Submitted by Ольга Владимировна Свириденко on чт, 03/02/2011 - 01:06
1.Организационный момент.
1-ый ведущий. С тех пор, как существует мирозданье,
Такого нет, кто б, не нуждался в знанье.
Какой бы не возьми язык и век, -
Всегда стремился к знанью человек. (Рудаки)
2-ой ведущий. Науки юноши питают…
Отраду старым подают,
В счастливой жизни украшают.
В несчастный случай берегут.
В домашних трудностях утеха
И в дальних странствий не помеха,
Науку пользуют везде –
Среди народов и в пустыне,
В градском шуму и наедине,
В покои сладки и в труде.
1-ый ведущий. Добрый день, дорогие друзья!
2-ой ведущий. Здравствуйте, уважаемые знатоки!
1-ый ведущий. Прозвучал отрывок из оды великого русского поэта, физика, химика, металлурга, знаменитого русского ученого Михаила Васильевича Ломоносова.
2-ой ведущий. И сразу стало ясно, что в зале собрались именно те, кто, как сказал Рудаки «всегда стремился к знанью»
1-ый ведущий. Это знатоки, знатоки физики, математики.
2-ой ведущий. Мы рады приветствовать вас на игре «Гордиев узел»
По древнегреческому преданию фригийский царь Гордий основал город Гордион и пожертвовал храму Зевса свою колесницу. К дышлу колесницы Гордий привязал запутанным узлом ярмо. Оракул предсказал, что тот, кто развяжет узел, будет владеть всей Азией. Александр Македонский во время стоянки в Гордионе в ходе своего похода против персов разрубил Гордиев узел мечом. Отсюда пошло выражение «разрубить гордиев узел», - значит, принять простое, смелое решение запутанного вопроса.
1-ый ведущий. Правила игры. В игре участвуют две команды. Каждая команда выбирает себе ленточку (по цвету футболок), которой вы будете обладать в процессе игры. “Разрубить “гордиев узел”, значит, смело, энергично решить сложное дело.На ваших лентах тоже завязаны узлы, узлов всего 16, которые вы сможете развязать, если ответите на вопросы и выполните предложенные задания и прищепка. Прищепка при этом перемещается выше, к следующему узлу. В случае если вы не отвечаете на вопрос – узел остается, а прищепка перемещается выше, чтобы все видели, какой вопрос стоит на очереди перед вашей командой.
Условия понятны? Победит та команда, чья ленточка останется без узлов. Ваши ответы оценивает жюри в составе (представление жюри). После того, как команда ответит на вопрос, за его правильность жюри выставит оценку. При оценке от 3 до 5 – узел развязывается, а от 2 до 1 – нет.
Итак, перед любым соревнованием традиционно проходит разминка, каждой команде будет предложено 5 вопросов
I.Разминка. Узел 1- 5.
Вопросы 1-ой команде.
1. Кто в Древнем Риме в буквальном смысле пускал пыль в глаза и кому? Ответ: лидеры соревнований по бегу – своим конкурентам.
Комментарий: Кон-куренты - бегущие вместе (лат.)
2. Какое слово получится из двух индейских слов - "дерево" и "плакать"
Ответ: Каучук. Комментарий: Кау - дерево, учу – плакать
3. Название каких пограничных сооружений, возводившихся на севере римской империи, ввел в математику Ньютон? Ответ: Lim.
Комментарий: Limes (лат.) – предел
4. Назовите первый в мире прибор, который использовался для изучения гравитации. Ответ: Пизанская башня. Источник: Вестник АН СССР, 1990 г., N 1, с. 62.
5. Американскому художнику и изобретателю Морзе совершенно напрасно приписывают одно известное изобретение. Какое же это изобретение?
Ответ: Азбука Морзе.
Комментарий: На самом деле азбука, предложенная Самуилом Морзе, была неудобной и не прижилась. То, что мы называем азбукой Морзе - плод коллективного труда германских и австрийских инженеров середины XIX века.
Вопросы 2-ой команде.
1. Назовите транспортное средство, у которого третье колесо является пятым. Ответ: велосипед или любое другое двухколесное транспортное средство.
2. Что это такое - жизнь"плюс"соединение азота"? Ответ: Витамин (вита + амин)
3. Чем в 18 веке послужил, хоть и недолго, кубический дециметр воды, взятый из Сены при температуре 4 градуса по Цельсию? Ответ: Единицей массы (1 кг).
