суббота, 14 апреля 2012 г.

Эксперимент

Провели на этой неделе с Машей эксперимент по измерению скорости нагревания комнатной энергосберегающей лампы. На фотографии экспериментатор за работой, а подробности эксперимента и результаты далее.
Подготовка эксперимента - ответственный этап. Придуманная схема измерений в итоге превращается в скучную таблицу, но Маша старательно ее подготавливает, предвкушая интересные результаты.
А папа тем временем подготавливает измерительные приборы: часы и термометр и решает главную проблему, как закрепить термометр на лампе:
Повезло, что термометр цифровой и сенсор (термопара) миниатюрного формата, просто прикручиваем его ко второму витку энергосберегающей лампы фольгой:
Кстати, сама идея эксперимента принадлежит Маше. Я приносил термометр домой проверить духовку, в которой Полина выпекает хлеб. Выяснилось, что внутри духовки температура при высоких значениях неоднородна. А из забавного, если включить подсветку в духовом шкафу (без нагрева), то равновесная температура установится на отметке 36 градусов, можно выращивать лабораторные бактерии дома (шутка). Маша схватила термометр, оставленный без присмотра и начала измерять температуру комнатной лампы, что и попало на видео: Машина идея.
Ну а дальше - планирование эксперимента, его выполнение (см. выше) и долгожданные результаты:
 Вывод научного эксперимента: за 5 минут лампа выходит на "штатный" режим, в котором температура стабилизируется на отметке 81 градус Цельсия.
Кстати, достаточно много подходящего для научных экспериментов попадается и на улице. Так, на школьной площадке есть вертушка на отличных подшипниках, весьма легкий ход, что позволило мне продемонстрировать закон сохранения импульса. Маша оценила и сама украдкой (но я все же подглядел из-за кустов) повторила его. Я же приведу видео с собой, так как в этом случае идея уже была моя: Дима на качелях. Здорово, да, меняется скорость вращения. Конечно, это не моя идея, да и вы это тысячу раз видели в фигурном катании, но на коньках я так не смогу, а на детской площадке - как раз мой уровень.

2 комментария:

  1. От Васькова созрел следующий эксперимент (на мой взгляд совершенно не секъюрный). Измерение мощности вашей лампы поместив ее в воду (!!) и измерять температуру воды ;))))
    После таких идей начинаю бояться за сохранность собственных детишек в будущем..

    ОтветитьУдалить
  2. Ну почему сразу бояться-то, просто надо взять высокоомную(миллику) воду, она ток не проводит - хороший диэлектрик, в такую воду можно электрические приборы пихать и ничего не будет. Простой рассчет для воды, высокоомная - это 17 МОм, опасная сила тока для человека где-то 50 миллиампер, перемножаем: 0,85 Мегавольт надо, чтобы долбануло опасно, но это если на расстоянии метра от провода в воде, а если рядышком, в 1 сантиметре, то 8,5 кВольт "всего". Только лампу надо промыть как следует в миллику воде, а то с нее куча всего, проводящего ток, насмываться может. Настоящая проблема эксперимента заключается не в опасности поражения электрическим током, а в правильной калибровке системы. Тут нужен "чистый" нагревательный элемент (типа кипятильника), нужны точный вольтметр и амперметр, а также латер (лабораторный трансформатор, для плавной регулировки), ну а дальше экспериментальное вычисление теплоемкостей всей системы. На самом деле - очень сложный эксперимент. Целый день провозиться придется. Мы с Машей пока к этому не готовы )). Зато на выходе будут прекрасные результаты: экспериментальное измерение КПД лампы: сколько лампа поглощает мощности, и сколько из этого уходит на нагрев.

    ОтветитьУдалить