7 класс

Задание №1: Ученик должен написать физическое сочинение на заданную тему, в котором он должен дать решение и объяснение поставленных в физическом эссе проблем познания (выделены жирным шрифтом).

«Метаморфозы невидимки по имени «Вода»

Вода – главное богатство Земли. Её так много и так мало… Вода покрывает ¾ поверхности земного шара. Куда уж больше? Но в основном вода соленая, непригодная для питья. Питьевой воды на Земле гораздо меньше и в некоторых странах ощущается её недостаток. Чем отличается соленая морская вода от обычной питьевой, минеральной и от дистиллированной? Что тяжелее: 1 л дистиллированной воды при 20 ⁰С или 1 л питьевой воды при той же температуре?

Вода обладает множеством уникальных свойств. Например, она является очень хорошим растворителем и поэтому в ней так много различных растворенных веществ. Ещё на планете Земля она находится одновременно сразу в трех агрегатных состояниях. В каких? В каком агрегатном находится состоянии вода в перечисленных ниже случаях: дождь, роса, изморозь, туман, иней, лед, ручей, пар, наледь, лужа, снег, град, облака, ледник?

Следующее свойство воды тоже необычно. Как известно при нагревании все тела расширяются, а при охлаждении сжимаются. Что произойдет, если мы в стеклянную бутылку нальем воды и поместим её в морозильную камеру? Когда объем образовавшегося льда больше: при 0, -6 или -20 ⁰С?

Вода в жидком состоянии при нагревании от 0 до 4⁰С вода не расширяется, а наоборот сжимается и только при дальнейшем нагревании от 4 до 100 ⁰С начинает расширяться. Как это влияет на климат Земли? Можно ли построить водный термометр?

Следующее свойство воды не уникально, но очень важно для нашей с вами жизни. Мы состоим на 70% из воды и поэтому без воды не сможем прожить и 3 дней (без пищи человек может прожить и месяц). При потере около 20% воды находящейся в нашем теле мы можем погибнуть. Поэтому для нас очень важно знать, где находятся источники воды и пригодны ли они для питья. Также важно знать, одинаковы ли молекулы воды в горячем чае, в холодном лимонаде, куске льда и грязной луже?

Вода вездесуща, она всюду - и в пустыне каменной, песчаной и ледовой и высоко в горах и глубоко под землей. А в пустой комнате есть вода? Если она присутствует в пустой комнате, то, как её обнаружить? А есть ли вода в пустыне? Как добыть воду в пустыне? Как сохранить воду в пустыне, которая внутри человека?

Мы с вами живем возле большой реки Кама, как и большинство жителей больших и малых городов, сел и деревень. Вода в любой реке течет всегда сверху вниз - с гор в морскую низину. Откуда вода берется в горах?

Мы с вами не рассмотрели множество других свойств и метаморфоз такого обычного и столь же необыкновенного вещества как вода. Это темы будущих наших встреч. Вы узнаете про воду столько удивительного… Будьте уверены!

Задание №2: Необходимо дать объяснение, в чем суть допущенных физических ошибок и дать свой правильный ответ, если среди предложенных вариантов нет правильного ответа.

Работа над ошибками

Плотины водохранилищ строят из самого плотного монолитного бетона. Однако при большом напоре происходит просачивание (фильтрация) воды через плотину. Как можно объяснить наблюдаемое явление?

1.Это явление можно объяснить так: в водохранилищах воды холодные, а при охлаждении расстояние между молекулами становится меньше, и образуются дыры.

2.Большой напор воды сильно воздействует, давит на плотину, возможно, некоторые молекулы плотины разрушаются. И поэтому вода может просачиваться через плотину.

3.Это можно объяснить тем, что молекулы разрушаются, но не пропадают, а оседают где-нибудь или их разносит по воздуху.

4.В бетоне есть мельчайшие отверстия, через которые и проникают молекулы воды.

5.Просачивание воды через плотину происходит потому, что вода раскрепляет молекулы и тем самым вода протекает сквозь плотину.

