж дународном конкурсе (конференции) исследо вательских работ уча щихся «Игры разума» необходимо направить в адрес оргкомитета (conf_bru@mail.ru) до 10 января 2017 года те зисы и исследовательскую работу, запол нить электронную заявку. Исследования могут быть представлены в одной из секций: •• физика и астрономия; •• математика и программирование; •• химия, биология, экология, география.

В финале конференции участники защи щают свои работы в форме стендовой сессии. В рамках фестиваля совместно с ГУО «Академия последипломного образования» и УО «Могилёвский государственный об ластной институт развития образования» будет организована работа республиканско го семинара «Формирование ключевых ком петенций школьников через организацию учебно-исследовательской деятельности». Тезисы, отправленные до 10 января 2017 года, могут быть опубликованы в сборнике материалов фестиваля. Подробности о 15 традиционных и 10 новых мероприятиях читайте на сайтах www.bru.by, www.ufclub.bru.by и в социаль ных сетях в группах «Могилёвский фести валь науки»: http://ok.ru/mogilevsciencefestival https://vk.com/mogilevsciencefestival https://www.facebook.com/mogilevscie ncefestival https://www.linkedin.com/groups/8571756 Могилёвский фестиваль науки уже стал важным событием не только для нашего областного центра, но и для всей страны. Он помогает стимулировать интерес к на уке и привлекать к научной деятельности учащихся и студентов, а также содействует профессиональной ориентации школьни ков. Кроме того, фестиваль позволяет по высить имидж научных и педагогических специальностей, популяризировать совре менные научные знания и достижения.

Список источников 1. Могилёвский фестиваль науки [Электронный ресурс] / Клуб юных физиков лицея БРУ. — Ре жим доступа: http://ufclub.bru.by/index/mogilevskij_festival_nauki/0-50. — Дата доступа: 21.10.2016. 2. Могилёвский фестиваль науки [Электронный ресурс] / Российский центр науки и культу ры. — Режим доступа: http://blr.rs.gov.ru/press/news/mogilevskiy-festival-nauki. — Дата доступа: 20.02.2016. 3. Могилёвский фестиваль науки: сб. материалов / Могилёв. гор. исполн. ком., Белорус.-Рос. ун-т; редкол.: И. С. Сазонов (гл. ред.) [и др.]. — Могилёв: Белорус.-Рос. ун-т, 2016. — 119 с. 4. Плетнёв, А. Э. Второй Могилёвский фестиваль науки в цифрах и оценках / А. Э. Плетнёв, С. В. Гусев, А. Г. Сугакевич // Фiзiка. — 2016. — № 2. — С. 27–32. 5. Плетнёв, А. Э. Могилёвская конференция учащихся «Игры разума» / А. Э. Плетнёв, С. В. Гусев, А. Г. Сугакевич // Фізіка. — 2015. — № 3. — С. 50–54. 6. Фестиваль науки в Могилёве собрал 6 стран мира [Электронный ресурс] / БЕЛТЕЛЕРАДИО КОМПАНИЯ. — Режим доступа: http://www.tvr.by/news/obshchestvo/festival_nauki_v_mogileve_ sobral_6_stran_mira/. — Дата доступа: 20.02.2016. 7. Форум для будучых навукоўцаў [Электронный ресурс] // Настаўніцкая газета. — Режим до ступа: http://nastgaz.by/?p=24506. — Дата доступа: 20.02.2016. 30

Вырошчваем таленты

Даследчая дзейнасць вучняў Исследовательская работа «ФИЗИКА МЫЛЬНОГО ПУЗЫРЯ» А. В. Войшнис Я учусь в седьмом классе средней школы г. п. Вороново Гродненской области. Увлеклась физикой и с интересом занимаюсь исследовательской работой. Представляю исследование, которое я выполнила под руководством моей учительницы Юлии Юрьевны Буштевич. С докладом по этой работе я выступала на областном конкурсе «Хрустальная альфа».

ВВЕДЕНИЕ «Выдуйте мыльный пузырь, — писал великий английский учёный Кельвин, — смотрите на него: вы можете заниматься всю жизнь его изучением, не переставая извлекать из него уроки физики». Ну что же, отличный объект для исследования! Я обратилась к моей учительнице физики, и она сказала, что с удовольствием поможет мне в изучении физических законов, влия ющих на жизнь мыльного пузыря. Итак, объект моего исследования — это законы физики, имеющие отношение к появлению, жизни и гибели мыльного пу зыря. Предметом исследования стали изготов ленные составы растворов и выдуваемые из них мыльные пузыри. Цель работы: изучить явление образова ния мыльных пузырей и факторы, влияю щие на их поведение; опытным путём най ти оптимальный состав для изготовления мыльных пузырей в домашних условиях. Гипотеза: в домашних условиях можно приготовить большой объём раствора для мыльных пузырей, соответствующего покуп ному по качеству, но его цена будет ниже.

Задачи исследования: •• выяснить, почему пузыри всегда при нимают форму шара; •• выяснить, почему мыльные пузыри меняют окраску; •• определить, зависят ли свойства мыльного пузыря от погодных условий; •• изучить движение мыльного пузыря в воздухе; •• узнать, почему и как лопается мыль ный пузырь; •• исследовать поверхность мыльного пузыря. В работе были использованы следую щие методы исследования: теоретический анализ литературы, моделирование, экс перимент, наблюдение, обобщение опыта и объяснение причин увиденных явле ний. Как же они появляются и что это та кое — мыльные пузыри? Можно ли дома самому приготовить состав для мыльных пузырей и что для этого нужно? Бывают ли гигантские мыльные пузыри, кто и как их создаёт? На все эти вопросы я попыта лась ответить в ходе исследования. 31

Вырошчваем таленты

ГЛАВА 1. Исследования физических свойств мыльного пузыря Изучая информацию в интернете, я по няла, что современные исследования школь ников по тайнам мыльного пузыря основа ны на книге английского физика Ч. В. Бой за «Мыльные пузыри. Их цвет и силы, при дающие им форму» [1, с. 11]. Бойз писал о мыльных пузырях как о чудесном объек те для наблюдения и экспериментов. Этот физик-экспериментатор доказал, что силы, которые придают форму пузырю, присут ствуют во всех жидкостях. Без этих сил, встречающихся на каждом шагу, «не обхо дится заваривание чая, они помогают за крыть протекающий кран на кухне, о них помнят, когда хотят нырнуть в воду». Мыльный пузырь — это тонкая плёнка мыльной воды, которая формирует шар с переливчатой поверхностью. Плёнка пузы ря состоит из тонкого слоя воды, заключён ного между двумя слоями молекул, чаще всего мыла. «Плёнка мыльного пузыря представля ет собой одну из самых тонких материй, которые можно увидеть невооружённым глазом. «Тонкий, как волос», «тонкий, как папиросная бумага» — это огромный раз мер толщины рядом с толщиной стенки мыльного пузыря, которая в 5000 раз тонь ше волоса и папиросной бумаги» [2].

1.1. Поверхностное натяжение и форма мыльного пузыря В чём же секрет мыльных пузырей? В мыльном пузыре обнаруживается то са мое явление, которое создаёт «кожу» у воды. Только состав раствора для пузырей подбирается так, чтобы плёнка была более прочной и упругой. Эта плёнка на поверх ности жидкости всегда натянута. Поэтому и явление называют поверхностным натяжением. Можно провести простой экс перимент, чтобы лишний раз убедиться в упругости поверхностной плёнки (рис. 1.1). Проволочное кольцо окунём в мыльный раствор. Мы увидим, что на нём образуется мыльная плёнка. Сворачиваем из кусочка

нитки петельку, смачиваем её мыльным раствором и аккуратно кладём на плёнку. Петелька ляжет неровно и неаккуратно. Но если прикоснуться каким-либо предметом к мыльной плёнке внутри петельки, она растянется. Внутри петли мыльная плёнка лопнет, а та, что осталась снаружи, рас тянет нитку в красивое кольцо. Это кольцо будет растягиваться натяжением мыльной плёнки, оставшейся между краем петли и мыльным кольцом [3, с. 26].

Рисунок 1.1 — Надувание мыльных пузырей через петельку

Происходит так потому, что в состав оболочки пузыря, кроме воды, входят мыло и глицерин. Мыло уменьшает поверхност ное натяжение воды, а глицерин уплотняет её. Это позволяет получить очень тонкую стенку мыльного пузыря. Она легко рас тягивается, но не рвётся. Почему же пузырь круглый? Ответ можно найти, изучив закон поверхност ного натяжения. «Секрет» заключается в том, что силы поверхностного натяжения стремятся придать мыльному пузырю мак симально компактную форму. «Самая компактная форма в приро де — это сфера. При сферообразной фор ме воздух внутри пузыря равномерно да вит на все участки его внутренней стенки (до тех пор, пока пузырь не лопнет)» [4, с. 6].

