Экспонаты в "Экспериментарии"

дни рождения ∙ детские праздник 

тел. +7 (3952) 678-432

Мы любим красивые фотографии, а они любят нас

Вечный двигатель

Вечный двигатель

Вечный двигатель – устройство, которое не просто движется бесконечно, оно еще и вырабатывает энергию в процессе своего движения. Основным из законов действующих у нас во вселенной является ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ. Согласно этому закону энергия сохраняется, но при этом переходит из одного состояния в другое. Чтобы движение осуществлялось постоянно, энергия системы должна оставаться постоянной и некуда не выделяться. Поэтому вечный двигатель создать нельзя.

Волновой маятник

Волновой маятник

Частота колебаний — это число колебаний, совершаемых за единицу времени, например, за 1 с. Чем длиннее нить, тем частота колебаний маятника меньше. Чем короче нить, тем частота – больше. Поэтому чтобы раскачать шар на длинной нити нужно медленее двигать ручку. Чтобы раскачать шар на короткой, нужно быстрее двигать рукой.

Вращающаяся жидкость

Сохранение момента вращения

Экспонат демонстрирует закон сохранения момента импульса вращательного движения. При приближении некоторой массы к неподвижной оси вращения угловая скорость становится выше. 

Закон выполняется, например, при движении планет по эллиптическим орбитам вокруг Солнца. При приближении планеты к Солнцу, скорость движения планеты увеличивается.

Вращающийся стол

Вращающийся стол

Если вы положите на вращающийся диск какой-либо предмет, он, под действием центробежной силы, будет перемещаться к краю диска. Но из-за действия силы Кориолиса, движение будет не прямолинейным, а слегка искривленным. Если же на диск поставить шар или кольцо (на ребро), и раскрутить их, на них будет также действовать гироскопический эффект, сила трения, закон сохранения момента количества вращательного движения.

Геоид

Геоид

Демонстрация действия центробежной силы. Центробежная сила – сила, действующая при вращении и направленая по радиусу вращения.
Шар разлинован на одинаковые по размеру сегменты. При вращении на каждый сегмент действует равная по значению центробежная сила. За счет этого получается сплющенный шар.
За счет действия данной силы, при вращении вокруг своей оси, наша планета Земля не идеальный шар, как все думают, а сплющеный геоид.

Гиперболоид вращения

Гиперболоид вращения

Если перемещение образующей линии представляет собой вращение вокруг некоторой неподвижной прямой (оси), то образованная в этом случае поверхность называется поверхностью вращения. Образующая линия может быть плоской или пространственной кривой, а также прямой.

Одним из сооружений, которые построены по принципу однополостного гиперболоида, является водонапорная башня Шухова высотой 25 м. Данная конструкция состоит из ряда гиперболоидов за счет которых конструкция становится жестче.

Гравитационная дорога

Гравитационная дорога

Железная дорога для шариков. Двигаясь по рельсам, шарики переключают стрелки, ускоряются и замедляются, испытывают различные силы - ускорение, трение, центробежную силу, гироскопический эффект, закон сохранения импульса и т.д.

Диск Ньютона

Диск Ньютона

Именно данный эксперимент положил начало экспериментальной науки о цвете.

Если рассматривать спектральный ряд (семь основных цветов), то получается, что отдельные состовляющие части спектра не отделяются друг от друга резкой границей. Они постепенно преходят друг в друга. И близкие друг к другу цвета в диске более похожи, чем дальние. Так для крайнего фиолетового луча спектра наиболее близким является не только синий цвет, но и пурпурный.

Рассматривая противоположный конец спектра – красный, то здесь также проявляется соседство, как с оранжевым, так и с пурпурным цветом. Соответственно, если раскрутить диск до высоких скоростей возникает иллюзия восприятия, мы с вами будем видеть белый цвет.

Кельтский камень

Кельтский камень

Кельтский камень — волчок, способный во время вращения в определённую сторону менять направление вращения.
Этот поворот добиваются либо наклоном поверхности верхней плоскости, либо добавлением смещённой массы. Во вращении волчок будет предпочитать то направление, в котором смещена ось симметрии массы.

Кто кого

Кто кого

В основе большинства подъемных механизмов лежит одна не мало важная деталь – блок. Блоки – древнейшие простые механизмы. Уже в 212 г. до н.э. с помощью крюков, соединенных блоками, сиракузцы захватывали у римлян средства осады. Сооружением военных машин и обороной городов руководил Архимед.