6.Со временем частицы молекул стираются и разрушаются, в связи с этим идет разрушение бетона и появляются дырки.

7.Потому что вода плотнее даже самого плотного бетона.

8.Это явление можно объяснить так: при нагреве вода увеличивает свой объем, поэтому вода просачивается.

9.Под напором воды происходит просачивание, потому что вода размывает эту плотину.

10.Все вещества состоят из молекул. При большом напоре воды со временем даже такое вещество, как монолитный бетон, разрушается, бетон размывает водой.

8 класс

Задание №1: Ученик должен написать физическое сочинение на заданную тему, в котором он должен дать решение и объяснение поставленных в физическом эссе проблем познания (выделены жирным шрифтом).

«Русская баня»

Мы уже в парной. Ну и жара… Посидим немного внизу – здесь попрохладнее. Привыкли – можно и наверх, на полок. Горячо? Ничего, бывает и жарче – ногой на пол не ступишь – обжигает. Почему в парной внизу холоднее, чем на полке?

Осторожно, доски сколочены гвоздями. На них не стоит садиться и в не очень жаркой бане: прикоснешься голым телом к шляпке гвоздя – заработаешь ожог. Почему при той температуре, при которой еще можно сесть на нагретое дерево, садиться на железо уже нельзя – обожжешься?

Известно, что белок сворачивается при температуре выше 43 ⁰С. Почему же человек может около часа находиться в бане с температурой воздуха выше 100 ⁰С без вреда для себя?

Стало вдруг тяжело? Это воздух сырой - на скамейке и на полу мокрые пятна. Почему сильный жар труднее переносится во влажном воздухе, чем в сухом?

Это можно исправить. Нужно, как говорится, «поддать пару». Набрать в ковшик кипятка и маленькими порциями бросать его в печь на раскаленные камни. Сразу горячая волна хлынет из печи наверх, жарче станет на полке, жарче и суше; исчезнут мокрые пятна, высохнут пол и скамьи. Почему, когда подбрасывают воду на горячие камни печи, в парной становится суше?

Почему нужно плескать воду на раскаленные камни понемногу, а не выливать на каменку сразу целый ковшик воды?

Почему плещут на каменку именно кипяток, а не холодную воду?

Где веник? Вот он в тазике с кипятком размокает. Готов? Прекрасно! Почему веник вымачивают в кипятке?

Ох, и попарюсь я сейчас! Натягиваю на голову шапку-ушанку, а на руки рукавицы. Парку поддал и пошел себя молотить веником с остервенением. Красотища! Зачем заядлые парильщики во время процедуры надевают на руки рукавицы, а на голову шапку?

Но с кипятком, который мы плещем на каменку, надо быть поосторожнее. И не только с ним. Возможен мощный выброс пара. Почему ожог паром опаснее, чем ожог кипятком?

Все, больше не могу… Откройте скорее отдушину, а то вовсе дышать не чем. Почему становится душно при повышении температуры воздуха в бане?

На улице мороз, а в бане жарче, чем на экваторе. Куда повалит пар, если открыть отдушину?

Пару глотков морозного воздуха и снова за дело. Жару поддайте! Еще сильнее… Неужто кипятку жалко?

С легким паром!

Задание №2: Необходимо дать объяснение, в чем суть допущенных физических ошибок и дать свой правильный ответ, если среди предложенных вариантов нет правильного ответа.

Работа над ошибками

Почему белый снег тает медленнее, чем грязный?

1. Потому что когда в чистый снег попадает грязь, она тихонько его разъедает. Частицы грязи начинают расходиться по снегу, а когда нагревает Солнце, то частицы двигаются быстрее и потому снег тает.

2. Потому что в грязи содержится теплоемкость.

3. Потому что в чистом снегу содержатся промежутки воздуха, которые при нагревании под солнцем не проводят тепло. А в грязном снегу промежутки заполнены грязью, а грязь лучший проводник, чем воздух.

4. Снег, покрытый сажей, растает быстрее, так как сажа и грязь имеют высокую теплопроводность, а у чистого теплопроводность наименьшая.

