Anastasia Sergeeva

Come puoi spiegare la fisica a un bambino senza lasciare la cucina?

Se la fisica scolastica per i bambini diventasse improvvisamente un peso insopportabile, non solo i tutor, ma anche i genitori potranno aiutarli! Spiega i fenomeni fisici a tuo figlio usando semplici esempi che possono essere visti nella vita di tutti i giorni, conduci alcuni semplici esperimenti fisici ed esperimenti con lui. Come farlo - dimostreremo ulteriormente, citando come esempio i processi familiari a tutti, che possono essere osservati anche nella tua cucina.

Rifrazione della luce

La prima cosa che la fisica può interessare ai bambini sono i fenomeni fisici ottici, in particolare la rifrazione dei raggi luminosi. E se hai un vaso di fiori nella tua cucina o una tazza trasparente con un cucchiaio, allora questo fenomeno è chiaramente osservato in esso. Puoi vedere che un cucchiaino immerso in una tazza, passando attraverso l'acqua, sembra muoversi e continua sott'acqua con un'angolazione diversa: sembra che il cucchiaio si sia rotto. O un altro esempio: se versi dell'acqua in una casseruola e metti, diciamo, i piselli sul fondo, allora sembrerà più grande di quanto non sia in realtà.

Questo è il fenomeno della rifrazione della luce, quando un raggio di luce passa attraverso il confine di due ambienti diversi, cambia direzione e angolo di incidenza. Inoltre, l'angolo di incidenza è tanto maggiore quanto maggiore è l'angolo di rifrazione. Ma se il raggio di luce è diretto perpendicolarmente a questo confine, allora non ci sarà rifrazione. Nel caso di un cucchiaio e di una tazza, il raggio di luce passa ad angolo acuto da aria ambiente nell'acqua e l'acqua agisce come una lente che rifrange i raggi luminosi riflessi nel cucchiaio.

Cambiamento negli stati aggregati della materia

Stato di aggregazione: lo stato di una sostanza in determinate condizioni, in un intervallo specifico di pressione e temperatura, che determina le proprietà di una sostanza, la sua capacità di mantenere forma e volume o modificarli. Questi stati includono tradizionalmente solido, liquido e gassoso.

Ma sembra noioso, quindi la fisica per bambini viene in soccorso. È facile osservare il cambiamento di stato di aggregazione usando l'esempio dell'acqua ordinaria. Controlla prima il bambino: se versi dell'acqua sul pavimento e non la pulisci, la pozzanghera rimarrà lì per sempre o no? Cosa succede all'acqua se la metti in frigorifero? Questi sono gli stati di aggregazione della materia! Si scopre che tali fenomeni fisici abituali in cucina si verificano sotto il nostro naso quasi ogni giorno.

Perché sta succedendo? La colpa non è della magia, ma della fisica! L'acqua è un liquido e il liquido è uno stato intermedio tra le sostanze solide e quelle gassose. Uno stato solido, in questo caso il ghiaccio, si forma quando l'acqua viene esposta al suo punto di congelamento (inferiore a 0 ° C) e un gas - vapore acqueo - si forma al suo punto di ebollizione (100 ° C). A temperature da 0 ° C a 100 ° C, l'acqua è allo stato liquido - e questo perché l'attrazione intermolecolare in tali segni non è così forte come allo stato solido, ma non così debole come allo stato gassoso.

La transizione dell'acqua in vapore, cioè l'evaporazione, si verifica quando le molecole d'acqua da una superficie aperta ricevono energia - solare o da temperatura ambiente, e inizia a muoverti caoticamente. La forza di attrazione tra loro si indebolisce. Con una diminuzione della temperatura, l'energia cinetica delle molecole diminuisce e le forze di attrazione aumentano.

Conducibilità termica dei corpi

Il prossimo fenomeno fisico che la fisica per bambini considera usando esempi tratti dalla vita è la conduttività termica, cioè la capacità di vari corpi materiali allo scambio termico, al trasferimento di energia. Ma come spiegare questo processo a un bambino? Sì, almeno con l'esempio del riscaldamento della zuppa in una casseruola o dell'acqua in un bollitore!

Immagina: mettiamo la zuppa sul fuoco. La temperatura della pentola inizierà a salire e, a causa della differenza di temperatura, si intensificherà il movimento delle particelle, il che contribuirà al trasferimento di calore dal fuoco alle pentole e dalle pentole riscaldate alla zuppa. Ma non tutti i corpi hanno la stessa conduttività termica: ad esempio, i metalli hanno una conduttività termica maggiore rispetto, ad esempio, al legno e all'aria. Pertanto, riscaldiamo la zuppa in una casseruola di metallo in modo che si riscaldi più velocemente, tuttavia si raffredda rapidamente. Tuttavia, se mescoli la zuppa con un cucchiaio / una spatola di legno, si riscalderà lentamente, avendo una bassa conduttività termica, ma a causa di ciò si raffredderà lentamente.