Вырошчваем таленты

1.2. Зависимость свойств мыльных пузырей от температуры воздуха Одно из разочарований детства — это сложность в пускании мыльных пузы рей зимой. На морозе пу зыри почти сразу переста вали выдуваться. Но если раствор держать в тепле, а затем выдувать пузырь на морозе –20—25 °C, сра Рисунок 1.2 — Надувание зу же в разных точках по мыльных пузырей верхности пузыря возни сферической формы кают мелкие кристалли В сильный дождь можно увидеть водные ки, которые быстро разрастаются и наконец пузыри на лужах. Водные пузыри бывают, сливаются в единую картину, по красоте не когда в кастрюле кипит вода или бульон. уступающую морозным рисункам на окне. Пузырь, сделанный только из воды, не Я решила узнать, почему так происхо стабилен и быстро лопается. Для того что дит и при каких условиях. Довольно инте бы стабилизировать его состояние, в воде ресным фактом является то, что мыльный растворяют какие-нибудь поверхностнопузырь можно заморозить. При этом он не активные вещества, например мыло, кото разобьётся, опустившись на землю, а станет рое уменьшает поверхностное натяжение пластичным, и если на него слегка нада примерно до трети от поверхностного на вить, то на нём появятся вмятины — види тяжения чистой воды. мые следы деформации. Пузыри, надутые Если пузырей больше чем три, они бу при низкой температуре, всегда будут не дут располагаться так, что возле одного большими, так как они будут быстро за края могут соединяться только три стен мерзать, и если продолжать их надувать, то ки, при этом углы между ними будут рав они лопнут. Замерзает мыльный пузырь при ны 120° в силу равенства поверхностного температуре около –12 °С. Дело в том, что натяжения для каждой со вода, входящая в состав мыль прикасающейся поверхности ного пузыря, быстро замерза (рис. 1.3). Линии соединения ет на сильном морозе и можно поверхностей пересекаются в наблюдать образование кри одной точке по четыре шту сталлов льда. То есть мыльный ки, причём угол между лю пузырь кристаллизируется, по быми двумя равен ≈109,47°. лучается хрупкий шар. Пузыри, не подчиняющи Итак, если при низкой еся этим правилам, в прин температуре надуть мыльный ципе могут образовываться, пузырь тёплым воздухом, то однако будут сильно неустой он замёрзнет почти в идеаль чивыми и быстро примут ной сферической форме, но по правильную форму либо раз мере того, как воздух будет рушатся. Пчёлы, которые охлаждаться и уменьшаться в стремятся уменьшить рас объёме, пузырь может частич ход воска, соединяют соты в но разрушиться, и его форма ульях также под углом 120°, будет искажена [5, с. 94]. Рисунок 1.3 — Соединение формируя тем самым пра Хорошо, что для проведения нескольких мыльных пузырей вильные шестиугольники. эксперимента мне вновь при 33

Вырошчваем таленты шлось пускать мыльные пузыри зимой. Опять произошло чудо — мыльный пузырь предстал перед моим взором во всей своей красе, мне даже удалось подержать его в руках, почувствовать его форму (рис. 1.4). Необходимым условием выдувания «рож дественских» мыльных пузырей является отсутствие ветра.

Рисунок 1.4 — Мыльный пузырь зимой

1.3. Любопытная особенность поведения мыльных пузырей Как говорится, голыми руками мыль ный пузырь не возьмёшь. Когда пузырь

упал на мой тапок, мне удалось его под бросить. Удалось даже поиграть мыль ным пузырём, подкинув его несколько раз (рис. 1.5). А когда я стала пускать пузыри на ковёр с длинным ворсом, то с ними уда лось поиграть по-другому: они катились от лёгкого дуновения. В чём причина того, что на ворсистой поверхности мыльный пузырь не расплю щивается, как на гладкой поверхности, и может даже пружинить на ней, как мяч? Учительница попыталась объяснить мне это, но пока многое мне непонятно. (Дело в электростатическом заряде.) Пропуская электрический заряд через мыльный пузырь, оказывается, можно уве личить продолжительность его жизни [6, с. 65]. На объём пузыря влияет не скорость по тока воздуха, а диаметр сопла, из которого он выдувается. Для получения пузырейгигантов лучше делать рамки.

Рисунок 1.5 — Игра с мыльным пузырём

ГЛАВА 2. Химические исследования растворов для мыльных пузырей 2.1. Изучение химического состава растворов для мыльных пузырей Взявшись за поиски состава раствора для мыльных пузырей, я заметила, что производители, которые научились делать раствор для выдувания удивительных по размеру и прочности мыльных пузырей, не спешат разглашать свои секреты. Ни на 34

одной этикетке я не нашла точного состава раствора. Всё, что готовы раскрыть про изводители, умещается в фразах «специ альный мыльный раствор» или «в состав входят высококачественные безвредные компоненты». Поэтому я решила создать раствор для мыльных пузырей самостоя тельно. Среди многочисленных составов

Вырошчваем таленты растворов, найденных в интернете, я хочу выявить самый лучший, чтобы из раство ра получались долго летающие мыльные пузыри больших размеров. Осуществив поиск разных составов рас твора для мыльных пузырей в интернете, мы определили, что основными их компо нентами являются вода, глицерин и мыло (шампунь или моющее средство) (рис. 2.1).

2.2. Поиск и классификация составов раствора для мыльных пузырей На разных сайтах интернета предлага лись различные варианты растворов для мыльных пузырей. Здесь можно было узнать об исследованиях, проводимых уче никами. Основываясь на этой информации, я отобрала для исследования 6 лучших со ставов раствора для пузырей (табл. 2.1). Таблица 2.1 — Составы раствора для мыльных пузырей Номер раствора

Рисунок 2.1 — Средства для исследования

С водой мы разобрались довольно легко, её формула оказалась известна и мне, хоть на тот момент в нашем классе ещё не было уроков химии. Итак, формула воды Н2О, т. е. молекула воды состоит из двух атомов кислорода и атома водорода [7, с. 4]. Гли церин — это вид спирта, он используется в косметических средствах как смягчающее и успокаивающее средство. Добавляется в зубные пасты, клеи и кондитерские из делия для предотвращения их высыхания. Глицерин добавляют для увеличения по лярности длинных молекул растворителя, один из концов которых (гидрофильный) любит воду, а другой (гидрофобный) пред почитает жир. В результате в двойной мыльной плёнке все водолюбивые хвосты молекулы мыла ориентированы внутрь плёнки, водоотталкивающие — наружу [8, с. 112]. Пришло время провести эксперимент и найти самый лучший состав для получения желаемого результата. Получается, что в таком простом мыль ном деле есть немало хитростей. Конечно, почти всё зависит от состава раствора для мыльных пузырей.

Соотношение частей

Глицерин 1

Шампунь 3

Вода 16

2 (Fairy)

2.3. Сравнение показателей растворов, таблица результатов эксперимента Исследование началось! Были подготов лены отобранные составы с соблюдением соотношения частей растворов. Каждый состав был разведён в отдельном стакане. Стаканы были пронумерованы. Эксперимент состоял из трёх этапов. 1. Пузыри всех составов проверялись на продолжительность жизни. Из каждого со става выдувался один пузырь и засекалось время до его лопания. Первый этап эксперимента показал, что самый живучий пузырь был получен из растворов под номерами пять и шесть. 2. Пузыри всех составов проверялись на размер. Для этого каждый состав использо вался для выдувания несколько раз. На втором этапе победителями стали второй и шестой растворы. 3. Составы растворов проверялись на возможное количество выдуваемых пузы рей. На третьем этапе лидировали составы под номерами два и шесть. Победителем эксперимента стал раствор под номером шесть, отличительная особен 35

Вырошчваем таленты ность которого — использование моющего средства Fairy. Состав победителя: 1 часть глицерина, 2 части Fairy, 6 частей кипячё ной холодной (дождевая или снеговая ещё лучше) воды (табл. 2.2). После этого я сравнила раствор-победи тель с его покупным аналогом. Вывод: в тех же трёх этапах эксперимента раство ры продемонстрировали очень похожие ре зультаты. Вполне возможно, что в покупной раствор и добавляются какие-то химические секретные добавки, но так ли их много и та

кова ли их реальная стоимость? Думаю, что большую роль здесь играет «загадочность» и реклама гигантизма пузырей. Существо вание какого-то «особого» раствора — всего лишь промоакция производителей. Таким образом, раствор, полученный мной в домашних условиях, вполне можно использовать для домашнего шоу мыль ных пузырей. Единственным препятствием для этого может стать ограниченность про странства, а не очень приятным послед ствием — удаление пятен с мебели.

Таблица 2.2. — Результаты эксперимента

Время до лопания, мин 3

6—10

4—6

2—3

2—5

5—10

Покупной

14—20

Номер раствора

Размер, см

Количество

1—2

Победитель

Рисунок 2.2 — Выдувание мыльных пузырей из растворапобедителя

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Итак, пришло время подвести итоги проделанной работы. Я узнала о многих научных законах, действующих в нашей жизни буквально на каждом шагу. Но ещё больше мне пред стоит узнать. 36

Достигнута цель проекта: опытным пу тём найден оптимальный состав раство ра для изготовления мыльных пузырей в домашних условиях. Изучено явление об разования мыльных пузырей и факторы, влияющие на их поведение.

Вырошчваем таленты Запланированные задачи по исследова нию выполнены в полном объёме: •• проведены опыты с разными состава ми раствора для мыльных пузырей; •• изучено изменение свойств мыльного пузыря при разной температуре воздуха; •• доказано, что получить мыльный пу зырь несферической формы нельзя, но пу зыри можно соединять; •• выяснено, как лопается мыльный пу зырь, от чего зависит цвет мыльного пу зыря. Пуская мыльные пузыри, имеешь дело с очень интересным физическим объектом. Изучая его свойства, лучше узнаёшь за

коны мира, в котором мы живём. Знаком ство с силой поверхностного натяжения при проведении этого исследования опре делило следующее направление моего ис следования. Перспективу работы я вижу в более углублённом изучении действия силы поверхностного натяжения, актуальности использования этого явления во многих практических технологиях: •• проектировании зданий, куполов; •• установлении природы и правил по ведения ураганов; •• изучении чёрных дыр в астрономии; •• создании лабораторий на чипах для диа гностики заболеваний (нанотехнологии) и др.

Список использованных источников 1. Бойз, Ч. В. Мыльные пузыри / Ч. В. Бойз. — Детиздат, 1936. — 128 с. 2. Мажуева, О. Тайны мыльных пузырей [Электронный ресурс]. — Режим доступа: nsportal. ru/ap/library/drugoe/2013/04/02/issledovatelskaya-rabota-tayna-mylnykh-puzyrey. — Дата доступа: 15.10.2016. 3. Российская государственная библиотека [Электронный ресурс] / Центр информ. техноло гий РГБ; ред. Т. В. Власенко; web-мастер Н. В. Козлова. — Режим доступа: http://www. lib.rus. ec/b/305505. 4. Перельман, Я. Занимательная физика : кн. 1 [Электронный ресурс] / Я. Перельман, под ред. Н. Антонович. — Режим доступа: http://www.math.ru/lib/book/djvu/bib-kvant/puzyri.djvu. 5. Википедия [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.ru.wikipedia.org/wiki. 6. Перельман, Я. Занимательная физика: кн. 2 [Электронный ресурс] / Я. Перельман, под ред. Н. Антонович. — Режим доступа: http://www.fun-bubbles.narod.ru. 7. Исаченкова, Л. А. Физика, 6 / Л. А. Исаченкова, И. Э. Слесарь. — Минск : Народная асвета, 2010. 8. Кабардин, О. Ф. Физика. Справочные материалы / О. Ф. Кабардин. — М. : Просвещение, 1988.

