Материалы посвящены описанию сравнительно простого, но интересного и поучительного для школьника опыта «Картезианский водолаз», который можно провести дома с простым оборудованием.
Естественные науки – это науки экспериментальные, в том смысле, что основные законы природы, изучением которых они занимаются, устанавливаются на основании данных эксперимента. Проводя ту или иную экспериментальную работу, экспериментатор по существу задает вопрос природе, но природа отвечает только на правильно заданный вопрос. Это значит, что эксперимент должен быть поставлен правильно, в противном случае экспериментатор не получит нужного ему ответа.
Современная экспериментальная база научно-исследовательских институтов и лабораторий использует сложную и дорогостоящую технику, но и простые, познавательные опыты можно провести у себя дома с легкодоступными для этого средствами. Поэтому мы рекомендуем учителям приучать школьников проводить несложные опыты с соблюдением правил техники безопасности в условиях домашней лаборатории, так как лучше один раз самому провести эксперимент, чем многократно прочитать о нем. Предлагаем начать знакомство с один из группы опытов экспериментальной физики «Картезианский водолаз».
Бумажный кораблик легко держится на воде, но когда бумага намокнет, кораблик тонет. Сухой кораблик держит на поверхности воды воздух, находящийся под куполом. Если купол намокнет и расползется, то воздух из-под него выйдет и кораблик утонет. А нельзя ли сделать так, чтобы воздух, то выходил из-под купола, то входил, а кораблик, то тонул, то всплывал – по нашему желанию? Оказывается, можно. Впервые такую игрушку сделал великий французский ученый и философ Рене Декарт, и теперь ее называют «картезианским водолазом» (по латыни Рене Декарт звучит как Ренатус Картезиус). Это был стеклянный цилиндр, наполненный водой, в котором вертикально плавала фигурка человечка. Когда нажимали на резиновую пленку, закрывавшую верх цилиндра, фигурка медленно опускалась вниз, на дно. Когда переставали нажимать, фигурка поднималась вверх.
В домашних условиях этот опыт можно проделать следующим образом. Роль водолаза будет выполнять капельница-пипетка, а сосудом послужит обыкновенная бутылка. Наполните бутылку водой, оставив два-три миллиметра до края горлышка. Возьмите пипетку, наберите в нее немного воды и опустите в горлышко бутылки. Она должна своим верхним резиновым концом быть на уровне или чуть выше уровня воды в бутылке. При этом нужно добиться, чтобы от легкого толчка пальцем пипетка погружалась, а потом сама снова всплывала. Теперь, приложив большой палец или мягкую часть ладони к горлышку бутылки так, чтобы закрыть его отверстие, нажмите на слой воздуха, который находится над водой. Пипетка пойдет на дно бутылки. Ослабьте давление пальца или ладони - она снова всплывет.
Более детально с техникой опыта можно ознакомиться по ссылке
https://www.youtube.com/watch?v=bwB9HRWhsOk
Кафедра естественно-математических дисциплин и методики их преподавания