5. Снег тает быстрее, потому что то или иное тело «вещество» на него давит сверху и поэтому он быстрее тает.

6. Грязный снег в солнечную погоду тает быстрее, чем чистый, потому что солнечные лучи падают на темную вещь больше, чем на светлую, поэтому грязный снег тает быстрее, чем белый.

7. Между молекулами грязи расстояние меньше чем у снега, поэтому грязь сохраняет тепло.

9 класс

Задание №1: Ученик должен написать физическое сочинение на заданную тему, в котором он должен дать решение и объяснение поставленных в физическом эссе проблем познания (выделены жирным шрифтом).

Муха вездесущая

Бьющаяся о стекло и жужжащая муха весной – один из первых признаков возрождения всего живого. Даже убивать муху в это время не хочется. Но пройдет время – количество мух возрастет неимоверно и начнется новый виток противостояния человека и вездесущих и надоедливых мух. Пусть это противостояние и даже неприятие некоторыми из нас насекомых не помешает нам разобраться в физике мухи.

Первое что мы выделяем в мухе – это её способность летать. Как создается подъемная сила у насекомых, например, у мух? Птицам хватает для полета пары крыльев, а вот у мухи таких пар две. Не является ли излишеством? Каково происхождение радужных оттенков крыльев мух некоторых других насекомых, например стрекоз, бабочек и т. д.? Почему мухи издают звук лишь во время полета?

Все видели летом небольших мух, висящих в воздухе как бы неподвижно. Рывком насекомые перескакивают в сторону и снова застывают на месте. Как могут насекомые оставаться неподвижно в одной точке?

Второе необычное качество насекомых - мухи и некоторые другие насекомые спокойно ползают по вертикальной стеклянной стенке банки и даже по потолку. Как им это удается? Сможет ли она так же свободно перемещаться по потолку в безвоздушном пространстве?

Третье, что выделяет муху – это её глаза. Как устроен глаз мухи и других насекомых? Каковы преимущества и недостатки таких глаз перед глазом человека?

Для того чтобы изучить муху надо её поймать и провести хотя бы простейшие измерения. Попробуем, хотя это и не так просто, её взвесить. Представим, что муха сидит на внутренней стенке закрытой банки, уравновешенной на чувствительных рычажных весах. Что произойдет с весами, если муха станет летать внутри банки? Откроем трехлитровую банку. В какой момент весы начнут чувствовать, что муха улетела?

Усложним наши эксперименты. Внесём в них элемент экстремальности. Выпустим из рук банку. На дне вертикально падающей банки сидит муха. Каков вес этой мухи? Изменится ли время падения, если муха за время падения перелетит в верхнюю часть банки?

Несмотря на свою способность летать и ползать по потолку, мухи беспомощны в воде. Почему муха и другие мелкие насекомые, попав на поверхность воды, не могут выбраться наружу?

Получить хорошую фотографию мухи достаточно сложно, уж больно они непоседливы и мелки. Пусть во время фотографирования на линзу фотообъектива села муха. Будет ли она видна на фотографии? Как это отразится на качестве самого снимка?

Мух можно найти везде и в пустыне, и в тундре, и в лесной чаще, и средь городских улиц. Место обитания мух накладывает на них определенные особенности. Почему насекомые, живущие в полярных областях и высокогорных районах, имеют преимущественно темную окраску?

Короткая жизнь у мух – наступит осень, и они впадут в спячку. Немногим из них удастся дотянуть до тепла. Но несмотря ни на что они всегда рядом с человеком и в неимоверном количестве. Это их способ выживания. И не такой уж, как показывает практика, плохой способ.

Задание №2: Необходимо дать объяснение, в чем суть допущенных физических ошибок и дать свой правильный ответ, если среди предложенных вариантов нет правильного ответа.

Работа над ошибками

Почему человек может бежать по очень тонкому льду и не может стоять на нем не проваливаясь?

1. Потому что, когда человек бежит по этому льду, он бежит на скорости и меняет свою массу, т. е. меняет импульс тела, а когда он стоит, его масса увеличивается.