Пазакласная работа

Энергосберегающая тропа в школе С. В. Здоронкова /Uchilka_zdr@mail.ru/ Внеклассное мероприятие разработано для учащихся 8 класса. Оно проводится в виде игры-путешествия по станциям. Цель: предполагается, что к концу заня тия учащиеся смогут определить потери энер гии в различных помещениях здания школы, осознать масштаб этих потерь и предложить возможные варианты их уменьшения. Задачи: •• содействовать развитию у учащихся творческого мышления и навыков энерго сберегающего поведения; •• способствовать развитию умений гра мотно работать с информацией, формулиро вать выводы; •• способствовать развитию навыков рабо ты в команде. Форма проведения: игра-путешествие. Продолжительность: 1 час 30 минут. Оборудование: карточки — маршрут ные листы для каждой команды (приложе ние 1), карточки-протоколы (приложение 2), карточки-задания для каждой станции, боль шой лист бумаги, клей, скотч, ножницы, свеча (зажигалка для плиты), коробка с мел кими отходами (фантики, пластиковые бу тылки, бумага, кусочки ткани и т. п.), пре зентация на тему «Давайце берагчы планету» (приложение 3), листы бумаги, ручки.

Правила игры В игре участвуют команды из 5 чело век (до 6 команд). Команды придумывают названия и выбирают капитанов. Каждая команда получает маршрутный лист и про токол. На станциях участники выполняют 38

соответствующие задания. После выполне ния всех заданий команда возвращается на старт, где представляет результаты, полу ченные на различных этапах соревнования. Производится оценивание результатов дей ствия команд, подсчёт баллов и подведение итогов соревнований. Победитель каждого этапа определяется по следующим критериям: •• время, затраченное на выполнение за дания. Количество баллов самой быстрой команде совпадает с количеством командучастниц, занявшей второе место даётся на 1 балл меньше и т. д.; •• правильность выполнения заданий: нет ошибок и неточностей — 3 балла, есть некоторые неточности — 2 балла, есть ошибки — 1 балл; •• представление результатов: нет ошибок и неточностей — 3 балла, есть некоторые не точности — 2 балла, есть ошибки — 1 балл.

Ход игры Старт На старте участники знакомятся с пра вилами игры, критериями выполнения за даний, получают маршрутный лист (со гласно жеребьёвке) и протокол команды, после чего отправляются на станции.

Станция 1. «Тепловая» Поиск потерь тепла в кабинете. Задания: 1. Нарисуйте план помещения, укажите все окна, двери, вентиляционные проёмы (для экономии времени план помещения

Пазакласная работа можно подготовить заранее и раздавать ко мандам на станции). 2. Зажгите свечу и проведите ею вдоль рам закрытых окон и форточек вверх-вниз и вправо-влево. Найдите участки, где пла мя свечи колеблется и отклоняется в сто рону от вертикали. Это значит, что в этих местах есть отверстия, через которые хо лодный воздух проникает в помещение, а тёплый воздух выходит из него. Отметьте их на плане. 3. Обследуйте таким же образом двери, стыки стен и места под окном. Отметьте их на карте. Задание на защиту: Предложите варианты устранения дан ных утечек тепла.

Станция 2. «Энергосберегающая» Энергоёмкость школьного оборудова ния. Задания: 1. В кабинете информатики сосчитайте количество компьютеров. 2. Компьютер мощностью 250 Вт работа ет 10 часов в день. Рассчитайте расход энер гии всех компьютеров за учебный день. Задание на защиту: Предложите пути экономии электро энергии. Можно ли данные способы при менять дома?

Станция 3. «Математическая» Решите задачи: 1. За месяц семья оплачивает 120 кВт · ч электроэнергии. Холодильник потребляет в сутки 2 кВт · ч. На телевизор и осве щение расходуется 70 кВт · ч за месяц. Сколько киловатт-часов в месяц расходу ется на холодильник? Сколько суток он работает? 2. Если в 10 квартирах заменить по одной лампочке мощностью 75 Вт на энер госберегающую мощностью 20 Вт, то сколь ко киловатт-часов энергии можно сэконо мить за сутки?

(домах) каждого члена команды заменить лампы накаливания на энергосберегающие (можно использовать условие задачи 2).

Станция 4. «Словесная» Вставьте в слова пропущенные буквы: Би..топл..во Би..эн..ргет..ка Ветр..г..н..ратор Гели..эн..рг..тика ..т..пление Топлив.. Эн..ргет..ка Электр..снабжение Энерг..сбере..ение Эф..ективность Задание на защиту: Объясните, что означают данные слова.

Станция 5. «Физическая» Определите мощность, которую выраба тывает ваша команда при подъёме с перво го на второй этаж. Команда может решить задачу само стоятельно и получить 10 дополнительных очков либо воспользоваться алгоритмом. Для определения мощности P нужно из мерить работу А и время t, за которое она совершена: A P= . t Проведите эксперимент на лестнице в школьном здании.

Задание на защиту: Рассчитайте экономию, которую мож но было бы получить, если в квартирах 39

Пазакласная работа Измерьте высоту одной ступени лестни цы h, сосчитайте число n ступеней между двумя этажами и найдите высоту подъёма H: H = n · h. Человек массой m, перемещаясь на вы соту Н, совершает работу А: А = mgH. Измерив время t подъёма по лестнице, можно найти мощность P человека по фор муле: mgH P= . t Задание на защиту: Предложите способ использования энер гии, вырабатываемой человеком. В каких случаях данный способ может быть безо пасным и эффективным?

Станция 6. «Слоўная» На станции команда знакомится с пре зентацией «Давайце берагчы планету» (при ложение 3). Затем выполняет задание: Придумайте призыв (слоган) энергосбе регающей тематики на белорусском языке. Задание на защиту: Объясните основную идею вашего слога на. Кому адресован данный слоган? Какую

реакцию вы ждёте от тех, кто услушит ваш слоган?

Станция 7. «Поисковая» Каждый игрок команды делает что-либо из мелких отходов и приклеивает на об щий коллаж. Задание на защиту: Предложите, как можно сортировать отходы дома и в школе. Обоснуйте свой ответ с позиции вторичного использования отходов. После выполнения последнего задания команда возвращается на старт, где прово дится презентация и защита результатов работы на станциях.

Защита Во время защиты команды демонстри руют итоги выполнения заданий, получен ных на каждой из станций. Жюри и другие команды могут задавать вопросы. Для защиты результатов по каждой станции команда выдвигает одного из участников. Представители команд выходят и объясняют решение задач, делятся идея ми, предложениями по энергосбережению. Подводятся итоги соревнования. На граждаются победители. ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Маршрутный лист Команда __________________________________ Станция 1. «Тепловая» — кабинет № 6. Станция 2. «Энергосберегающая» — кабинет № 8. Станция 3. «Математическая» — кабинет № 11. Станция 4. «Словесная» — кабинет № 12. Станция 5. «Физическая» — лестница. Станция 6. «Слоўная» — кабинет № 7. Станция 7. «Поисковая» — кабинет № 2. Маршрутные листы других команд должны отличаться, чтобы на каждой станции на ходилось по одной команде.

Пазакласная работа ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Протокол команды ____________________________ Станция

Время

Правильность

Защита

Сумма баллов

«Тепловая» «Энергосберегающая» «Математическая» «Словесная» «Физическая» «Слоўная» «Поисковая» Итого

Итоговый протокол Станция

«Тепловая» «Энергосберегающая» «Математическая» «Словесная» «Физическая» «Слоўная» «Поисковая» Итого

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

«Давайце берагчы планету»

Слайд 1

Слайд 2

Пазакласная работа

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Астраномія

Астрономические наблюдения в 2017 году В. А. Голубев /astrogol@yandex.by/, И. В. Галузо /galuzo47@mail.ru/

Солнечные и лунные затмения 11 февраля 2017 года произойдёт полутеневое лунное затмение. В случае яс ной погоды жители нашей страны смогут наблюдать его в ночь с 11 на 12 февраля. Луна пройдёт через южную часть земной полутени и почти коснётся земной тени. При такой фазе затмение хорошо будет на блюдаться даже невооружённым глазом. Максимальное погружение Луны в земную полутень произойдёт в 3 часа 44 минуты. Солнечное кольцеобразное затмение бу дет наблюдаться 26 февраля 2017 года. По лоса кольцеобразной фазы пройдёт по ак ватории Тихого и Атлантического океанов, а также по территории Южной Америки и юга Африки. На территории Республики Беларусь частные фазы солнечных затме ний наблюдаться не будут. 7 августа следующего года произойдёт частное лунное затмение. Это затмение будет наблюдаться на территории нашей республики. Максимальной фазы 0,25 оно достигнет в 21 час 21 минуту, начало частного затмения — 20 часов 22 мину

ты, закончится частное теневое затмение в 22 часа 19 минут. Главное астрономическое событие 2017 года — полное солнечное затмение произойдёт 21 августа. Полоса полной фазы пройдёт по акватории Тихого и Атлантиче ского океанов и далее пересечёт североаме риканский континент с запада на восток. Максимальная продолжительность полной фазы — 2 минуты 40 секунд. На территории Республики Беларусь частные фазы солнеч ных затмений наблюдаться не будут. Начало астрономических времён года Весна — 20 марта 10 ч 28 мин Лето — 21 июня 4 ч 24 мин Осень — 22 сентября 20 ч 02 мин Зима — 21 декабря 16 ч 28 мин Земля будет находиться в периге лии 4 января в 14 ч (расстояние до Солн ца составит 147,1 млн км); в афелии — 3 июля в 20 ч (расстояние до Солнца — 152,1 млн км).