Колеса с разным центром тяжести

Колеса с разным центром тяжести

Заголовок

Колесо на подставке

Колесо на подставке

Как известно, если невращающееся колесо поставить на обод, оно упадет. Это связано с действием момента сил, действующего на колесо. Иное дело - вращающееся колесо. В этом случае тот же самый момент сил приведет к совершенно другом результату - ось колеса начнет поворачиваться, как будто она все время лежит на поверхности конуса. Это явление называется прецессией. Оно в конечном итоге следует из закона инерции, примененного к вращающимся телам. Земная ось также совершает такое движение - она прецессирует. Следствием этого является то, что Полюс мира (точка, вокруг которой вращается небосвод) не всегда находился у Полярной звезды. Он вращается вокруг точки, отстоящей от него на 23,5 градуса, делая полный оборот за 28 тысяч лет. Впервые это явление впервые обнаружил великий древнегреческий астроном Гиппарх во II веке до нашей эры, а правильное объяснение ему дал Исаак Ньютон в XVII веке нашей эры. Роль момента сил в данном случае играет притяжение Луны и Солнца. Явление прецессии происходит в гироскопах - приборах, стабилизирующих движение самолетов и космических кораблей. Оно играет важную роль при движении двухколесных велосипедов. Это явление также демонстрирует детская игрушка юла.

Конусы

Конусы

Трение –процесс механического взаимодействия соприкасающихся тел при их смещении. 
Чем сильнее сжимать предмет, тем выше по значению сила трения. Но если трение будет небольшое, даже приложив большое усилие, поднять предмет будет сложно.

Коробка передач

Коробка передач

Демонстрация механической коробки передач.
При трогании с места, разгоне, движении на небольшой скорости и по бездорожью необходим высокий крутящий момент, максимум которого достигается при средних оборотах. Поэтому для движения в этом режиме служат низшие ступени коробки передач, имеющие наибольшее передаточное отношение, при этом даже при больших оборотах двигателя автомобиль будет ехать сравнительно медленно.
С другой стороны, при равномерном движении на высокой скорости необходимо обеспечить нахождение оборотов ДВС в приемлемых рамках на большей частоте вращения колёс. Для этого служат высшие передачи, имеющие меньшие передаточные числа, при этом автомобиль будет при тех же оборотах двигателя ехать достаточно быстро.

Маятник максвела

Маятник максвела

Наматывая нити на вал, вы поднимаете маховик вверх, тем самым совершая работу против сил гравитации. Эта работа превращается в потенциальную (запасенную) энергию.
Отпущенный маховик начинает раскручиваться, превращая при этом потенциальную энергию в кинетическую (энергию движения). В нижней точке практически вся потенциальная энергия превращается в кинетическую.
Раскрученный маятник, вращаясь по инерции, начинает сам наматывать нити на ось и поднимается вверх. При этом кинетическая энергия вновь превращается в потенциальную. В верхней точке маятник останавливается, и все начинается сначала.

Маятник с лазером

Маятник с лазером

Заголовок

Модель ДНК

Модель ДНК

Перед вами представвлена модель молекулы ДНК или дезоксирибонуклеиновая кислота. 
Модель молекулы ДНК в виде двойной спирали была предложена в 1953 г. Дж. Уотсоном и Ф. Криком. Молекула образована двумя спирально закрученными цепями. Диаметр такой ДНК равен 2 нанометрам. 
ДНК состоит из трех основных веществ: азотистого основания, пятиуглеродного моносахарида (пентоза) и фосфорной кислоты. 

Момент импульса

Момент импульса

Данный экспонат иллюстрирует законы сохранения импульса и энергии. При отклонении первого шарика и последующим его возвратом к изначальному положению, его энергия и импульс передадутся без изменения через пять средних шарика последнему, который приобретёт ту же скорость и поднимется на ту же высоту.

Не круглые колеса

Некруглые колеса

Можно ли кататься на квадратных колесах? А на треугольных. Можно, только если у вас будет дорога соответствующей формы. Почему не делают колеса квадратными, шестиугольными? Ответ прост. Колесо как геометрическая фигура – это круг. У него ровный непрерывный край, причем каждая точка края находится на одинаковом расстоянии от центра круга (оси колеса). У квадратного же колеса есть углы, которые к тому же удалены от центра дальше, чем края. Вот и получается, что квадратное колесо неустойчиво и требует затрат энергии на подъем своей оси и автомобиля, установленного на такие колеса.
Однако решение проблемы есть Нужна специальная дорога для таких колес. Она представляет собой холмистый путь. Квадрат будет перекатываться по этим холмам. Углы квадрата, попадая в ложбины между холмов, будут иметь достаточную опору, чтобы не опрокинуться назад. Можно даже сказать, что, в некотором роде, не квадрат перекатывается по холмам, а круглые холмики кататься по сторонам квадрата (полная аналогия с обычным колесом).