La fisica per i bambini ha un'altra cosa interessante per quanto riguarda la conduttività termica come la convezione - un tipo di trasferimento di calore in cui l'energia viene trasferita in modo fluido, naturalmente o forzatamente... Cioè, quando la zuppa si trova sul fornello, si riscalda naturalmente, ma quando iniziano a mescolarla con un cucchiaio, la convezione sarà forzata.

Diffusione

La diffusione è uno dei fenomeni fisici più interessanti e comprensibili che la fisica possa raccontare, ma a volte è anche difficile per i bambini. Nel frattempo, osserviamo costantemente questo processo nella vita, in particolare in cucina. La diffusione è chiamata penetrazione reciproca, la miscelazione di due sostanze, simili nella struttura, in uno stato omogeneo. La diffusione avviene a causa dell'energia cinetica delle molecole di quelle sostanze: è questa energia che le mette in movimento.

Uno degli esempi più accessibili della diffusione dei liquidi che la fisica conosce per i bambini è la preparazione del tè nell'acqua bollente. Chiedi a un bambino di far cadere una bustina di tè o una manciata di foglie di tè nell'acqua senza mescolare - quindi puoi guardare le foglie di tè mescolarsi con acqua pulita... E più calda è l'acqua, più veloce sarà il processo di miscelazione.

E nei solidi, un esempio per i bambini può essere la salatura delle verdure per l'inverno: i cristalli di sale, una volta nell'acqua per la futura salamoia, si disintegrano formando cloro e ioni sodio, che alla fine penetreranno tra le molecole delle verdure salate, siano esse pomodori , cetrioli o anche funghi... Questo tipo di diffusione è il più lento.

Ma la più veloce è la diffusione nei gas. I bambini sanno esattamente quanto velocemente il delizioso profumo della cucina della madre dalla cucina si diffonde per la casa: è così che gli aromi del cibo si mescolano con le molecole d'aria nella stanza.

legge di Archimede

Questa legge è anche chiamata legge dell'idrostatica. Secondo lui, una forza repulsiva (forza di Archimede) agisce su un corpo immerso in un liquido, che è uguale alla massa di un liquido che può riempire il volume di un dato corpo. Ciò significa che un corpo con una densità inferiore alla densità di un liquido verrà spinto fuori da esso, e con una densità maggiore si sommergerà e affonderà, spingendo fuori tanto liquido quanto corrisponde al suo volume.

Questa fisica diventerà più chiara per i bambini non appena gli ricorderai di cucinare, ad esempio di bollire il pollo. Per cucinare un pollame, la mamma non prende una pentola piena d'acqua, ma circa tre quarti, a seconda del volume della carcassa. Quando immergiamo il pollo nell'acqua, noteremo come l'acqua salga fino ai bordi dei piatti, molto più vicino di prima. La legge di Archimede in tutto il suo splendore!

Vuoi imparare a spiegare a un bambino il fenomeno dell'induzione elettromagnetica, e anche in modo che sia interessante e visivo? Mostragli questo video:

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Questa guida illustrata è un'ottima guida per i genitori che vogliono aiutare i propri figli a imparare. curriculum scolastico in biologia, chimica e fisica. Il libro spiega in modo chiaro e chiaro i concetti di base di queste più importanti discipline di scienze naturali, che ti permetteranno di usarlo come ulteriore Guida allo studio per preparare i compiti con i bambini. ...

A proposito del libro

Il libro spiega in modo chiaro e chiaro i concetti di base di queste più importanti discipline delle scienze naturali. Il materiale complesso viene percepito più velocemente e meglio grazie a esempi visivi con schemi chiari, diagrammi e immagini, che sono accompagnati da spiegazioni dettagliate. Molti genitori frequentano la scuola da molto tempo e sono preoccupati e persino spaventati dalla prospettiva di ritrovare le materie scolastiche. “Come spiegare la scienza a un bambino” diventerà un vero supporto per i genitori che vogliono aiutare il proprio figlio ad apprendere.

Il manuale è perfetto come sussidio didattico aggiuntivo per preparare i compiti con i bambini.

Chip del libro

Vengono discussi e spiegati gli argomenti di base della biologia, della fisica e della chimica.

Ogni diffusione è dedicata a un argomento specifico.