Условия видимости планет с территории Республики Беларусь В 2017 году произойдут три западные (утренняя видимость) и три восточные (вечерняя видимость) элонгации Меркурия. Даты наибольших западных элонга ций (т. е. наибольших угловых удалений

от Солнца) приходятся на 19 января (24°), 18 мая (26°) и 12 сентября (18°). Наиболь шие восточные элонгации будут 1 апреля (19°), 30 июля (27°) и 24 ноября (22°). В се верном полушарии Меркурий удобнее на 43

Астраномія блюдать весной, когда он находится в вос точной элонгации по вечерам после захода Солнца, а осенью — по утрам в западной элонгации. Такие относительно благоприят ные условия для наблюдения планеты на ступят вблизи дат 1 апреля и 12 сентября. В течение недели около 1 апреля Мер курий следует искать ранним вечером по сле захода Солнца на западе невысоко над горизонтом в созвездии Рыбы. В это время видимый блеск планеты равен –0,1 звёзд ной величины, видимый угловой диаметр составит 7,4′′. Утром перед восходом Солнца за 3—4 дня до и после 12 сентября можно оты скать планету в созвездии Льва. Звёздная величина Меркурия в этот период соста вит около –0,2m, видимый угловой диа метр планеты будет равен 7,2′′. Поблизо сти находятся Марс и Венера. 16 сентября угловое расстояние между Меркурием и Марсом будет менее 5′. Венера будет хорошо видна на протяже нии почти всего 2017 года. Особенно благо приятны для наблюдения планеты первые месяцы года, когда она перемещается в прямом направлении сначала по созвездию Водолея, а с конца января по созвездию Рыб. Венеру можно будет видеть по вече рам над западной стороной горизонта (бо лее четырёх часов тёмного времени). 12 ян варя она окажется в наибольшей восточной элонгации (47°), её блеск составит –4,4m, а видимый угловой диаметр 24,4′′ при рас стоянии от Венеры до Земли 103 млн км. После стояния 2 марта Венера перемеща ется попятным движением по созвездию Рыб и быстро сближается с Солнцем. Про должительность её вечерней видимости резко сокращается. С середины марта и до 10 апреля Венера пропадает в лучах Солн ца, так как 25 марта она проходит своё нижнее соединение. Уже с 10 апреля пла нета появляется в лучах утренней зари. 3 июня она будет находиться в наибольшей западной элонгации (46°), её блеск в это время составит –4,3m, а видимый угловой диаметр 24,2′′ при расстоянии от Венеры до Земли 104 млн км. В этот день планета пройдёт на 1,7° южнее Урана; 5 октября произойдёт соединение Венеры с Марсом 44

до 0,5°, а 13 ноября Венера приблизится к Юпитеру всего на 0,3°. Период утренней видимости Венеры продолжится почти до начала декабря. Условия для наблюдения Марса в 2017 году неблагоприятны. Весь год Марс перемещается по небу в прямом направле нии сравнительно недалеко от Солнца, а в пространстве он движется на значитель ном удалении от Земли. С начала года и до 6 августа расстояние от Земли до Марса увеличивается с 1,64 а. е. до 2,66 а. е., а затем уменьшается до 1,96 а. е. к концу года. Угловой диаметр планеты не превы шает 5,7′′, в августе уменьшается до 3,5′′, а в конце года немного увеличивается до 4,8′′. Блеск Марса меняется на протяже нии года от 0,9m до 1,7m, и планету сразу трудно отличить от звёзд такого же блеска. В январе, феврале, марте и апреле Марс ви ден по вечерам в западной области неба по следовательно в созвездиях Водолея, Рыб, Овна и Тельца; в мае — на фоне вечерней зари. Cоединение Марса с Нептуном прои зойдёт 1 января. 27 февраля Марс пройдёт на 0,6° севернее Урана. С конца июня и до третьей декады августа Марс не виден, так как 27 июля произойдёт его соедине ние с Солнцем. С конца августа планета появляется незадолго до восхода Солнца в восточной стороне неба в созвездии Льва. Продолжительность предутренней види мости Марса постепенно увеличивается, но условия для его наблюдений остаются неблагоприятными из-за его значительной удалённости от Земли. Из созвездия Льва до конца года Марс последовательно пе ремещается по созвездиям Девы и Весов. 5 октября в созвездии Льва Марс окажется всего на 0,2° южнее Венеры. В конце года продолжительность предутренней видимо сти планеты увеличится до четырёх с по ловиной часов. В течение всего 2017 года Юпитер пере мещается по созвездию Девы. В январе не спешным прямым движением он проходит севернее Спики (α Девы), 6 февраля дости гает точки стояния и меняет прямое дви жение на попятное. В пространстве Юпитер приближается к Земле, огибая её со сторо ны, противоположной Солнцу. 8 апреля

Астраномія Юпитер вступает в противостояние. В этот день его геоцентрическое расстояние равно 4,455 а. е., или 666 млн км. Блеск Юпите ра в эти дни равен –2,5m, он будет виден всю ночь. Видимый угловой экваториаль ный диаметр равен 44,3′′. Даже в неболь шой телескоп будет видна его сплюснутость (полярный диаметр не превышает 41,3′′). В пространственном движении по своей орбите Земля обгоняет Юпитер, и после противостояния расстояние между ними начинает увеличиваться, видимый диаметр и блеск планеты постепенно уменьшаются. Продолжительность видимости Юпитера укорачивается. После 10 июня обратное движение планеты меняется на прямое. С начала июня начинается период вечерней видимости Юпитера, однако он быстро со кращается и в августе не превышает одного часа, а в сентябре планета видна только в сумерках. С начала октября Юпитер не ви ден, так как 26 октября он проходит своё соединение с Солнцем. 10 ноября Юпитер в своём видимом движении пересечёт гра ницу созвездия Девы и перейдёт в созвез дие Весов. Во второй половине ноября на чинается период его утренней видимости. В конце года он виден около четырёх часов тёмного времени. В 2017 году условия для наблюдения Сатурна не вполне благоприятны, так как он на протяжении всего года движется по южным зодиакальным созвездиям Змеенос ца и Стрельца. Суточный путь Сатурна над горизонтом невысок, а наилучший период его видимости приходится на короткие лет ние светлые ночи. В начале года планета

перемещается по созвездию Змееносца, но 13 февраля перейдёт в созвездие Стрельца. В это время она видна под утро, до рассве та, в юго-восточной части неба. Своё прямое движение Сатурн 6 апреля сменит на обратное и 1 июня снова перей дёт в созвездие Змееносца. В мае, июне, июле будут наилучшие условия видимости планеты. 15 июня наступит противостояние планеты Солнцу, её блеск возрастёт с 0,5m в начале года до 0,0m, а видимый угловой диаметр — с 15,2′′ до 18,4′′ на геоцентриче ском расстоянии в 9,04 а. е. В период хоро шей видимости планеты раскрытие кольца Сатурна (угол наклона плоскости кольца к лучу зрения) составит 26,6°. Максималь ное раскрытие кольца Сатурна наступит в 2017 году с 23 сентября по 3 ноября и со ставит 27,0°. С конца августа Сатурн можно будет наблюдать по вечерам в юго-западной области неба, причём продолжительность его видимости ежедневно сокращается. С конца ноября видимость планеты пре кратится до конца года, так как 23 декабря она вступит в соединение с Солнцем. Уран весь 2017 год будет перемещаться по созвездию Рыб. Условия видимости пла неты определяются условиями видимости этого созвездия. Противостояние планеты с Солнцем наступит 19 октября. В этот период видимый диаметр Урана составит 3,6′′, блеск планеты — 5,7 звёздной вели чины, а расстояние от Земли — 18,92 а. е. В октябре Уран можно попытаться увидеть в бинокль или школьный телескоп по эк ваториальным координатам, указанным в таблице 1.

Таблица 1 — Экваториальные координаты планеты Уран на некоторые даты 2017 года Дата 4 октября 9 октября 14 октября 19 октября 24 октября 29 октября 3 ноября

Прямое восхождение ч

1 41,7 1ч 40,9м 1ч 40,2м 1ч 39,6м 1ч 38,6м 1ч 37,9м 1ч 37,1м

Склонение +9° +9° +9° +9° +9° +9° +9°

54′ 50′ 45′ 41′ 37′ 32′ 28′ 45

Астраномія В течение 2017 года Нептун медленно перемещается по созвездию Водолея. Про тивостояние Нептуна с Солнцем наступит 5 сентября в точке с координатами α = 22ч 58,1м и δ = –7° 36,6′. Это время являет ся самым благоприятным для наблюдения планеты. Её видимый диаметр в этот пери од составит 2,5′′, звёздная величина — 7,8m (при расстоянии от Земли 28,94 а. е.). Даты наступления основных фаз Луны в 2017 году приведены в таблице 2. Луч шее время для наблюдения Луны в теле скоп — её частные фазы, когда мы видим

это небесное тело в виде месяца или не полного диска. В частных фазах на по верхности Луны хорошо различимы тени, которые дают возможность рассмотреть больше деталей, особенно на терминаторе (границе светлой и тёмной областей). Зато во время полнолуния, когда Луна видна целиком, удобно рассматривать светлые лучевые структуры, расходящиеся от не которых кратеров. Из метеорных потоков лучшими для на блюдений в 2017 году будут Лириды, Орио ниды, Леониды и Геминиды (табл. 3).