2. Человек, который бежит по льду, взаимодействует со льдом. При движении тело (конек) проходит вскользь над льдом. А когда стоит, он действует на него всей массой и проваливается. И ещё, когда он движется, у него уменьшается сопротивление.

3. Площадь воздействия больше, если он стоит. Его масса постоянно воздействует на лед.

4. Потому что когда человек стоит на льду, сила его тяжести направлена на один участок, и лёд не выдерживает. А когда человек бежит, то сила тяжести распределяется на больший участок, и лед не так легко ломается.

5. При беге, вес распределяется по стопе, а если же стоять в одной точке, то сила тяжести тела проломит в этом месте дыру. Такой эффект можно наблюдать при катании на лыжах.

10 класс

Задание №1: Ученик должен написать физическое сочинение на заданную тему, в котором он должен дать решение и объяснение поставленных в физическом эссе проблем познания (выделены жирным шрифтом).

Лучше гор могут быть только горы, на которых ещё не бывал

Людская страсть к путешествиям неизлечима. Но одно дело совершить путешествие с комфортом на популярный курорт, а другое – с рюкзаком за плечами забраться в дикий необжитый уголок суши. Но даже среди туристов-экстремалов альпинисты выделяются своей отчаянной решимостью штурмовать неприступные скалы и пики. Ничто не может их остановить – ни погода, ни опасность, ни собственные страхи. Все знают из опыта, что идти в гору трудно. А почему? Почему при ходьбе люди размахивают руками?

В самый сложной ситуации альпинистов всегда спасали знания, полученные от более опытных товарищей и тренеров, собственный опыт и трезвый расчет. Но невозможно преодолеть само влияние гор. Почему в горах, на высоте более трех с половиной километров над уровнем моря, даже здоровые люди испытывают головные боли и сердцебиения? Отметим, что в барокамере, из которой воздух откачан до давления, соответствующего этой высоте, самочувствие людей лучше, чем в горах.

Но это ещё не все. Почему на высоких горах действие суставов нарушается: конечности плохо слушаются, легко получаются вывихи?

Само Солнце в горах более жестоко к путникам. Почему длительное пребывание на солнце приводит не только к загару, но и к ожогам? Почему утром или к вечеру опасность ожогов меньше? Почему в горах загар появляется быстрее? Почему в горах альпинисты надевают черные очки?

Как рассказывают альпинисты, высоко в горах сумерки заметно короче, чем на равнине. Как вы думает, с чем это связано?

Хотя Солнце и обжигает, но чем выше поднимаешься в горы, тем становится холоднее, а на самых высоких вершинах в любую погоду лежит снег. Почему? Ведь, как известно, теплый воздух поднимается вверх, да и солнечным лучам ничто не препятствует освещать горные вершины.

Снег на вершинах гор не лежит неподвижно, а постепенно уплотняется в результате давления нарастающих верхних слоев и перемещения вниз водяных паров, что приводит к образованию монолитного льда, который соскальзывает со склона. Именно так и зарождаются ледники. Какова максимальная толщина ледника? Дайте оценку. Каким образом ледник преодолевает различные препятствия на своем пути?

Длинные языки горных ледников движутся неторопливо и неумолимо. Для неопытного наблюдателя они кажутся неподвижными. Но эта кажущая неподвижность хранит в себе множество опасностей. Представим, что горный турист, оступившись, скатился (вместе со своим тяжелым рюкзаком) с гребня каменистой морены и оказался на горизонтальном участке ледника. Лёд оказался настолько скользким, что передвигаться по нему невозможно. Как туристу выбраться из ледяной ловушки?

Постепенно спускаясь, горные ледники достигают теплого климатического пояса и начинает интенсивно таять. Почему горные реки, образующиеся за счёт таяния ледника, вырываются мощным потоком из грота, расположенного в нижней точке ледника, где «язык» нередко обрывается ледяной стеной? В то же время поверхность ледника может оставаться лишь немного влажной.