Ci sono inserti di esempio da vita reale.

Tutte le illustrazioni, i diagrammi e le infografiche sono chiare e intuitive.

A proposito della serie

"Come spiegare a un bambino" è una serie di libri per i genitori che vogliono rinfrescare la memoria delle conoscenze che hanno imparato una volta a scuola. I libri spiegano brevemente e chiaramente gli argomenti di base della matematica e delle scienze.

Per chi è questo libro?

Per i genitori che vogliono aiutare i propri figli con i compiti.

Per bambini 7-14 anni.

Galleria fotografica

Circa l'autore

Carol Vorderman è una Sidney Sussex Master of Science in Engineering del Cambridge College e Chevalier dell'Impero Britannico, una delle presentatrici televisive più famose della Gran Bretagna (per 26 anni Carol è stata ospite del corpo intellettuale e matematico del Countdown) . È una delle autrici di saggistica britanniche più popolari del decennio ed è consulente di David Cameron per l'insegnamento della matematica.

Diffusione di libri

Revisione

Ecco una guida illustrata a tre materie contemporaneamente: fisica, chimica e biologia. Tutto il materiale in esso contenuto è presentato attraverso immagini e diagrammi. Testo minimo, illustrazioni massime. Il libro è letteralmente per tutte le occasioni. È utile per coloro che hanno bisogno di rivedere rapidamente le informazioni prima degli esami. Coloro che vogliono diventare uno studente eccellente in chimica, fisica e biologia. E anche per i genitori che vogliono aiutare i propri figli con i compiti e hanno dimenticato il curriculum scolastico. Inoltre, il libro è così brillante e insolito che è l'ideale per gli studi estivi: non sarà noioso.

Il libro è stato scritto dagli autori dei già amati libri "Programmazione per bambini" e "Come spiegare la matematica a un bambino". Uno degli autori del manuale, Carol Vordeman, è un Master of Science in Engineering presso il Sidney Sussex College, Cambridge, un comandante dell'Impero britannico e un presentatore televisivo nel Regno Unito. Sa raccontare in modo semplice e accessibile le cose più difficili. Ecco perché il libro è così emozionante e divertente. Raccolto all'interno Fatti interessanti, e tutti i termini e le leggi sono presentati in modo figurato e non banale.

Il libro ha una comoda organizzazione del materiale. Ci sono solo tre grandi sezioni: "Biologia", "Chimica" e "Fisica". Ognuno rivela tutti i principali argomenti del curriculum scolastico. Un libro di riferimento di termini e formule e un indice alfabetico sono forniti alla fine per comodità. Con l'aiuto del libro potrai spiegare a tuo figlio le basi della genetica attraverso il colore degli occhi, la prima legge di Newton attraverso il movimento di un pallone da calcio e degli stivali, dire perché l'osso umano è 5 volte più forte del cemento e il L'aurora boreale è un esempio del quarto stato di aggregazione della materia: il plasma. Imparare da un libro del genere sarà molto più efficace, perché le informazioni grafiche vengono ricordate meglio e più velocemente delle informazioni di testo.

Un'altra grande caratteristica del libro è che mostra ai bambini che la scienza è divertente e importante. Fisica, chimica e biologia non sono solo materie a scuola, ma ciò che aiuta a rendere la nostra vita migliore e più comoda. E, soprattutto, ognuno di noi può fare una grande scoperta che risolverà qualche problema importante.

Questo non è un libro di riferimento su fisica, chimica e biologia - questa è un'enciclopedia di un piccolo genio!

La qualità della pubblicazione, come sempre, è al top: copertina fitta, pagine patinate, un formato conveniente che si adatta a qualsiasi libreria.

Il libro è posizionato come un libro di riferimento per i genitori, ma interesserà anche gli scolari.

Oh, questa scienza naturale, molto difficile e molto necessaria... I libri di testo scolastici sono noiosi e poco interessanti, poche immagini e molto testo arido. È molto più interessante ed eccitante trarre conoscenza dal libro di riferimento di Vorderman. Il libro contiene un minimo di testo e molte illustrazioni. Le informazioni sono presentate in forma grafica: diagrammi, tabelle. immagini.

Tutti i dati sono sistematizzati. Tutte le informazioni sull'argomento sono su una diffusione.

Questo rende molto più facile percepire i dati e più veloce da ricordare.

Utilizzando il libro, puoi ripetere rapidamente il materiale trattato e prepararti per gli esami. Oppure i genitori possono facilmente istruire i loro figli nelle materie scientifiche con questo libro. Durante l'estate, puoi prepararti per la scuola, senza l'uso di libri di testo monotoni.