Таблица 2 — Даты основных фаз Луны в 2017 году

Месяц

Первая четверть

Полнолуние

Последняя четверть

Новолуние

Январь

Февраль

Март

Апрель

Май

Июнь

Июль

1,30

Август

Сентябрь

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

Таблица 3 — Наблюдения метеорных потоков в 2017 году Название потока

Период действия потока

Дата максимума

Лириды

15.04—28.04

22.04

α = 18ч 04м δ = +34°

До 20

Ориониды

02.10—07.11

21.10

α = 6ч 20м δ = +16°

Около 20

Леониды

14.11—21.11

17.11

α = 10ч 12м δ = +22°

До 30

Геминиды

07.12—17.12

14.11

α = 7ч 28м δ = +33°

До 100

Координаты радианта

Скорость, км/с

Число метеоров в час

Астраномія

Знаменательные астрономические даты 2017 года Международный день планетариев. Этот день назначается на воскресенье, бли жайшее к дню весеннего равноденствия. В 2017 году День планетариев приходится на 26 марта (воскресенье). Международный день полёта человека в космос. 7 апреля 2011 года Генеральная Ассамблея Организации Объединённых На ций приняла резолюцию о провозглашении 12 апреля Международным днём полёта че ловека в космос. «Генеральная Ассамблея провозглашает 12 апреля Международным днём полёта человека в космос, который будет ежегодно отмечаться на международ ном уровне в ознаменование начала косми ческой эры для человечества», — говорит ся в резолюции, принятой на специальном заседании, посвящённом 50-летию первого пилотируемого космического полёта. В тек сте резолюции напоминается о том, что «12 апреля 1961 года состоялся первый по лёт человека в космос, который совершил Юрий Гагарин — советский гражданин, родившийся в России. Это историческое со бытие открыло путь для исследования кос мического пространства на благо всего че ловечества». Резолюция подтвердила важ ный вклад космической науки и техники в достижение целей устойчивого развития и повышения благосостояния государств и народов, а также в обеспечение реализации их стремления сохранить космическое про странство для мирных целей. 12 апреля 2017 года приходится на среду. Международный день астрономии — неформальный международный праздник,

введённый в 1973 году группой амери канских астрономов-любителей. Между народный день астрономии проходит под девизом «Нести астрономию людям». Этот день отмечается ежегодно в конце апре ля — начале мая в ближайшую субботу, когда фаза Луны приходится на первую четверть. В 2017 году этот день будет от мечаться 6 мая (суббота, 3 мая Луна нахо дится в фазе первой четверти). В последнее время организуются и аналогичные осен ние мероприятия. День астрономии осенью 2017 года приходится на 30 сентября (суб бота, 28 сентября Луна находится в фазе первой четверти). В заключение отметим, что в настоящее время визуальные наблюдения и зарисовки планет практически потеряли какую-либо научную ценность, так как современная ап паратура, установленная на профессиональ ных телескопах и космических станциях, даёт гораздо более полную и объективную информацию, чем человеческий глаз. И всё же школьные исследования планет не ис черпают себя хотя бы из-за того огромного удовлетворения, которое испытывает на блюдатель в процессе «живого» рассматри вания планет и Луны при помощи даже самого скромного телескопа. Учителю при планировании работы по организации астрономических наблюдений удобно пользоваться сетевым графиком ви димости планет (см. рис.). Совместив гра фик видимости планет с таблицей 2 насту пления основных фаз Луны, можно наи более эффективным способом спланировать проведение астрономических наблюдений со школьниками.

ɍɬɪɨ

Ɋɵɛɵ

ȼɟɱɟɪ

Ɋɵɛɵ

ȼɟɱɟɪ

Февраль

Ⱦɟɜɚ

Ɂɦɟɟɧɨɫɟɰ

ɍɬɪɨ

ȼɨɞɨɥɟɣ

ȼɟɱɟɪ

ȼɨɞɨɥɟɣ

ȼɟɱɟɪ

Январь

Ɉɜɟɧ

ɋɬɪɟɥɟɰ

ɍɬɪɨ

ɇɨɱɶ

ɍɬɪɨ

Май

ɇɨɱɶ

ȼɟɱɟɪ

Ɍɟɥɟɰ

Ɋɵɛɵ

Ⱦɟɜɚ

ɇɨɱɶ

ȼɟɱɟɪ

Ɋɵɛɵ4

ȼɟɱɟɪ

Апрель

ȼɟɱɟɪ

Март

Ɋɢɫɭɧɨɤ 1. ɋɟɬɟɜɨɣ ɝɪɚɮɢɤ ɜɢɞɢɦɨɫɬɢ ɩɥɚɧɟɬ ɜ 2017 ɝɨɞɭ.

Сатурн

Юпитер

Марс

Венера

Меркурий

Планета Планет

ɇɨɱɶ

ȼɟɱɟɪ

Ȼɥɢɡɧɟɰɵ

ȼɟɱɟɪ

Ɉɜɟɧ

ɍɬɪɨ

Июнь

ɇɨɱɶ

ȼɟɱɟɪ

Ɍɟɥɟɰ

ɍɬɪɨ

Июль

Месяц

ȼɟɱɟɪ

Ʌɟɜ

ɍɬɪɨ

Ʌɟɜ

Ʌɟɜ ɍɬɪɨ

ɍɬɪɨ

Сентябрь

Ɋɚɤ

Ɂɦɟɟɧɨɫɟɰ

Ⱦɟɜɚ ȼɟɱɟɪ

ȼɟɱɟɪ

ɍɬɪɨ

Ȼɥɢɡɧɟɰɵ

ɍɬɪɨ

Август

Сетевой график видимости планет в 2017 году

ȼɟɱɟɪ

ɍɬɪɨ

Ⱦɟɜɚ

ɍɬɪɨ

Октябрь

ȼɟɫɵ

25 ɋɬɪɟɥɟɰ

ȼɟɱɟɪ

ɍɬɪɨ

Ⱦɟɜɚ

ɍɬɪɨ

Ноябрь

ȼɟɫɵ

ɍɬɪɨ

ȼɟɫɵ

24 31

ɍɬɪɨ

ɋɤɨɪɩɢɨɧ

4 10

ɍɬɪɨ

Декабрь

Астраномія

Детали рельефа Луны И. В. Галузо /galuzo47@mail.ru/, В. А. Голубев /astrogol@yandex.by/ Благодаря своей близости Луна — неизменный объект для астрономических наблюдений. Даже невооружённого взгляда достаточно, чтобы получить массу впечатлений от созерцания нашего естественного спутника. Направив на Луну бинокль или небольшой телескоп с низким увеличением, можно более детально изучить лунные моря, крупные кратеры и горы. Такой, не слишком мощный, на первый взгляд, оптический прибор, как бинокль, позволит ознакомиться со всеми наиболее интересными достопримечательностями нашего спутника. Телескопы с диаметром объектива 200–300 мм позволяют рассматривать тонкие детали в структуре крупных кратеров, увидеть строение горных хребтов, разглядеть множество борозд и складок, заметить уникальные цепочки мелких лунных кратеров. К сожалению, в школьные телескопы рассмотреть детали других небесных тел Солнечной системы не удастся. Лучшее время для наблюдений Луны — период первой четверти, когда хорошо видна область близ терминатора, так как падающие на поверхность под небольшим углом солнечные лучи создают длинные тени, которые чётко выделяют даже невысокие формы рельефа. В период же полнолуния диск Луны становится менее выразительным. Однако и в этот период тоже очень интересно наблюдать Луну: при отвесно падающих солнечных лучах хорошо видны тёмные участки поверхности, неоднородности альбедо внутри морей и светлые лучевые системы у кратеров, которые не удаётся увидеть при косом освещении. Моря, равнины, озёра, горы — это обыч ные названия элементов рельефа Земли. Так называют похожие природные области и на небесных телах Солнечной системы. Когда же начали создавать более подробные кар ты планет и спутников Солнечной системы, прежних географических терминов стало не хватать. Появились венцы, купола, борозды, рытвины и др. Для каждого типа инопланет ного рельефа есть свои правила наименова ния, за соблюдением которых следит Меж дународный астрономический союз (МАС), ведающий всеми названиями вне Земли. В отличие от наименований деталей рельефа Земли небесные тела Солнечной системы (планеты, спутники, астероиды) включают ещё и детали альбедо (относи тельно большие области поверхности небес ного тела, отличающиеся от окружающих своей отражательной способностью). Первым небесным телом, для которого появились названия деталей рельефа, стала Луна. Кроме того, по наземным наблюдениям издавна составляли карты Марса и Мерку рия. Для них добиться хорошей детальности

было невозможно, и на этих картах фигури ровали только светлые и тёмные области не известной тогда природы — детали альбедо. Тёмные пятна представляют собой плоские низменности, которые по астрономической традиции называются морями, заливами, озё рами, болотами и океанами. Возможность за картировать детали рельефа появилась только после того, как эти планеты были засняты с близкого расстояния космическими аппарата ми. Сейчас для Марса и Меркурия параллель но существуют две системы наименований, утверждённые Международным астрономиче ским союзом: для деталей альбедо и для дета лей рельефа. В случае Марса вторая система в большой мере основана на первой. Термин детали альбедо, как правило, применяется к объектам, которые на мо мент обнаружения не могут быть объяс нены какими-либо деталями рельефа или геологическими особенностями, поэтому является чисто описательным. Обычно этот термин относится к деталям, наблюдаемым в видимом свете (море, залив, озеро, бо лото, пустыня, страна) и не применяется 49

Астраномія Марса — Джованни Скиапарелли4 в конце XIX века, а деталей альбедо Меркурия — Эжен Антониади5 в начале XX века. Лунные геологические структуры в боль шинстве своём названы в честь выдающихся астрономов и учёных, особенно исследовате лей Луны, земных горных хребтов и путеше ственников, явлений, связанных с погодой. На поверхности Луны МАС выделил 14 типов образований, которые составля ют систему лунной номенклатуры и слу жат основой для лунной топонимики. Ниже приводится номенклатура основных деталей рельефа Луны. Перед началом занятий по астрономическим наблюдениям рекоменду ется ознакомить учеников с характерными деталями видимой стороны Луны, исполь зуя при этом подробную карту Луны и фото графии отдельных объектов. Такой методи ческий приём будет гарантировать интерес школьников при «натурных» наблюдениях.