4. Германия находится на 32 месте, Россия - на 44, Польша - на 84, Франция - на 87, а Америка – только на 95. А на первом?
Ответ: Водород (перечислены номера элементов в таблице Менделеева соответствующие названным странам).
5. Это число не знали ни греки, ни римляне, но его знали древние египтяне, которые изображали его в виде человека, поднявшего руки в знак изумления. Что это за число?
Ответ: Миллион.
II.Конкурс «Один за всех и все за одного»
Задача эрудитов – за 1 мин найти ответ на поставленный вопрос.
Узел 6. Код алхимика.
Давайте обратимся к прошлому. Представьте себе начало нашей эры. Это примерно период расцвета Древнего Рима. К этому времени было известно семь чистых металлов. Медь – самый древний металл. Она была выплавлена около IV тысячелетия до новой эры. К III тыс. до н.э. были известны золото, серебро (сначала как самородные металлы), свинец, олово, железо (сначала как дар небес – железные метеориты) и примерно к 500 г. до н. э. – ртуть. Итак, семь металлов древности:
Семерка, как известно магическое число. Древние часто стремились в подсчетах прийти к этому числу. Так, вот они насчитывали и семь планет. Это 1. Меркурий, 2. Венера, 3. Марс, 4. Юпитер, 5. Сатурн, 6. Луна, 7. Солнце. Луну и Солнце также относили к планетам. Средневековые алхимики придавали таинственный смысл совпадению этих семерок, поэтому каждому металлу у них соответствовала своя планета.
Задача эрудитов – за 1 мин разгадать код средневековой алхимии, образовав семь пар: металл – планета.
Ответ: символом золота было Солнце, серебра – Луна, меди – Венера, как менее драгоценный металл соотносили с Венерой, Марса – железо, ведь именно из него делали оружие, свинца – Сатурн, олова – Юпитер, ртути – Меркурий.
Узел 7. Однажды во время музыкального фестиваля в Японии сейсмостанция города Кавасаки зарегистрировала толчки неизвестного происхождения. Как вы думаете, что явилось причиной этих толчков? Ответ: Танцующие зрители музыкального фестиваля
Узел 8. 32-летний индус Джегдиш Чандер преодолел 1400 км от Алигарта до Джалы за 15 месяцев, чтобы умилостивить свою любимую индуистскую богиню Мату и в результате попал в книгу рекордов Гиннеса. Что он сделал примечательного?
Ответ: Прополз это расстояние
Узел 9. Согласно Декарту главное определение духовной субстанции - ее неделимость. Назовите важнейший признак материальной субстанции.
Ответ: Ее делимость до бесконечности
Узел 10. Среди всех созвездий для нас примечательны, в некотором роде, семь: Большая Медведица, Малая Медведица, Кассиопея, Цефей, Дракон, Жираф, Рысь. А чем они примечательны? Ответ: Их можно наблюдать круглый год
Узел 11. Янус, Тефея, Диона, Рея, Энцелад, Мимос. Какой римский бог их объединяет? Ответ: Сатурн. Это все его спутники.
Узел 12. Начиная с тридцатого года жизни у человека ежедневно отмирает 30-50 тысяч клеток мозга, уменьшаются его размеры. Но японские ученые обнаружили, что существует средство предотвратить старение мозга. Какое же это средство? Ответ: Думать надо! (Это увеличивает приток крови к голове, сосуды мозга расширяются и хорошо питают мозговые клетки).
Узел 13. Некий стоматолог запломбировал двум своим клиентам зубы цементом с примесью карборунда. Почему его клиенты вскоре обратились к психиатру? Ответ: пломба с примесью полупроводниковых кристаллов карборунда послужила детекторным КВ-приемником: им везде слышалась музыка, песни, реклама.
Узел 14: Запишите формулу: 0.14 * X - 12.2 = ..... А теперь ответьте, чему это равняется, если известно, что X - это число стрекотаний в минуту домового сверчка? Ответ: это температура воздуха (по Цельсию) - Чем теплее, тем чаще стрекочет сверчок.
Источник: Старикович, "Самые обычные животные", М: Наука, 1982
Исаак Ньютон в детстве поставил опыт по измерению скорости ветра: он прыгал по ветру и против ветра и по разнице в длинах прыжков сумел оценить величину скорости ветра. Как он это сделал?