Anche se non hai bisogno di sostenere esami o approfondire le tue conoscenze di biologia, chimica e fisica, ti consiglio di sfogliare il libro. Puoi imparare molte cose interessanti.

Ad esempio, sapevi che i canguri forti ed enormi hanno cuccioli lunghi solo 2 cm e che pesano meno di 1 g? E la lunghezza totale delle nostre navi sistema circolatorioè di circa 97 mila chilometri - questo è il doppio della lunghezza dell'equatore.

Ci sono esempi di vita reale in un blocco dedicato. Ciò aiuterà il bambino a comprendere le scienze complesse e a comprenderne il significato. Senza la scienza, infatti, non possiamo nemmeno scaldare il cibo.

Carol Vorderman è un M.Sc. in Ingegneria del Cambridge College e un Cavaliere Comandante dell'Impero Britannico.

Stuart Savard è uno dei principali insegnanti di scienze e abilità nelle biblioteche online e in altre risorse elettroniche, editore di 18 libri di divulgazione scientifica per bambini.

PARTE PRIMA - NECESSARIA E TEORICA

Reazione chimicaÈ un processo in cui le sostanze subiscono un cambiamento chimico per formare sostanza nuova di zecca.

Dove sono reazioni chimiche?

Si potrebbe pensare che le reazioni chimiche avvengano solo nei laboratori scientifici, ma in realtà si verificano continuamente nel mondo che ci circonda. Ogni volta che mangiamo, il nostro corpo utilizza reazioni chimiche per convertire il cibo in energia. Il metallo arrugginisce, il legno brucia, le batterie producono energia, la fotosintesi nelle piante: queste sono tutte reazioni chimiche.

Cosa sono il reagente, il reagente e il prodotto finale?

Reagenti e reagenti Sono sostanze che prendono parte a una reazione chimica. reagenteÈ qualsiasi sostanza che viene utilizzata nel processo di reazione. La sostanza che si ottiene a seguito di una reazione chimica si chiama prodotto finale.

Velocità di reazione

Non tutte le reazioni chimiche procedono alla stessa velocità. Alcuni si verificano molto rapidamente, come le esplosioni, mentre altri possono richiedere molto tempo, come il processo di arrugginimento sul metallo. La velocità con cui i reagenti vengono convertiti nel prodotto finale è chiamata velocità di reazione... La velocità di reazione può essere notevolmente aumentata aggiungendo energia come calore, luce solare o elettricità. Aumentando la concentrazione o la pressione dei reagenti aumenta anche la velocità di reazione.

Tipi di reazioni

Esistono molti tipi di reazioni chimiche. Ecco alcuni esempi:

• Reazione di sintesi. Una reazione di fusione è il processo di fusione di due sostanze per formare una nuova sostanza. Questo può essere mostrato dall'esempio A + B → A-B.

• Reazione di decadimento. Una reazione di decadimento è una reazione in cui sostanza complessa si scompone in due sostanze separate. Questo può essere mostrato su esempio A-B→ A + B.

• Combustione. Una reazione di combustione si verifica quando l'ossigeno si combina con un altro componente per produrre acqua e anidride carbonica. La reazione di combustione produce energia sotto forma di calore.
• Reazione di sostituzione singola.È una reazione in cui un reagente prende un elemento da un altro reagente. Assomiglia a questo: A + BC → AC + B.
• Reazione di doppia sostituzione. Si chiama anche reazione metatesi... Immagina due reagenti che si scambiano elementi. Assomiglia a questo: AB + CD → AD + CB.
• Reazione fotochimica. Questa reazione assorbe i fotoni dalla luce. La fotosintesi è un esempio di tale reazione.

catalizzatori e inibitori

A volte una terza sostanza è coinvolta in una reazione chimica per accelerare o rallentare la reazione. catalizzatori aiutano ad aumentare la velocità di reazione, e inibitori al contrario, si riduce.

Fatti interessanti sulle reazioni chimiche:

• quando il ghiaccio si sta sciogliendo, c'è una trasformazione fisica di un solido in un liquido. Tuttavia, questa non è una reazione chimica, poiché è sempre la stessa sostanza (H2O - acqua).
• Miscele e soluzioni non sono reazioni chimiche, poiché la composizione molecolare di una sostanza rimane invariata.
• Maggioranza macchina ottenere energia dal motore, nel quale avviene la reazione di combustione.
• razzi messo in moto dalla reazione di fusione di idrogeno liquido e ossigeno liquido.
• Quando una reazione provoca la formazione di altre reazioni, a volte viene chiamata reazione a catena.