для небесных тел, окутанных непрозрачной для света атмосферой (таких, как планетыгиганты, на которых видны лишь облака и другие атмосферные явления). Однако он может относиться и к деталям радарного или инфракрасного альбедо, как в случае Титана. Такие объекты получили назва ния: факулы — яркие пятна, макулы — тёмные пятна, лакуны — объекты, лучше отражающие радиоволны, и др. По мере развития наблюдательной тех ники (использование внеземных телеско пов или межпланетных космических ап паратов) природа деталей альбедо обычно проясняется, и они получают более точное наименование согласно принципам планет ной номенклатуры. Основы современной номенклатуры де талей рельефа Луны заложили Джованни Риччоли1, Михаэль ван Лангрен2 и Ян Геве лий3 в середине XVII века, деталей альбедо Тип образований рельефа (в скобках — латинское обозначение) 1

Море (Mare) — тёмное пятно на поверхности лунного диска (визуально). Лунные моря яв ляются самыми крупными де талями лунного рельефа. Это местность с ровным дном, зали тая затвердевшей лавой. Могут присутствовать складки и пики небольших горных вершин. 1

Примеры деталей рельефа

Фотографии

Море Дождей 6 — лунное море, расположенное в северозападной части видимой с Зем ли стороны Луны, образовалось около 3,8 млрд лет назад при ударе огромного метеорита.

Риччоли, Джованни Баттиста (1598—1671) — итальянский астроном. Основной труд — «Новый Альмагест» (1651), свод астрономических знаний того времени. Ввёл в практику обозначение лунных кратеров именами учёных. 2 Лангрен, Михаэль Флоран ван (1598—1675) — голландский астроном и картограф. Был одним из первых астрономов, который начал давать имена различным объектам на поверхности Луны. Ему принадлежит создание первой карты Луны (1645); кроме того, он планировал выпускать карты Луны в тридцати различных фазах. 3 Гевелий, Ян (1611—1687) — польский астроном, конструктор телескопов. Предложил ряд назва ний для объектов на поверхности Луны, отчасти сохранённых до нашего времени, правильно оценил высоту лунных гор, открыл явление оптической либрации. 4 Скиапарелли, Джованни Вирджинио (1835—1910) — итальянский астроном. На названиях, предложен ных Скиапарелли, основывается современная система названий деталей поверхности Марса. Он выделил сле дующие типы тёмных деталей: моря, заливы, озёра, болота, низины, мысы, проливы, источники, области. 5 Антониади, Эжен Мишель (1870—1944) — французский астроном. Свои многолетние наблюдения изложил в монографии «Планета Марс» (1930), где описал историю изучения этой планеты с 1659 года. 6 Море Дождей — второе по величине лунное море после Океана Бурь. Современное название этого моря, как и большинство названий лунных морей, предложил Риччоли в 1651 году. Как и названия других морей западной половины видимой стороны Луны, оно связано с пасмурной погодой — вероятно, вследствие тогдашних представлений о влиянии Луны на погоду. Морская терминология стала традицион ной и сохранилась до наших дней. Водные названия отражают «психологическое состояние человека». 50

Астраномія Продолжение таблицы 1

Море Дождей. Вдали видны Застывшая лава характеризу горы Альпы7 ется более тёмной окраской, и этим объясняется сероватокоричневатый оттенок лунных морей. Размер колеблется от 200 до 1100 км в поперечнике. По аналогии с морями на Луне подобные образования стали так же называть и на других небесных телах Солнечной си стемы. Тёмные области на Мар Море лучше всего видно около последней четверти или после се тоже называют морями первой четверти. Этот район бо гат интересными объектами Океан (Oceanus) — самое круп Океан Бурь8 — расположен в ное лунное море. западной части видимой сторо На Луне имеется всего один ны Луны. Длина океана с севе океан. ра на юг составляет 2500 км, Морские области распределены а занимаемая площадь — по поверхности Луны весьма 4 000 000 км2. неравномерно: на видимом с Земли полушарии они занима ют 31 % площади, а на обрат ном — около 3 %

Залив (Sinus) — часть моря, вдаю щаяся в материк. Термин, исполь зуемый для некоторых деталей на границах лунных морей, своей формой напоминающих залив

На северо-востоке лунные горы Карпаты отделяют Океан Бурь от Моря Дождей Залив Радуги 10 — большой ударный кратер в северозападной части лунного Моря Дождей, заполненный застыв шей базальтовой лавой

Океан Бурь. Стрелка указывает на кратер Аристарх9 Залив Радуги. С севера и запа да залив окаймлён полуколь цом Юрских11 гор (остатки вала кратера)

7 Лунные горы и моря были хорошо рассмотрены после изобретения относительно мощных телеско пов. Своё название Альпы получили в середине XVII века, после предложения Гевелия называть горы на Луне такими же именами, как и на Земле. 8 Название Океану Бурь дал Риччоли из предположения, что погода на Земле меняется в зависимо сти от фаз Луны. 9 Аристарх — приметный ударный кратер (диаметр 40 км, глубина 3,15 км) в северо-западной части видимой стороны Луны. Название присвоено Риччоли в честь древнегреческого астронома Аристарха Самосского (310—230 до н. э.). 10 7 ноября 1970 года к юго-западу от Залива Радуги совершила посадку автоматическая станция «Луна-17», доставившая туда «Луноход-1» — первый в мире планетоход, успешно работавший на по верхности другого небесного тела. 14 декабря 2013 года в 400 км к востоку от того же места совершил посадку «Чанъэ-3» — космический аппарат с первым китайским луноходом. 11 Юра — в соответствии с традицией именования лунных гор по названию земных использовано название горного массива в Швейцарии и Франции.

Астраномія Продолжение таблицы 1

Озеро (Lacus) — термин, ис пользуемый в названиях тём ных выделяющихся деталей на Луне. Использование термина озеро началось в то время, ког да предполагалось, что более тёмные участки поверхности Луны соответствуют водным пространствам (как известно, это оказалось неверным). Одна ко с учётом традиций термин до сих пор сохраняется в офи циальных названиях структур лунной поверхности

Озеро Сновидений — располо жено в северо-восточной части видимой стороны Луны. Диа метр составляет 384 км, что де лает его крупнейшим объектом из тех, что называются озёра ми. Границы озера несколько размыты, поверхность, сформи рованная из базальтовой лавы, имеет низкое альбедо. На юго-западе Озеро Сновиде ний соединяется с Морем Ясно Озеро Сновидений. Слева вни сти через кратер Посидоний12 зу — кратер Посидоний

Болото (Palus) — пониженная Болото Эпидемий. Находится область, менее тёмная, чем к юго-востоку от Моря Влаж ности. море. Термин, используемый в на званиях некоторых тёмных де талей на Луне. С учётом того, что этот термин использовался в течение длительного времени, он был сохранён в некоторых официальных названиях лун ных деталей Болото Эпидемий. Глубина за падной и восточной оконеч ностей объекта имеет разницу 2 км 12

нома. 52

Кратер назван в честь Посидония, древнегреческого философа-стоика, историка, географа, астро

Астраномія Продолжение таблицы 1

Горы (Мontes) — горная систе На северо-востоке берег Моря ма, объединённая территори Дождей образует горная цепь ально и имеющая общую при лунных Альп. чину происхождения и облада ющая морфологическим един ством. Горная система состоит из горных хребтов, горных массивов, нагорий, межгорных впадин и долин

Долина (Vallis) — это отчётливо выраженная обособленная впа дина шириной несколько кило метров и протяжённостью де сятки и сотни километров. До лины встречаются на склонах обширных горных областей

Горы Альпы. Вершины гор до стигают высоты 3,5 км (г. Мон Немного западнее, на пере блан) шейке между Морем Дождей и Морем Холода выделяется 100километровый кратер Платон13 Альпийская Долина. Она име ет длину 164 км и пересекает Горы Альпы. Её дно ровное, шириной до 10 км, посереди не долины пролегает тонкая (500—700 м) трещина, однако увидеть её в любительские ин струменты очень сложно. Альпийская Долина. Это один из самых узнаваемых объектов на Луне. Альпийская Долина соединяет Море Дождей и Море Холода

Кратер (Crater) — воронко Ударный кратер Коперник14 на образное образование на поверх Луне. Глубина 3800 м. Возраст ности небесного тела. В своём кратера — около 800 млн лет. большинстве лунные кратеры имеют ударное происхождение, то есть образовались вследствие удара космического тела о по верхность нашего спутника. Вулканический кратер являет ся остатком потухшего вулкана Кратер Коперник. В центре или действующим вулканом чаши находится комплекс цен тральных пиков.

Кратер (диаметром 95 км) назван в честь древнегреческого философа Платона. Платон — ученик Сократа и учитель Аристотеля. 14 Коперник — ударный лунный кратер среднего размера, названный в честь польского астронома Николая Коперника. Кратер с таким же названием есть на Марсе. 53

Астраномія Продолжение таблицы 1

Цепочка (Catena) — ряд крате ров на поверхности небесного тела. Зарегистрировано 65 названий на 10 небесных телах (в том числе 20 на Луне)

К западу от кратеров Птоле мей 15 и Альфонс 16 лежит не крупный кратер Дэви17, а ря дом с ним расположена так на зываемая Цепочка Дэви — по следовательность крошечных кратеров, тянущаяся с востока на запад на 45 км.

Цепочка Дэви. Это едва замет ная тонкая линия, состоящая из 23 кратеров диаметром всего лишь 1—2 км

Хребет — крупное линейно вы тянутое поднятие рельефа с чётко выраженными склонами. Точки наибольших высот образуют гре бень хребта — линию, вытянутую в продольном направлении, раз деляющую хребет на два склона. В номенклатуре рельефов МАС не выделяет понятие хребет, используются близкие понятия: гряда (Dorsa), прямой хребет (Montes Recti) или просто горы (Мontes). Единственный объект на Луне назван «Змеиный Хре бет» (расположен в Море Ясно сти рядом с кратером Плиний). 15

Хребет Алтайский является одной из наиболее ярко выра женных частей самого внешне го кольца бассейна Моря Не ктара. Общая длина хребта со ставляет около 500 км.