Ответ: Пусть l1 – дальность прыжка по ветру, а l2 – против ветра, u – скорость ветра, v – горизонтальная составляющая скорости мальчика. Тогда:
l1 = (v + u)t,
l2 = (v – u)t, где t – длительность прыжка. Считая, что мальчик прыгает под углом 450 к горизонту (в этом случае длина прыжка будет максимальной, а следовательно, максимальной будет и точность измерения скорости ветра), оценим величину t = 2v/g (g – ускорение свободного падения). Тогда имеем: l1 = (v + u)*2v/g,
l2 = (v – u)* 2v/g.
Из двух последних уравнений находим:
u = 0,5 √ g*(l1 – l2)/( l1 + l2).
Например, для l1 = 3,62 м, l2 = 2,87 м: u = 0,5 м/с.
III.Домашнее задание.
Узел 16. «Дайте мне точку опоры»
Учащиеся разыгрывают мини - представление. Действующие лица: царь Гиерон, Архимед, ведущий, народ.
Сиракузы 3 век до нашей эры.
Однажды по берегу моря вдвоём
Гулял Архимед с сиракузским царём.
Царь молвил: - Науки твои нелегки…-
Триеру тащили на мель моряки.
Тянули корабль, выбиваясь из сил.
И тут Архимед Гиерона спросил:
- Ты помнишь мой винт для подъёма воды?
В Египте рабам я облегчил труды.
А знаешь, как людям помог бы рычаг в труде непосильном. К примеру,
один бы сумел на песчаный причал втащить я вот эту триеру.-
Стоит Гиерон, потирает висок:
- Ты втащишь триеру? Один? На песок?!
- Триеру на берег втащу я один.
Триеру с гребцами и грузом.
Вот ты через месяц сюда приходи…
Узнали про то в Сиракузах..
В назначенный срок собирается люд
На пристани, солнцем согретой.
Глядят на машину, но чуда не ждут:
- Не втащит! Да слыхано ль это!
Гиерон: Я вижу верёвки и много колёс,
И я поражаюсь размеру,
Но даже Геракл, ухватившись за трос,
Не втащит на берег триеру…
И тут Архимед повернул колесо-
Триера послушно ползёт на песок.
- Плывёт по земле! - закричали купцы.
А стражникам сделалось жутко.
По воздуху вёслами машут гребцы,
Как будто лишились рассудка.
Гиерон: Не верю глазам! Сколько силы в плечах?!
Архимед: Нет, царь! Эту силу умножил рычаг!-
Взглянул Архимед: небо, море кругом.
Синее море и горы.
- Я землю бы мог повернуть рычагом,
лишь дайте мне точку опоры!
Вопрос: «Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю!» — такое восклицание легенда приписывает Архимеду, гениальному механику древности, открывшему законы рычага.
«Однажды Архимед,— читаем мы у Плутарха,— написал сиракузскому царю Гиерону, которому он был родственник и друг, что данной силой можно подвинуть какой угодно груз. Увлеченный силой доказательств, он прибавил, что если бы была другая Земля, он, перейдя на нее, сдвинул бы с места нашу». Прав ли Архимед?
Ответ: Архимед знал, что нет такого груза, которого нельзя было бы поднять самой слабой силой, если воспользоваться рычагом: стоит только приложить эту силу к очень длинному плечу рычага, а короткое плечо заставить действовать на груз. Поэтому он и думал, что, напирая на чрезвычайно длинное плечо рычага, можно силой рук поднять и груз, масса которого равна массе земного шара. Но если бы великий механик древности знал, как огромна масса земного шара, он, вероятно, воздержался бы от своего горделивого восклицания. Вообразим на мгновение, что Архимеду дана та «другая Земля», та точка опоры, которую он искал; вообразим далее, что он изготовил рычаг нужной длины. Знаете ли, сколько времени, понадобилось бы ему, чтобы груз, равный, но массе земному шару, поднять хотя бы на один сантиметр? Не менее тридцати тысяч биллионов лет!