PARTE SECONDA - DIVERTIMENTO E VISUALE

E ora ti offriamo esperimenti, grazie ai quali il bambino sarà convinto con i propri occhi che una reazione chimica è fantastica!

SODA VULCANO

Un semplice esperimento, per la cui organizzazione sono necessari gli oggetti e le sostanze più comuni, disponibili in quasi tutte le case.

Avrai bisogno:

• Bicarbonato di sodio;
• Aceto;
• Contenitore sufficientemente grande per evitare perdite;
• Asciugamani di carta o di stoffa (per ogni evenienza).

Istruzioni:

• Metti il ​​bicarbonato di sodio in un contenitore.
• Versare un po' di aceto.
• Guarda la reazione!

Cosa sta succedendo?

Una soluzione di bicarbonato di sodio (bicarbonato di sodio) è un mezzo alcalino e l'aceto è un acido. Quando queste due sostanze reagiscono, si forma acido carbonico che è molto instabile e si decompone istantaneamente in acqua e anidride carbonica. È lui che evapora e crea il sibilo.

Inoltre, puoi creare un vulcano che assomigli a uno vero. Ci vorrà un po' di creatività e abilità da parte tua, ma renderà l'esperienza con aceto e bicarbonato ancora più impressionante!

FONTANA DI DIET COLA E DRAGETE "MENTOS"

Un esperimento molto famoso, che è interessante fare la prima volta, e la seconda e la terza...

The Mentos Cola e Candy Geyser sono diventati popolari grazie a Steve Spengler (un insegnante che appare in televisione con esperimenti scientifici, - ca. edizione), e sicuramente divertirà e sorprenderà i tuoi bambini, amici e familiari (ovviamente, se lo trascorri in cortile, non in soggiorno).

Avrai bisogno:

• Bottiglia grande di Diet Coke
• Circa mezza confezione di dolci Mentos;
• Giocattolo Geyser Tube (opzionale, ma molto più facile da sperimentare).

Istruzioni:

1. Trova un posto dove sperimentare dove nulla soffrirà quando tutto sarà ricoperto di Diet Coke. Un luogo ideale sarebbe un parco giochi sull'erba, un cortile. Per favore, non provare nemmeno a fare un geyser in soggiorno!
2. Posiziona la bottiglia di cola in posizione verticale e svita il tappo. Posiziona l'imbuto o il tubo sopra in modo da poter versare la giusta quantità di Mentos allo stesso tempo (circa metà del pacchetto andrà bene). Questo è abbastanza difficile da fare se non hai un giocattolo Geyser Tube appositamente progettato (puoi acquistarlo su Internet o cercare nei negozi), ma è del tutto possibile.
3. Ora per la parte divertente: butta Mentos in una Diet Coke e corri più veloce che puoi! Se hai fatto tutto correttamente, un enorme geyser dovrebbe volare fuori dalla bottiglia: è uno spettacolo davvero impressionante. Il record per l'altezza di una tale fontana era di circa 9 metri!

Cosa sta succedendo?

Esistono diverse teorie sul motivo per cui si verifica questa reazione, ma la versione più plausibile è una combinazione di anidride carbonica nella Diet Coke e piccoli noccioli trovati sulle caramelle Mentos.

Il fatto è che le bevande gassate schiumano grazie all'anidride carbonica, che viene aggiunta alla bottiglia della bevanda durante la produzione. L'anidride carbonica non viene rilasciata da un liquido finché non la versi in un bicchiere e la bevi. Un po' di gas esce anche quando apri il coperchio (a proposito, parecchio se agiti prima la bottiglia). In questo modo, un gran numero di l'anidride carbonica in una bottiglia di soda sta solo aspettando il momento in cui sarà possibile uscire dal liquido sotto forma di bolle.

Quando fai cadere qualcosa in una Diet Coke, acceleri questo processo poiché le tue azioni riducono la tensione superficiale del liquido e consentono anche la formazione di bolle sulla superficie di Mentos. Le caramelle Mentos sono ricoperte da piccole fosse (che ricordano una pallina da golf), che aumentano notevolmente la loro superficie e consentono la formazione di un numero enorme di bolle.

È meglio sperimentare con la cola dietetica e non con altre bevande gassate: ha una composizione speciale e adatta, inoltre, non è così appiccicosa. Inoltre, l'esperienza funziona meglio con la cola, che è stata prodotta non molto tempo fa. Una bottiglia che è stata a lungo sullo scaffale perde parte della sua "effervescenza", quindi controlla la data di produzione prima dell'acquisto.

Ci auguriamo che sia voi che i vostri figli foste interessati: c'è ancora molto divertimento da fare!