Хребет Алтайский. Только в дни, когда лунный Алтай бли зок к терминатору, этот район Луны предстаёт земному на блюдателю как некая возвы шенность

Древний крупный ударный кратер на видимой стороне Луны на северо-восточной границе Моря Облаков. Кратер назван в честь древнегреческого астронома Клавдия Птолемея. Кратер с таким же на званием есть на Марсе. Рассеянное звёздное скопление в созвездии Скорпиона М 7 (NGC 6475) названо скоплением Птолемея. 16 Древний крупный ударный кратер, располагающийся на видимой стороне Луны на северовосточной границе Моря Облаков. Кратер назван в честь Альфонсо X Кастильского, астронома, короля Кастилии и Леона. Им были составлены астрономические таблицы, получившие название Альфонсовых. В честь Альфонса также назван астероид (925) Альфонсина. 17 Название кратеру присвоено в честь английского химика, физика и геолога, одного из основате лей электрохимии, Гемфри Дэви. 54

Астраномія Продолжение таблицы 1

Совокупность горных хребтов образует горную систему. Рас положенные линейно друг за другом горные хребты и масси вы, разделённые понижениями, образуют горную цепь

Структура Алтайских гор суще ственно отличается от строения других лунных горных цепей. Эти горы состоят из валов по луразрушенных кратеров, и по тому здесь наблюдатель не уви дит чётко выраженного хребта Борозда Гигина. Длина 204 км, ширина 3 км, глубина до 250 м; 17 кратеров точно уло жены в дно борозды. Размер кратеров от 9 до 1 км, глубина до 600 м. Борозда Аридея расположена к западу от Моря Спокойствия.

Борозда (Rima) — длинная, узкая, неглубокая, но не обры вистая линейная впадина, со храняющая на всём протяже нии одинаковую ширину. Бо розды часто тянутся на сотни километров вне зависимости от рельефа поверхности. Могут возникать в результате текто нических или ударных дефор маций. Большая часть борозд названа по близлежащему лунному кра теру. Выделяют три типа борозд: извилистые (состоящие из не скольких изогнутых кривых), дугообразные (образуют плав ные дуги) и прямолинейные

Борозда Гигина. Непосредствен но на борозде выделяется кра тер Гигин18.

Борозда Аридея. При наблюде нии в телескоп с большим уве личением создаёт иллюзию на сыпанной дороги на поверхности Луны. Слева — кратер Аридей19 Уступ (Rupes) — обрыв или крутой склон в устойчивых по родах, имеющий значительную протяжённость. Детали рельефа по форме напоминают земные уступы и обрывы.

Тектонический уступ Прямая Стена имеет длину 125 км и высоту 240 м. Находится в вос точной части Моря Облаков между кратерами Берт20 и Та бит21. Хорошо наблюдается в 60-миллиметровый телескоп.

Гигин — маленький вулканический кратер в северо-восточной части Центрального залива на видимой стороне Луны, название присвоено в честь римского писателя, автора трактата «Астрономия» Гая Юлия Гигина. 19 Аридей — небольшой ударный кратер в западной части Моря Спокойствия на видимой стороне Луны, название дано в честь македонского царя Филиппа III Арридея. 20 Берт — ударный кратер, название дано в честь английского астронома-любителя Уильяма Ред клиффа Берта. 21 Табит — ударный кратер, название присвоено в честь сабийского астронома, математика, меха ника и врача Табит ибн Курра. 55

Астраномія Окончание таблицы 1

Термин уступ ничего не гово рит о происхождении объекта и описывает лишь его внешний вид. Поэтому термин пригоден для объектов любого происхо ждения. На Луне зарегистрировано 8 уступов Мыс (Promontorium) — часть материка, вдающаяся в море. Названия даются по близко расположенным кратерам

Уступ Прямая Стена. Прямая стена проходит по дну разру шенного древнего кратера, сле ды которого можно обнаружить с восточной стороны

С южной стороны вход в Залив Радуги Моря Дождей венчают два мыса — западный Мыс Ге раклита22 и восточный Мыс Ла пласа23.

Мыс Лапласа. В глубине мыса хорошо различим кратер с од ноимённым названием

Система наименований деталей рельефа и деталей альбедо небесных тел Солнечной системы позволяет однозначно идентифи цировать эти детали. По состоянию на 2015 год названия, утверждённые МАС, имеют около 15 000 «именных» деталей поверхности 41 небесного тела. Около 60 % названий приходится на объекты Луны. Наименования состоят из имени соб ственного и, в большинстве случаев, родо вого термина. Родовой термин указывает на тип данной структуры, например море, озеро, долина и др. Поэтому на картах и в астрономических справочниках мы встре чаем: Море Облаков, Озеро Сновидений, Мыс Лапласа. Родовой термин является неотъемлемой частью названий деталей большинства типов. Он даёт возможность 22

различить объекты с одинаковым собствен ным именем. Например, 11 объектов на небесных телах названы именем Проме тея — в частности, каньон Прометей и гора Прометей на Марсе. В ряде случаев родо вой термин не используют, например, в названиях кратеров — Аристарх, Евдокс. Так, из 1970 названий на Венере 880 отно сятся к кратерам. Много имён кратеров и на других планетах и спутниках. Поэтому термин кратер на картах не пишут, да вая только название. Кстати, в названиях деталей рельефа небесных тел (за редким исключением) нельзя встретить фамилии генералов, политиков, диктаторов и других «сильных» нашего мира, зато астрономы, физики, известные учёные, люди искусства уравнены в правах с героями античных миров.

Гераклит — название кратеру присвоено в честь древнегреческого философа Гераклита Эфесского. Именем Лапласа назван кратер на Луне и астероид (4628). Пьер-Симон де Лаплас — французский математик, механик, физик и астроном; известен работами в области небесной механики, дифференци альных уравнений, один из создателей теории вероятностей. 23

Астраномія Список использованных источников 1. Бурба, Г. Инопланетные святцы / Г. Бурба // Вокруг света. — 2010. — № 1. — С. 66—75. 2. Галузо, И. В. Астрономические наблюдения в школе / И. В. Галузо, В. А. Голубев, А. А. Шимбалёв. — Минск : Нац. ин-т образования, 2009. — 76 с. 3. Галузо, И. В. Астероид «Голубев» или Кто и как называет астероиды / И. В. Галузо // Фізіка: праблемы выкладання. — 2009. — № 6. — С. 54—56. 4. Голубев, В. А. Астрономия: Основные понятия. Таблицы. / В. А. Голубев, И. В. Галузо, А. А. Шимбалёв. — Минск : Аверсэв, 2005. — 207 с. 5. Зигель, Ф. Ю. Сокровища звёздного неба: путеводитель по созвездиям и Луне / Ф. Ю. Зи гель. — М. : Наука, 1986. — 296 с. 6. Номенклатурный ряд названий лунного рельефа: каталог / С. Г. Пугачёва [и др.]. — М. : Государственный Астрономический институт им. П. К. Штернберга, МГУ, 2009. — 57 с. 7. Остапенко, А. Лунные ландшафты (астрономические наблюдения с биноклем) / А. Остапен ко // Наука и жизнь. — 1998. — № 4. — С. 36—42. 8. Самые легкодоступные объекты на Луне [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http:// astrobel.ru/info-po-nabludeniam/legkodostupnie-obekty-na-lune.html. — Дата доступа: 01.11.2016. 9. Слюта, Е. Н. Сравнительная планетология: основные понятия, термины и определения / Е. Н. Слюта, М. А. Иванов, А. В. Иванов. — М. : Наука, 1990. — 92 с. 10. Тарасевич, Г. География уходит в небо / Г. Тарасевич, А. Массалова // Русский репортер. — 2010. — № 5. — С. 32—38. 11. Шевченко, В. В. Современная селенография / В. В. Шевченко. — М. : Наука, 1980. — 288 с.

Дарагі і шаноўны Валерый Васільевіч БАРАШКАЎ! Віншуем Вас — знакамітага настаўніка, інтэлігентнага чалавека, аўтара нашага часопіса — з прысваеннем ганаровага звання

НАРОДНАГА НАСТАЎНІКА БЕЛАРУСІ. Прыміце нашы найлепшыя пажаданні здароўя і творчых поспехаў. Рэдакцыйная калегія

Змест часопіса «Фізіка» за 2016 год

Змест часопіса «Фізіка» за 2016 год XXYIІ Метадычны летнік. — № 2 (59). Акуленко В. Л. Такая простая сложная задача. — № 2 (19). Анатолю Аляксандравічу Аўсейчыку — 60. — № 5 (55). Блог галоўнага рэдактара. — № 1—6 (3). Брашевец С. А. Методическое ассорти для внеклассного мероприятия. — № 1 (13). Бунос В. А. Задачи на предельные зна чения. — № 1 (5). Бурачевский А. В. Принципы конструи рования заданий исследовательского типа по физике в средней школе. — № 1 (23). Вайлапов В. А. Особенности организа ции астрономических наблюдений. — № 5 (56). Василию Васильевичу Петрову — 80. — № 5 (54). Войтова С. А., Зубкова А. И., Арончик Д. И. О задачах и ответах. — № 6 (22). Войшнис А. В. Исследовательская работа «Физика мыльного пузыря». — № 6 (31). Воронько Е. Д. 10 июля — 160 лет со дня рождения Николы Теслы (1856– 1943). — № 4 (58). Воронько Е. Д. 27 апреля — 225 лет со дня рождения Сэмюэла Морзе (1791— 1872). — № 2 (37). Гаврукович Е. В. Факультативное заня тие «Что мы можем сделать для экономии энергии?». — № 3 (10). Галуза І. В., Голубеў У. А., Шымбалёў А. А. Біяграфічныя звесткі пра астра номаў і касманаўтаў Беларусі. — № 1 (48). Галузо И. В. Иллюстрированный кроссворд-ребус «Астрономы». — № 2 (53). Галузо И. В. Кроссворд-ребус «Астроно мические символы и знаки». — № 3 (58). Галузо И. В. Кроссворд-ребус «Астроно мия». — № 1 (55). Галузо И. В., Голубев В. А. Детали ре льефа Луны. — № 6 (49). 58