В самом деле. Масса Земли известна астрономам; тело с такой массой весило бы на Земле круглым числом 6 000 000 000 000 000 000 000 тонн. Если человек может непосредственно поднять только 60 кг, то, чтобы «поднять Землю», ему понадобится приложить свои руки к длинному плечу рычага, которое больше короткого в 100 000 000 000 000 000 000 000 раз! Простой расчет убедит вас, что, пока конец короткого плеча поднимается на 1 см, другой конец опишетвовселеннойогромнуюдугув1000км. Такой невообразимо длинный путь должна была бы пройти рука Архимеда, налегающая на рычаг, чтобы «поднять Землю» только на один сантиметр! Сколько же времени понадобится для этого? Если считать, что Архимед способен был поднять груз в 60 кг на высоту 1 м в одну секунду (работоспособность почти в целую лошадиную силу!), то и тогда для «поднятия Земли» на 1 см потребуется 1000 000 000 000 000 000 000 секунд или тридцать тысяч биллионов лет! За всю свою долгую жизнь Архимед, напирая на рычаг, не «поднял бы Земли» даже на толщину тончайшего волоса...
Никакие ухищрения гениального изобретателя не помогли бы ему заметно сократить этот срок, «Золотое правило механики» гласит, что на всякой машине выигрыш в силе неизбежно сопровождается соответствующей потерей в длине перемещения, т. е. во времени. Если бы даже Архимед довел быстроту своей руки до величайшей скорости, какая возможна в природе,—
до 300 000 км в секунду (скорость света), то и при таком фантастическом допущении он «поднял бы Землю» на 1 см лишь после десяти миллионов лет работы.
IV.Узел 16. «Задача о лебеде, раке и щуке»
Ученик читает басню И. А. Крылова
“Однажды Лебедь, Рак да Щука
Везти с поклажей воз взялись
И вместе, трое, все в него впряглись;
Из кожи лезут вон,
А возу все нет ходу!
Поклажа бы для них казалась и легка:
Да Лебедь рвется в облака,
Рак пятится назад,
А Щука тянет в воду!
Кто виноват из них, кто прав –
Судить не нам;
Да только воз и ныне там!”
Вопрос: Мог ли Крылов с уверенностью утверждать, что «возу все нет ходу», что «воз и ныне там?
Ответ:История о том, как «лебедь, рак да щука везти с поклажей воз взялись», известна всем. Но едва ли кто пробовал рассматривать эту басню с точки зрения механики. Результат получается вовсе не похожий на вывод баснописца Крылова. Перед нами механическая задача на сложение нескольких сил, действующих под углом одна к другой. Направление сил определено в басне так:
… Лебедь рвется в облака,
Рак пятится назад, а щука тянет в воду.
Это значит (рис), что одна сила, тяга лебедя, направлена вверх; другая, тяга щуки (ОВ), — вбок; третья, тяга рака (ОС), — назад. Не забудем, что существует еще четвертая сила — вес воза, которая направлена отвесно вниз. Басня утверждает, что «воз и ныне там», другими словами, что равнодействующая всех приложенных к возу сил равна нулю.
Так ли это? Посмотрим. Лебедь, рвущийся к облакам, не мешает работе рака и щуки, даже помогает им: тяга лебедя, направленная против силы тяжести, уменьшает трение колес о землю и об оси, облегчая тем вес воза, а может быть, даже вполне уравновешивая его, — ведь груз невелик («поклажа бы для них казалась и легка»). Допустив для простоты последний случай, мы видим, что остаются только две силы: тяга рака и тяга щуки. О направлении этих сил говорится, что «рак пятится назад, а щука тянет в воду». Само собой разумеется, что вода находилась не впереди воза, а где-нибудь сбоку (не потопить же воз собрались Крыловские труженики!). Значит, силы рака и щуки направлены под углом одна к другой. Если приложенные силы не лежат на одной прямой, то равнодействующая их никак не может равняться нулю. Равнодействующая (OD) должна увлекать воз в реку. Поступая по правилам механики, строим на обеих силах ОВ и ОС параллелограмм, диагональ его OD дает направление и величину равнодействующей. Ясно, что эта равнодействующая сила должна сдвинуть воз с места, тем более, что вес его полностью или частично уравновешивается тягой лебедя. Другой вопрос — в какую сторону сдвинется воз: вперед, назад или вбок? Это зависит уже от соотношения сил и от величины угла между ними.
Читатели, имеющие некоторую практику в сложении и разложении сил, легко разберутся и в том случае, когда сила лебедя не уравновешивает веса воза; они убедятся, что воз и тогда не может оставаться неподвижным. При одном только условии воз может не сдвинуться под действием этих трех сил: если трение у его осей и о полотно дороги больше, чем приложенные усилия. Но это не согласуется с утверждением, что «поклажа бы для них казалась и легка».