Перетягивалка

Перетягивалка

В основе большинства подъемных механизмов лежит одна не мало важная деталь – блок. Блоки – древнейшие простые механизмы. Уже в 212 г. до н.э. с помощью крюков, соединенных блоками, сиракузцы захватывали у римлян средства осады. Сооружением военных машин и обороной городов руководил Архимед.

Подними себя со стулом

Подними себя со стулом

Данный экспонат демонстрирует систему блоков. Такие системы называются полиспастами. Это подъемные устройства, которые состоят из множества блоков, благодаря которым, Вы затрачиваете в несколько раз меньше усилий. Взамен этого Вам приходится перетягивать веревку в несколько раз более длинную, чем расстояние, на которое вы поднимаете себя. Во сколько раз мы выиграем в силе, во столько же раз мы проигрываем в расстоянии.

Танцующая цепь

Танцующая цепь

Цепь движется как живая: изгибаясь и изворачиваясь. Живой её делают ваши прикосновения. Однако, когда переданная вами в результате прикосновения энергия из-за действия сил трения иссякнет, цепь остановится.

Хаотический маятник

Хаотический маятник

Если маятник вывести из состояния равновесия, он начинает двигаться непредсказуемо. Каждое из его плечей взаимно влияет друг на друга, и энергия может перераспределяться между ними совершенно неожиданно. Одно из них может почти остановиться, а другое, в это же время, начать быстро вращаться. Термин «хаос» используется в науке для описания непредсказуемой цепи событий.

Черная дыра большая

Черная дыра большая

Круговое движение монеты напоминает движение планет вокруг солнца. Чем дальше шарик от дыры – или планета от солнца – тем больше уходит времени на один круг. На скорость и траекторию движения шарика влияют в основном три силы: сила бокового движения, сообщенное при разгоне монеты, ослабляющая его сила трения и сила притяжения (гравитация), которая ускоряет движение монеты вниз. В открытом космосе трения нет, поэтому планеты не падают на солнце, а остаются на своих орбитах.

Геокупол

Геокупол

Заголовок

Шестеренки

Шестеренки

Вы можете расставить шестеренки в произвольном порядке на вертикальной магнитной доске. Пробуйте различные варианты соединения шестеренок и отмечайте особенности изменения скорости их вращения в зависимости от размера и в разных последовательностях
Эллипс

Эллипс

Бильярд, имеющий форму эллипса, с двумя нарисованными точками. Точки – это фокусы эллипса. Наш бильярд имеет одно интересное свойство. Если шарик прокатится по одной из точек, то он обязательно попадет в другую.

Доска гальтона

Доска гальтона

Доска́ Га́льтона — устройство, изобретённое английским учёным Фрэнсисом Гальтоном и предназначающееся для демонстрации нормального распределения Гаусса.

Например, людей со средним ростом всегда больше, чем самых высоких и самых маленьких.

Запускалка самолета

Запускалка самолета

Все мы с детства умеем делать бумажные самолетики. Наш прибор поможет вам испытать их в полете.

Землетрясение

Землетрясение

Заголовок

Мост Леонардо

Мост Леонардо

Этот мост был задуман Леонардо да Винчи, но так и не реализован им при жизни. Леонардо предлагал перекинуть такой мост через Босфорский пролив. Только в 2001 году был построен подобный мост недалеко от Осло.

Резонансные кольца

Резонансные кольца

Это явление называется резонансом. Частота звука динамика совпадает с собственной частотой кольца. Всем со школы известно о существовании военной команды «Идти не в ногу!», которая отдается группе солдат, собирающейся идти через мост.

Центробежная сила

Центробежная сила

Вы умеете бегать по стенам? А вот некоторые люди умеют. Существует такой аттракцион - езда на мотоцикле по стене. Почему же мотоцикл не падает вниз? Благодаря центробежная сила, прижимающая мотоцикл к вертикальной стене и не дающей ему упасть. В будущем, когда люди будут летать в космосе на длительные расстояния, именно таким образом будет создаваться имитация гравитации.

Маятник с песком

Заголовок