Физика изучает окружающую нас природу, объясняет её явления. В школе изучение непонятных формул, законов приводит в недоумение: зачем они? На самом деле открытия физики двигают прогресс вперёд, развивают новые технологии, делают жизнь человека комфортной. Мы не задумываемся о принципах работы различных приборов, хотя пользуемся ими ежедневно: электрический чайник, газовая плита, телевизор, кондиционер, компьютеры, телефоны. Без физики все это не включилось и не заработало. Физика, благодаря её причастности к любому природному явлению, представляет непосредственный интерес для школьников, даёт мощный толчок в развитии познавательных способностей детей.
Рассмотрим некоторые привычные в ежедневном обращении домашние приборы и системы.
Водопровод в доме не заменим. Изобретён в 18 веке петербургским академиком, математиком, физиком Д.Бернулли. В основе лежит закон сохранения энергии для жидкости. Выражается уравнением гидродинамики. По формуле: сильнее напор (разность давлений на концах трубы), больше скорость течения воды. Увеличение радиуса трубы усиливает поток воды (прямо пропорционален радиусу трубы в четвертой степени (r4). Имея меньшую кинематическую вязкость, горячая вода течет быстрее, чем холодная. Всё это учитывается при проектировании водопровода.
Холодильник. До середины прошлого века холодильник считался роскошью, продукты хранили в подвалах, погребах. Запатентован холодильный агрегат был в 1899 году изобретателем из Америки Маршаллом. Принцип работы основан на перекачивании тепла из холодильного агрегата наружу компрессором. Из курса физики вспомним закон сохранения энергии: при испарении жидкость охлаждается, при конденсации нагревается. Для этого холодильник оснащён испарителем, конденсатором. Рабочий цикл холодильного устройства равняется 0,37-0,5. Агрегат работает 15-30 минут, 25-30 минут отдыхает.
Микроволновая печь. Работа обусловлена законами физики: электромагнитное взаимодействие через посредство электромагнитных волн (длиной от 1 мм до 1 м). Микроволновое излучение – сочетание переменных полей: магнитного и электрического по теории электромагнитного поля, создано английским ученым Д. К. Максвеллом в 1865 г. Немецкий физик Г.Герц в 1887 г. открыл электромагнитные волны, лежащие в основе микроволнового излучения.
Радиатор отопления. Батареи, как правило, располагают ближе к полу. Горячая вода, двигаясь по трубам системы отопления, в процессе конвекции (теплообмена) нагревает батареи. Теплые воздушные массы перемещаются наверх, прогревая помещение.
Зеркало. Обычное плоское зеркало, которое есть в любой квартире, является простейшим оптическим устройством. По закону отражения света, сформулированным Евклидом: падающий и отраженный лучи лежат в одной плоскости. Чтобы все лучи отражались в одном направлении, поверхность зеркала должна быть гладкой.
Понимание законов природы расширяет кругозор, мышление, даёт мощный толчок в изучении физики. Промежуточная аттестация учащихся покажет знания базового уровня предмета, необходимого в обычных ситуациях.