Во всяком случае, Крылов не мог с уверенностью утверждать, что «возу все нет ходу», что «воз и ныне там». Это, впрочем, не меняет смысла басни.
V.Подведение итогов игры. Награждение победителей.
VI.Инсценировка «Рождение ученых физиков»
Ведущий.
Прекрасней цели нет на этом свете,
Чем совершенствовать познание,
друг мой.
Об этом хоть молчат газеты, но
В этом зале подтвердит любой.
Но где ж начало, где всему исток?
Перевернем истории листок.
(Сидят Бог и два архангела, все босые, в простынях.)
Бог.
Ну, что задумались, родные?
Почто ваш лик, как выжатый лимон?
Смотрите, небеса какие голубые,
И звезд я в них воткнул почти мильон.
Да не молчите вы, скажите: «Слава богу,
Хвала создателю или еще чего-нибудь.
А то с утра мне что-то крутит ногу,
Похоже, стоит к терапевту заглянуть.
Архангелы, ну чем вы недовольны?
Три дня назад я создал небосвод,
Скамейки сколотил, ударив палец больно,
Чтобы туда-сюда их не таскал народ.
Вчерась компьютеры завез на базу,
Договорился по безналу оплатить.
Учитесь, милые, ни в чем нема отказу,
Но счас же прекратите мне хандрить!
1-й архангел.
О, наш господь, хвала тебе и слава!
Ты создал мир, лягушек, рыб, горилл.
Но кто тебя в занятьи славном
На полпути остановил?
2-й архангел.
Ведь должен мир не только жить,
А с жизнью развиваться,
Чтоб правил жизнью человек,
Тот гомо сапиенс, что будет каждый
день стараться
Познать науки и искать явлениям
ответ.
Бог.
Ну, вы загнули, рук моих творенья.
Сдается мне, я с вами натворю.
Ученье свет, и в этом нет сомненья.
Коперников хотите, я смотрю...
(Архангелы хлопают в ладоши.)
1-й архангел.
Уж так охота нам ученых книжек,
Коллоквиумов всяких, ассамблей
2-й архангел.
Я даже всех людей профессорами вижу.
Бог.
Да хватит слезы лить, составили б
компанию,
Глядишь, вдвоем скумекали б чего...
Все бог вам виноват... А, ну вас в баню!
Уж лучше б спели бы чего...
Но так и быть, сегодня я в труде, о
боже!
Вот только кофейку хлебну и подпишу
счета.
А если ж и УЧИТЕЛЬ нам поможет, то
Мы родим Ньютонов, дважды два.
Нужно ребро учителя на это дело.
Ты подготовь его, а ты за скальпелем
сгоняй,
Да полис не забудь, наркоз чтоб сделать,
А если что, то на себя пеняй.
(Выводят учителя физики.)
1-й архангел.
Садись, родной, сперва уснешь спокойно.
Зато потом семейство заведешь,
Где всем наукам процветать достойно,
И в нем отраду жизни обретешь.
2-й архангел.
Вот, боже, скальпель, не порежьтесь.
А это так, для вундеркиндов реквизит.
Ну, слава богу, зрители, утешьтесь
У бога нашего все на «мази».
Бог.
Вот вам Джордано (вытаскивает из-за спины учителя).
Спичек не давайте сгорит в огне
Открытий, если что.
А вот Ньютон. Почаще
Под яблоней сажайте вы его.
1-й архангел.
Вот Галилей пусть вертится почаще,
Глядишь, еще чего такого сообразит.
Вот Менделеев, тоже много значит,
С ним химия-наука забурлит.
Ведущий.
Вам ключ вручаем от сердец лицейских,
Чтоб им открыть неделю знаний и наук.
Будь славна мысль ученая на свете!
Благословен будь, ученый друг!
Пройдут года, но свет наук высоких
Вас будет вдохновлять из года в год.
И в стенах этих, на простых уроках
Наук сокровище здесь каждый обретет.
Литература:
Журнал “Физика в школе” № 5 1999 г.
Тарасов Л.В.“Физика в природе” – М.: “Просвещение”, 1988.
Селезнёв В.И. “Увлекательная физика” – М.: “Новая школа”, 1997.
Перельман Я.И. «Занимательная физика» : В 2-х кН. Кн.2д ред. А.В. Митрофанова. – М.: Наука. Гл. ред. Физ.- мат.лит.,1986.