Галузо И. В., Голубев В. А. Методы от крытия экзопланет. — № 3 (45). Галузо И. В., Голубев В. А. Планеты и экзопланеты. — № 2 (46). Голубев В. А., Галузо И. В. Астрономиче ские наблюдения в 2017 году. — № 6 (43). Горбацевич С. А. Историко-иллюстра тивно-демонстрационный материал к теме «Магнитные свойства веществ». — № 6 (9). Гребень В. М. Маятник как средство приобщения к миру вращения. — № 6 (18). Гребень В. М. Об ископаемом дереве, про тоне и ускоряемом электроне. — № 5 (41). Гриффин Патрик. Школам нужны ана литики». — № 4 (18). Грудинская Т. В. Конкурс «Физический аукцион» для учащихся 6 классов. — № 5 (51). Давиденко П. А. Об оформлении уча щимися результатов исследовательской и творческой деятельности в области физики и техники. — № 2 (22). Довнар М. Л. Урок по теме «Интерфе ренция света». — № 6 (4). Драніца Н. В. З вопыту прымянення ІКТ на ўроках фізікі. — № 4 (54). Драніца Н. В. Электрычнае супраціў ленне (8 клас). — № 5 (18). Евсеев А. В., Толмачёв С. В. Как мы учились на курсах в летнике «Ольхов ка». — № 5 (45). Запрудский Н. И. Как учителю на ква лификационном экзамене успешно предста вить свой опыт работы. — № 1 (16). Запрудскі М. І. Прэзентацыя вопыту на кваліфікацыйным экзамене. — № 2 (16). Здоронкова С. В. Энергосберегающая тропа в школе. — № 6 (38). Ильютенко О. А. О выборе системы от счёта на примере задачи по механике. — № 2 (33). Инструктивно-методическое письмо Ми нистерства образования Республики Бела русь «Об организации в 2016/2017 учеб

Змест часопіса «Фізіка» за 2016 год ном году образовательного процесса при изучении учебных предметов и проведении факультативных занятий в учреждениях общего среднего образования». — № 4 (4). Камионко Е. В. Исследовательская дея тельность учащихся как основа развития их творческого мышления. — № 4 (21). Каткавец В. М. Тэма «Выпарэнне» (8 клас). — № 4 (39). Кац П. Б. О некоторых недочётах в условиях и решениях задач из пособия для подготовки к экзамену и централизованно му тестированию и учебного пособия «Фи зика, 11». — № 3 (19). Малашка Н. А. Навуковец. Выклад чык. Асоба. — № 2 (35). Матецкий Н. В., Хильманович В. Н. Использование активных демонстраций при обучении физике на примере изучения темы «Электромагнитные колебания и вол ны». — № 3 (4). Медыякомпас. — № 1 (4, 59); № 2 (21); № 3 (4, 14, 19); № 5 (4, 35, 44); № 6 (28). Нестерович Ю. В. Электрический ток. Источники электрического тока. Действия тока (8 класc). — № 5 (5). Новикова Т. П. Глаз как оптическая си стема. Дефекты зрения. Очки (8 класс). — № 1 (30). Особенности организации образователь ного процесса при изучении учебного пред мета «ФИЗИКА». — № 4 (13). Особенности организации образователь ного процесса при изучении учебного пред мета «АСТРОНОМИЯ». — № 4 (16). Петров К. А. Ошибки и затруднения педагогов на первом этапе квалификацион ного экзамена. — № 2 (13). Плетнёв А. Э., Гусев С. В., Сугакевич А. Г. Второй Могилёвский фестиваль науки в цифрах и оценках. — № 2 (27). Плетнёв А. Э., Сугакевич А. Г., Гусев С. В. Третий Могилёвский фестиваль науки. — № 6 (29). Пролиско Т. С., Пичугина И. Н. Подго товка стендовой защиты исследовательской работы учащегося. — № 3 (37). Редькин В. П., Равуцкая Ж. И. Методо логия изложения молекулярной физики в школьном курсе: введение в термодинами ку и молекулярную физику. — № 4 (44).

Редькин В. П., Равуцкая Ж. И. Мето дология изложения электродинамики в школьном курсе физики: электрическая проводимость твёрдых тел. — № 5 (36). Родюшкин А. Н. Использование ком пьютерных технологий на уроках физи ки. — № 2 (4). Сапанович В. А. Конкурс по физике для учащихся 7—8 классов. — № 3 (42). Сельвич М. В. Cила тока. Единицы силы тока. Амперметр (8 класс). — № 4 (13). Сицко Г. Н., Медведев Д. Г., Безруков В. А. К вопросу изучения законов со хранения в механике. — № 6 (20). Слободянюк А. И., Маркович Л. Г. Гео метрическая оптика и… никакого фотошо па! — № 3 (26). Старшов М. А. Известный опыт в но вом варианте. — № 6 (16). Сугакевич А. Г., Гусев С. В., Плетнёв А. Э. Организация учебных исследова ний по астрономии с помощью простейшего оборудования. — № 1 (41). Сугакевич А. Г., Плетнёв А. Э., Гусев С. В. Взаимодействие участников об разовательного процесса при организации технического творчества учащихся. — № 2 (38). Сядзяка А. Г. Развіваючы патэнцыял дэманстрацыйнага эксперымента. — № 5 (30). Терещенков М. М., Третяк В. А. Штан генциркуль — необходимый измерительный прибор на уроках физики. — № 6 (14). Тищенко Н. Г., Киреев В. А. Создание физической модели на примере задачи тур нира юных физиков. — № 3 (22). Филипенко О. В. Мотивы исследователь ской деятельности учащихся. — № 3 (14). Хачатрян А. Ж., Согомонян А. И. О введении системы координат в курсе ме ханики. — № 4 (50). Чирок В. П. Урок и факультативное занятие по теме «Тепловое движение ча стиц». — № 5 (24). Шабусов А. К. Решение задач по астро номии с помощью свойств сферического треугольника. — № 3 (52). Якубовский А. В., Якубовская Э. Н. Графический метод решения задач. — № 4 (30). 59

Нашы аўтары

Д. І. Арончык, супрацоўнік ААТ «АСБ Беларусбанк» У. А. Бязрукаў, выкладчык кафедры фізікі і аэракасмічных тэхналогій Беларускага дзяржаўнага ўніверсітэта, кандыдат тэхнічных навук С. А. Войтава, настаўніца гімназіі № 3 г. Магілёва А. В. Войшніс, вучаніца сярэдняй школы г. п. Воранава Гродзенскай вобласці І. В. Галуза, дацэнт кафедры інжынернай фізікі Віцебскага дзяржаўнага ўніверсітэта імя П. М. Машэрава, кандыдат педагагічных навук С. А. Гарбацэвіч, старшы выкладчык Інстытута інтэграваных формаў навучання і маніторынгу адукацыі Беларускага нацыянальнага тэхнічнага ўніверсітэта У. А. Голубеў, старшы выкладчык кафедры інжынернай фізікі Віцебскага дзяржаўнага ўніверсітэта імя П. М. Машэрава У. М. Грэбень, настаўнік ліцэя № 1 г. Мінска С. В. Гусеў, настаўнік ліцэя Беларуска-Расійскага ўніверсітэта (г. Магілёў), настаўнікметадыст М. Л. Доўнар, настаўнік гімназіі г. Дзяржынска С. У. Здаранкова, настаўніца сярэдняй школы № 9 г. Бабруйска А. І. Зубкоў, настаўнік сярэдняй школы № 27 г. Магілёва Д. Г. Мядведзеў, дэкан механіка-матэматычнага факультэта Беларускага дзяржаўнага ўніверсітэта, кандыдат фізіка-математычных навук, дацэнт А. Э. Плятнёў, настаўнік ліцэя Беларуска-Расійскага ўніверсітэта (г. Магілёў), настаўнік-метадыст М. А. Старшоў, выкладчык Саратаўскага ўніверсітэта Г. М. Сіцко, дацэнт кафедры агульнай фізікі беларускага дзяржаўнага ўніверсітэта, кандыдат фізіка-матэматычных навук А. Г. Сугакевіч, настаўнік ліцэя Беларуска-Расійскага ўніверсітэта (г. Магілёў), настаўнік-метадыст М. М. Цярэшчанкаў, інжынер-фізік навукова-вытворчага рэспубліканскага ўнітарнага прадпрыемства «Актыў БДУ» В. А. Трацяк, намеснік дырэктара навукова-вытворчага рэспубліканскага ўнітарнага прадпрыемства «Актыў БДУ» Дасылаючы матэрыялы для публікацыі ў нашым часопісе, аўтары тым самым перадаюць выдаўцу невыключныя маёмасныя правы на ўзнаўленне, распаўсюджванне, паведамленне для ўсеагульнага ведама і іншыя магчымыя спосабы выкарыстання твора без абмежавання тэрыторыі распаўсюджвання (у тым ліку ў электроннай версіі часопіса). Рэдактар i карэктар В. А. Кіліч. Камп’ютарны набор і вёрстка А. П. Шаціла. Выхад у свет 28.12.2016. Фармат 60 × 841/8. Папера афсетная. Друк афсетны. Ум. друк. арк. 6,98. Ул.выд. арк. 7,44. Тыраж 732 экз. Заказ № 069. Цана свабодная. Паштовы адрас: Вул. Някрасава, д. 20, АПА, 220040, г. Мінск, тэл. 2857833, еmail: zaprudskyn@mail.ru Надрукавана ў друкарні рэспубліканскага ўнітарнага прадпрыемства «Выдавецтва “Адукацыя і выхаванне”». ЛП № 02330/327 ад 19.01.2012. Вул. Захарава, 59, 220088, г. Мінск.