Узкие, но очень бурные в верховьях, горные реки зимой перекрываются снежными мостами, выдерживающими вес всадника. При этом сами реки не замерзают в виду быстроты течения, и вода уносит падающий в реку снег. Объясните, как образуются снежные мосты.

А летом бывалые туристы, как известно, подходя к реке, через которую переброшено бревно, обычно стараются перебежать по нему, а не идти медленно. Зачем они это делают?

Жара в горах не менее опасна. Трещины на поверхности скал чаще всего образуются в жаркий летний день. Почему?

В горах, как и всюду, все меняется каждый день, поэтому даже изведанные туристские маршруты потенциально опасны, особенно в дождь. Почему дождь в горах гораздо сильнее, чем у подножия гор?

Даже сон в горах не безопасен. Поэтому необходимо предусмотреть всё – все возможные и все невозможные, в обычных условиях, чрезвычайные ситуации. В качестве примера приведем один, кажущийся для непосвященных странным, закон из неопубликованного кодекса поведения туриста в горах. Почему у альпинистов существует правило: ночуешь высоко в горах, все металлические предметы собери и положи отдельно от лагеря?

Настоящий туризм не развлечение, а возможность проверить себя - свои силы и волю. Поэтому он так притягателен для студентов и молодых жителей города. А вы хотите проверить себя?

Задание №2: Необходимо дать объяснение, в чем суть допущенных физических ошибок и дать свой правильный ответ, если среди предложенных вариантов нет правильного ответа.

Работа над ошибками

Какая часть атома – ядро или электронная оболочка – претерпевает изменения при радиоактивном распаде? Почему вы так думаете?

1.Электронная оболочка. Потому что она находится сверху.

2.Оболочка, потому что ядро окружено электронной оболочкой. Она прикрывает ядро от внешних взаимодействий.

3.Мне кажется, что электронная оболочка, потому что при радиации она распадается. А ядро приобретает новую оболочку, после распада.

4.При радиоактивном распаде претерпевает изменения электронная оболочка, т. к. при распаде происходит перераспределение электронов. Ядро притягивает к себе электроны, либо отдает.

5.При радиоактивном распаде претерпевает изменения электронная оболочка. Потому что мала вероятность того, что частицы будут постоянно достигать ядра.

6.Я думаю претерпевает изменения при радиоактивном распаде. Потому что сначала идет ядро, а потом оболочка. И получается то что оболочка рушится, а ядро остается.

7.Будет претерпевать изменения ядро… так как электронная оболочка находится вокруг, а ядро будет двигаться внутри её, стучать об стенки и т. д.

11 класс

Задание №1: Ученик должен написать физическое сочинение на заданную тему, в котором он должен дать решение и объяснение поставленных в физическом эссе проблем познания (выделены жирным шрифтом).

«За штурвалом электромагнитного крана»

Знания для человека только тогда имеют настоящую цену, когда они увеличивают его нравственную, интеллектуальную или физическую силу. Орудия труда человека есть продолжения человека в пространстве реальном или идеальном, в зависимости от природы этих орудий труда – материальных или идеальных.

Кто из нас хотя бы иногда не представлял себя за рулем самолета или мощного грузовика? Огромная машина, послушно выполняющая любое требование человека – яркое свидетельство превосходства человека – восторг и упоение!

Сегодня у нас не менее интересное занятие - нам предстоит представить себя за рулем мощного электромагнитного крана работающего на свалке металлического лома. Вокруг крана то, что совсем недавно составляло окружающий мир человека, служа ему верой и правдой – трубы, утюги, кастрюли, батареи, станки и многое - многое другое. Они доживают здесь последние дни, чтобы, переплавившись, возродиться вновь. Предметы не только различны по форме и объему, но и из различных металлов. Как осуществить наиболее просто и быстро разделение черных и цветных металлов в металлическом ломе?

Не все так просто. Среди металлического хлама оказалась цинковая коробка с железными предметами внутри неё. Притянет ли электромагнитный кран закрытую цинковую коробку со стальными гвоздиками, шпильками или шурупами?

