Когда в школе неделя науки или нужно подготовить доклад, ребёнку часто хочется показать что-то такое, чему удивятся одноклассники. Фокус перед классом должен получаться за несколько минут и быть виден даже с последней парты. Семь фокусов ниже как раз такие, и для них хватит домашних вещей.
Как подготовиться
- Отрепетируйте фокус дома хотя бы три раза. В первый раз обычно что-нибудь не получается, и пусть лучше это случится на кухне.
- Заранее договоритесь с учителем, сколько у вас будет времени, можно ли в классе работать с водой и где будет стол.
- Возьмите с собой поднос, полотенце и тазик, а также что-нибудь про запас: второй пакет, ещё одну открытку, несколько лишних карандашей.
- Сначала покажите фокус, потом спросите у класса, почему так вышло, и только после этого объясните.
- Дайте кому-нибудь из одноклассников попробовать самому. Так все увидят, что никакого подвоха нет.
- Огонь и любые вещества, кроме кухонных, в школу не берите.
Семь фокусов
Стакан, из которого не выливается вода
Понадобятся стакан, вода и кусок плотного картона шире стакана, например открытка.
Налейте в стакан воду до самого края и положите сверху открытку. Прижмите её ладонью, над тазиком переверните стакан вверх дном и осторожно уберите руку. Открытка остаётся на месте, и вода не выливается.
Открытку снизу прижимает атмосферное давление, и оно сильнее, чем вода давит на неё сверху. В каталоге физических демонстраций Мэрилендского университета этот фокус используют как раз для того, чтобы показать атмосферное давление. А поверхностное натяжение ещё и не даёт воде просочиться в щель между открыткой и краем стакана.
Карандаши сквозь пакет с водой
Понадобятся полиэтиленовый пакет с застёжкой, вода и три-пять хорошо заточенных карандашей.
Наполните пакет водой примерно на три четверти, выпустите лишний воздух, закройте и держите над тазиком за верхний край, чтобы острие, выйдя с другой стороны, не уткнулось в руку. Медленно и ровно проталкивайте заточенный карандаш через пакет, пока он не выйдет с другой стороны. Вода не вытекает. Потом так же проткните пакет вторым и третьим карандашом. В конце откройте пакет, вылейте воду в раковину и только потом вытащите карандаши.
Полиэтилен состоит из длинных гибких цепочек молекул. Острие карандаша раздвигает их, и цепочки плотно обхватывают карандаш, поэтому пакет сам закрывает дырку. В материалах Мичиганского научного центра этот опыт называют пакетом, который не протекает. Можно взять совсем круглые и гранёные карандаши и сравнить, влияет ли форма на результат.
Стрелка, которая разворачивается за стаканом
Понадобятся лист бумаги с большой стрелкой, которая смотрит вправо, прозрачный стакан с прямыми стенками и вода.
Поставьте лист за пустым стаканом: стрелка смотрит вправо. Налейте в стакан воду и медленно отодвигайте лист от стакана. В какой-то момент стрелка вдруг развернётся влево.
Стакан с водой работает как линза, изогнутая только по горизонтали. Свет, проходя через воду, преломляется, и если лист стоит достаточно далеко, лучи перекрещиваются, поэтому левая и правая стороны изображения меняются местами. Стрелка, которая смотрит вверх, не меняется, потому что по вертикали стакан не изогнут. Её стоит показать сразу после первой стрелки.
Монета, которая падает в стакан
Понадобятся стакан, открытка или игральная карта и монета.
Положите открытку на стакан, а монету на неё, точно над серединой стакана. Резко щёлкните пальцем по открытке сбоку. Открытка улетает, а монета падает в стакан.
У монеты есть инерция: она стремится остаться в покое. Учитель физики Кит Гиббс объясняет на своём сайте schoolphysics, что при быстром движении трение между открыткой и монетой действует слишком короткое время, чтобы увлечь монету за собой. Если тянуть открытку медленно, монета уедет вместе с ней, и эту разницу стоит показать классу.
Салфетка, которая остаётся сухой под водой
Понадобятся стакан, бумажная салфетка и миска с водой глубже стакана.
Скомкайте салфетку и затолкайте её на дно стакана так, чтобы она не выпала, когда вы перевернёте стакан. Держите стакан строго вверх дном и опустите его в воду ровно, не наклоняя, до самого дна миски. Через несколько секунд так же ровно поднимите. Салфетка осталась сухой.
В стакане воздух, и ему некуда деться, поэтому вода внутрь почти не попадает. Она лишь немного поднимается у края стакана, потому что воздух можно слегка сжать. Если наклонить стакан, из него выйдет пузырь воздуха, и вода зальётся внутрь.
Бумага, которая держит стаканчик
Понадобятся два одинаковых по высоте стакана или две стопки книг, лист бумаги А4, лёгкий пластиковый стаканчик и несколько монет.
Положите лист мостиком между двумя опорами и поставьте на середину пластиковый стаканчик. Лист прогибается, и стаканчик падает. Теперь сложите тот же лист гармошкой вдоль и снова положите на опоры. Он держит стаканчик, и в стаканчик можно положить ещё и монеты.
Сложенный лист выше в сечении, и каждая складка работает как маленькая балка, которую трудно согнуть. По тому же принципу делают гофрированный картон для коробок и волнистые кровельные листы.
Скрепка, которая плавает
Понадобятся миска с водой, металлическая скрепка, маленький кусочек бумажной салфетки, зубочистка и средство для мытья посуды.
Положите на воду кусочек салфетки, а на него скрепку. Салфетка вскоре намокает и тонет, а скрепка остаётся на плаву. Теперь обмакните кончик зубочистки в средство для мытья посуды и коснитесь им воды рядом со скрепкой. Скрепка тонет.
Молекулы воды притягивают друг друга и на поверхности образуют что-то вроде тонкой плёнки. Геологическая служба США называет эту силу поверхностным натяжением и приводит в пример как раз стальную скрепку, которая может держаться на воде. Мыло и моющие средства уменьшают поверхностное натяжение, и плёнка больше не держит скрепку.
С шариком и расчёской можно показать и другие фокусы, например струю воды, которая изгибается к расчёске. О них мы рассказываем в статье об опытах со статическим электричеством. А опыты для дома, например слайм или лава-лампу в стакане, мы подобрали по возрасту в статье об опытах для детей в домашних условиях.
Как объяснить, чтобы одноклассники поняли
Чтобы объяснить фокус, достаточно сказать, что произошло, почему и где такое встречается в жизни. Инерцию каждый чувствовал в автобусе, когда тот резко тормозит, а водомерки бегают по пруду благодаря поверхностному натяжению. Если кто-то задаст вопрос, на который вы не знаете ответа, спокойно скажите, что выясните, и расскажите на следующий день.
Где увидеть больше фокусов
Спектакль "Что должен знать каждый школьник?" как раз о таких фокусах: за час на нём показывают больше десяти простых трюков из подручных средств и объясняют каждый. Спектакль рассчитан на детей от 5 лет, идёт около часа, и взрослые тоже участвуют в опытах. Он проходит в нашем театре в Тейке, по адресу Brīvības gatve 211: 21 ноября на латышском в 11:00 и на русском в 13:00, 13 декабря на русском в 11:00 и на латышском в 13:00. Билеты продаются только на bilesuserviss.lv (Biļešu Serviss, откроется в новой вкладке), все даты можно посмотреть в календаре.
Если хотите посмотреть спектакль всем классом, школа может оставить заявку на спектакль на заказ: тогда он пройдёт на нашей сцене в Тейке только для вашего класса. Форма есть на странице Спектакль на заказ.
