НОУ "Может ли вода течь вверх?"

СОДЕРЖАНИЕ

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

ГЛАВА I

1. Почему вода течет? Действия силы тяжести……………………………6-7

2. Что может заставить течь воду вверх....................................................7-9

ГЛАВА II

2.1 Подготовка к опытам……………………………………………………..10

2.2 Проведение опытов. Наблюдение……………………………………….10-12

Заключение …………………………………………………………………...13-14

Список используемой литературы ……………………………………….15

Приложение

ВЕДЕНИЕ

Что такое вода?

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

Почему нас заинтересовала вода? Основные свойства воды — это интересная тема, которая изучается в школе, на уроках познания мира. Обычно среди свойств воды называются такие, как:

• прозрачная,

• бесцветная,

• текучая,

• без запаха,

• принимает любую форму, в которую её налить,

• растворяет вещества,

• может замерзать,

• может испаряться,

• вода расширяется и сжимается.

Нас заинтересовало такое свойство воды как – текучесть. Наблюдая в жизни за водой, мы всегда видим, что она течет вниз.

Мы хотим узнать, может ли вода течь вверх?

Гипотеза: вода может течь вверх.

Цель исследования: исследовать, может ли вода течь вверх.

Задачи:

1. Изучить информацию о свойствах воды, используя научно–популярную литературу;

2. Провести физические опыты по исследованию свойств воды;

3. Выяснить, когда и при каких условиях вода поднимается вверх;

4. Сформулировать выводы.

При подготовке работы была изучена различная литература, изучены материалы Интернет–сайтов, применены знания, полученные на уроках познания мира и внеклассных мероприятиях, проведен ряд опытов. Также был проведен опрос среди одноклассников с вопросами: «Может ли вода течь вверх?» и «Хотели бы вы это узнать?». На первый вопрос положительно ответили 6 учеников (35%), отрицательно – 7 (41%) и затруднились ответить 4 (24%). Интерес к данному вопросу проявили 16 учащихся (94%).

ГЛАВА I

1. Почему вода течет? Действие силы тяжести.

Мы говорим: она течёт;

Мы говорим: она играет;

Она бежит всегда вперёд,

Но никуда не убегает.

В морях и реках обитает,

А часто по небу летает.

А как наскучит ей летать,

На землю падает опять.

Почему же вода течет? Потому что ее молекулы слабо связаны. Под действием силы тяжести каждая молекула воды стремится вниз. Помешать ей могут только другие молекулы, уже занявшие свободное место. Опустевшее от их перемещения пространство заполнят следующие молекулы, за ними — следующие и так далее. Это направленное движение молекул воды в сторону освободившегося внизу места и есть течение воды.

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

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

Вода всегда устремляется сверху вниз. С высоких, заоблачных высот горная речка мчится с такой скоростью, с такой силой, что катит камни, ворочает глыбы. Тяжеленными глыбами и малыми песчинками вода непрерывно точит каменное дно, прокладывает дорогу - глубокое ущелье.

С горной речкой всё понятно. Другое дело - на равнине. Тут речка течёт медленно, едва заметно. Уклон, по которому течёт река не виден глазу, но он всё же есть и вода течёт вниз. Встретится на пути холм - речка его обойдёт, встретится на пути низина - вода её затопит - и дальше. Встретится ей другая речка - они сольются и вместе потекут к морю.

1. Что может заставить течь воду вверх?

Прежде чем приступить к опытной части нашей работы, мы изучили материал о том как можно заставить воду течь вверх.

Сообщающиеся сосуды

Закон сообщающихся сосудов — один из законов гидростатики, гласящий, что в сообщающихся сосудах уровни однородной жидкости равны.

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

Капиллярные явления

Капиллярные явления, поверхностные явления на границе жидкости с др. средой, связанные с искривлением ее поверхности.

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

Атмосферное давление

Атмосфе́рное давле́ние — давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и земную поверхность.

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

Мед, пиво пил,

Да усы лишь обмочил.

–Как выпить содержимое?

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

ГЛАВА II

2.1. Подготовка к опытам.

При изучении материала нас заинтересовало, как можно заставить подниматься воду вверх при помощи капиллярного явления и атмосферного давления. Для выяснения того, как вода может течь вверх, мы определили ряд опытов.

Опыт № 1 - с бумажной салфеткой

Опыт № 2 – с цветком

Опыт № 3 – со шприцем

Опыт № 4 – с соломинкой

2.2. Проведение опытов. Наблюдение.

Описание опыта № 1.

Для проведения опыта нам понадобились:

• бумажная салфетка

• стаканчики

• вода

• краски

• фломастеры

• ножницы

Мы вырезали из салфетки полоски и нанесли фломастером штрихи. Затем поместили полоски в стакан и налили воду. Через 5 минут намок первый штрих, значит вода поднялась. Спустя несколько минут мы увидели, что вода достигла всех штрихов.

Салфетка имеет пористую структуру и состоит преимущественно из целлюлозы, которая, в свою очередь, имеет волокнистое строение. Таким образом, воде не составляет труда найти себе пути-капилляры для движения вверх.

Описание опыта № 2.

Для опыта мы взяли:

• цветок на стебле

• гуашь

• вода

• стаканчик

В воде растворили гуашь. Вода подкрашивается для того, чтобы можно было наблюдать за поднятием жидкости по стеблю. В подкрашенную воду опустили цветок. Через некоторое время становится заметно, что подкрашенная вода сама поднимается вверх по стеблю. Ей помогает в этом атмосферное давление. При этом наблюдаются капиллярные явления. Через продолжительное время подкрашенная вода проникает даже в цветы.

Описание опыта № 3.

Для проведения данного опыта мы приготовили:

• шприц

• краски

• стакан

• вода

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

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

Описание опыта № 4.

В этом опыте нам понадобились:

• соломинка для коктейля

• стакан

• вода

Мы надрезали соломинку на расстоянии около 1/3 от одного конца. Согнули её и поместили короткий конец в стакан с водой. Расстояние от надреза до поверхности воды должно быть не более 2-3 сантиметров. А затем подули в длинный конец соломинки.

Что происходит?

Мы увидели, что: вода поднимется по соломинке из стакана и стала разбрызгиваться через надрез.

Почему это происходит?

Поток воздуха дует над коротким участком соломинки, снижая давление в этой точке. Атмосферное давление вытесняет воду из стакана, заставляя её подниматься вверх по трубочке. Поток воздуха разбивает поступающую воду на микрокапли, образуя спрей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

После выполнения опытов результаты мы занесли в таблицу.

Проведя несколько экспериментов с водой мы поняли, что:

- вода может двигаться вверх;

- вода может подниматься благодаря атмосферному давлению, например, в сообщающихся сосудах или капиллярах.

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

Список используемой литературы:

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

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

Интернет–ресурсы

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

2. http://www.aquaexpert.ru/enc/termin/water/

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

4. http://brainmystery.ru/kogda-voda-techet-vverx/

5. http://www.origins.org.ua/page.php?id_story=263

6. http://class-fizika.narod.ru/p135.htm

7. http://www.vokrugsveta.ru/quiz/215272/

14