Другая ситуация. Над медным ящиком проносят электромагнит. Будет ли двигаться магнитная стрелка, помещенная внутрь ящика?

Нередки случаи, когда стальные предметы, переносимые подъемным электромагнитным краном, не отпадают после выключения тока в обмотке. Чем это объяснить? Что следует сделать, чтобы предметы отпали?

С какой целью на полюсах сердечника электромагнитного подъёмного крана делают медные напайки?

Несмотря на размеры и мощь электромагнитного крана, не все ему под силу. Например, он не может поднять деревянные или строительные, не металлические материалы. Не может поднять электромагнитный кран и цветные металлы. А можно ли электромагнитным подъёмным краном, не имеющим дополнительных захватов, поднимать и переносить раскаленные стальные и чугунные слитки?

Существуют не только такие мощные электромагниты, как в подъёмных электромагнитных кранах, но и очень небольшие, слабые как те которые используются, например, в медицине. Каким образом можно достичь такого различия в их мощности?

Мы сегодня поговорили лишь о небольшой части человеческих достижений. Все возможности, которые открывает перед человеком наука, не исчерпаны и неисчерпаемы.

О, сколько нам открытий чудных

Готовит просвещенья дух

И опыт, сын ошибок трудных

И, гений, парадоксов друг

И случай, бог изобретатель.

Задание №2: Необходимо дать объяснение, в чем суть допущенных физических ошибок и дать свой правильный ответ, если среди предложенных вариантов нет правильного ответа.

Работа над ошибками

Многие тела обнаруживающие способность наэлектризовываться трением (шелковые нити, бумага, кожа и др.) проявляют это свойство в большей степени, если их предварительно нагреть. Почему?

1.Я считаю, они сохраняют способность электризоваться в большей степени, т. к. по закону сохранения энергии, тепловая энергия преобразуется в электрическую.

2.Потому что нагревание это один из способов наэлектризовываться, поэтому при нагревании это свойство проявляется в большей степени.

3.Многие тела обнаруживающие способность наэлектризовываться трением проявляют это свойство в большей степени, если их предварительно нагреть. Потому что при нагреве кинетическая энергия становится больше, увеличивается скорость молекул, им проще вылететь и наэлектризоваться.

4.Эти тела проявляют свои свойства, если их нагреть, потому что, когда температура тела выше, оно легче и сильней начинает проявлять свои свойства, т. к. электроны проникают сквозь промежутки между молекулами и задерживаются там.

5.Когда тело нагревают и начинают тереть, оно электризуется проще, потому что движение атомов ускоряется, что способствует отделению электронов от ядра.

6.При нагревании расстояние между молекулами увеличивается и теперь между ними может поместиться больше зарядов.

7.Может быть, если мы предварительно нагреем тело, а затем потрем его о такое тело, при трении с которым тела наэлектризуются. При нагревании молекулы, атомы начинают двигаться быстрее. Следовательно, что число атомов, которые примут внешние электроны, возрастет. Т. к. больше атомов будет у поверхности, и большее число атомов возьмет себе внешние электроны. Следовательно, тем самым увеличится заряд, а если же наоборот тело отдает свои внешние электроны, то у них тоже увеличится заряд (противоположный).

8.Когда тела нагревают, то атомы в теле начинают двигаться быстрее, а следовательно и электроны в атоме. Когда тела трут друг о друга, то электроны либо притягиваются другим телом, либо тело притягивает электроны. Когда температура выше, то электроны движутся быстрей и, следовательно, за то же самое время которое заряжали тело, можно отдать или притянуть больше электронов, т. к. они движутся быстрее. Они быстрее передаются от тела к телу.

9.Мы знаем, что при нагревании тела, промежутки между молекулами этого тела увеличиваются. Следовательно, увеличивается объем. Следовательно, больше площадь соприкосновения. Следовательно, больший по величине заряд получит тело при трении с другим телом.

10.Потому что при нагревании молекулы начинают быстрее двигаться и при передаче электризации, наэлектризуется больше. Значит тело больше заряжено.