Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа с. Марьино-Николаевка Автор исследовательской работы: Автор исследовательской работы: Гуров Александр Гуров Александр обучающийся 7 класса обучающийся 7 класса МБОУ СОШ с. Марьино-Николаевка МБОУ СОШ с. Марьино-Николаевка Руководитель: Волобуева З.И Руководитель: Волобуева З.И учитель физики учитель физики МБОУ СОШ с. Марьино-Николаевка МБОУ СОШ с. Марьино-Николаевка 2013 год

Актуальность : Физика – наука о природе. Мы, как и « братья наши меньшие » - домашние животные, частицы этой природы, следовательно, все законы физической науки должны найти и в нас, и в них своё проявление. Изучая физику, мы знакомимся со многими физическими величинами (массой, плотностью, скоростью, силой и др.), учимся их измерять. Но все опыты на уроках проводятся с неживыми объектами. Есть ли особенности в измерении этих же характеристик у живых существ? Какие они?

Цель работы: измерение известных нам физических характеристик нашего домашнего питомца – кошки; поиск путей усвоения изучаемых разделов физики; связь с жизнью.

Задачи: 1. Обнаружить известные физические явления, объекты и закономерности в поведении кошки, и тем самым углубить, расширить и упрочить свои знания по физике; 2. Работать с научно-популярной литературой, выделять новое и главное, сравнивать, готовить сообщения.

Объектом моего исследования стал домашний кот Маркиз – возраст 2 года, подвижный, очень самостоятельный, ласковый. Методы исследования : наблюдение, эксперимент

Механика в жизни кота. Ходьбу и бег кота можно рассматривать как колебательное движение, в процессе которого, то нарушается, то восстанавливается равновесие тела. Движения кота удивительно быстры, легки, грациозны. Что позволяет ему достичь этого? Кот движется, отталкиваясь от опоры. При этом внешние силы – сила тяжести, сила трения, сопротивления среды, вступают во «взаимодействие» с внутренними силами организма (напряжения мышц). Движение происходит благодаря совместной деятельности мышц и силе трения покоя. Кот при беге может развивать скорость до 50 км/час.

Измерение скорости. Среднюю скорость кота измерил следующим образом: при помощи рулетки отметил расстояние - 10 м, секундомером засёк время движения, провел расчёт скорости по формуле: Vср = S/t ОбъектS, мS, мt, с Vср. м/скм/ч Фрося 5100,50,14

Простые механизмы В скелете этого животного можно найти кости – рычаги: это череп, челюсть, лапы. Есть и такой простой механизм, как клин: это острые зубы, когти. С их помощью кот может создать очень большое давление, что служит хорошей защитой или помогает нападению: ведь своими когтями и зубами он буквально может вспороть кожу противника.

Измерение массы. Массу я находил при помощи весов. Через неделю измерения повторил. Результаты опыта представлены в таблице 2. Видно, что масса Маркиза за неделю увеличилась на 100 г. Скорее всего, это связано с тем, что с приходом холодного времени года кот стал менее подвижным и большую часть дня проводит дома. опыта Измеряемая величина m,кг 1 масса 6 2 6,1

Измерение давления на опору. Давление кота на опору рассчитывалось для трёх положений (стоя, лёжа и сидя) по формуле: P=mg/s где m=6 кг – масса, полученная в предыдущих опытах,g=10 н/кг, s – площадь опоры кота, которую вычислил по площади фигур, полученных очерчиванием соответствующих контуров на миллиметровой бумаге. Результаты представлены в таблице. Таким образом, в разных положениях кот оказывает давление от 0, 888 до 10,909 к Па. Положение Масса, кг Площадь, м² Давление, Па Стоя 6 0, Сидя 6 0, Лёжа 6 0,

Измерение плотности. Плотность по определению – физическая величина, численно равная отношению массы тела к его объёму, соответственно для её вычисления требовалось измерить объём т.к масса известна. Из гуманных соображений я погружал кота в воду только до половины, а затем замечал, на сколько поднялся уровень воды. Хотя объём оценивается весьма приблизительно, можно сделать заключение, что средняя плотность кота близка к плотности воды. Объект Масса, кг Объём, м³ Плот ность, кг/м³ МАркиз 60,

Температура тела кота. В нормальном состоянии она колеблется в пределах 38,0 – 39, 5 С, у котят – более высокая. Температура тела зависит от физической и психической активности. Частота дыхания в среднем 20 – 30 дыхательных движений в минуту. При повышении температуры окружающей среды или сильном возбуждении, кошки начинают дышать с открытым ртом, что способствует увеличению теплообмена.

Измерение температуры Для измерения температуры тела я использовал термометр. На рис. 1 представлена зависимость температуры кота от времени суток. Измерения проводил 4 раза в течение дня. Оказалось, что самая высокая температура соответствует дневному времени суток (15 ч.), когда активность Маркиза наибольшая.

Электричество и кот. Когда гладят кошку по шерсти, то в сухую погоду или в сухом помещении шерсть от трения быстро электризуется. Если гладить долго или энергично, то может произойти сильная электризация: на поверхности тела скопится большой заряд, и, как следствие, возникнет разряд – искра. Кошка не всегда любит, когда её гладят: в сухую погоду её шерсть так сильно электризуется, что возникает достаточно сильное электрическое поле, проскакивающие искорки вызывают у кошки неприятные ощущения.

Измерение электрических характеристик 1. Оценка степени электризации. При трении многих тел наблюдается электризация. Предварительно я уложил Маркиза спать у батареи печного отопления, затем посреди комнаты, а потом возле входной двери. Затем я натирал эбонитовую палочку о шерсть, подносил ее к гильзе из фольги, подвешенной на нити, и измерял угол отклонения от вертикали. Животное Угол отклонения Шерсть Маркиз 45 °Мягкая, бархатистая

Когда и почему кот свёртывается в клубок? Ответ на этот вопрос таков: когда холодно. Делает он это для того, чтобы сохранить тепло, так как у свернувшейся кота меньше свободная поверхность тела. Чем теплее в комнате, тем больше распрямляется тело, пока не вытянется в прямую линию. Интересен вопрос и о том, почему кот в сильный мороз может ходить по снегу, не обмораживая лап: ведь на подушечках нет шерсти? Да, шерсти нет, но на подушечках лап есть тонкий слой, обладающий плохой теплопроводностью, он то и « держит» большой перепад температур.

В ходе работы над проектом мне удалось измерить такие характеристики моего питомца, как скорость, массу, объём, среднюю плотность, давление на опору, оценить степень электризации.

Вывод. В результате выполнения работы, я познакомился с предметом физика, со многими физическими величинами. Я научился определять эти величины. Но самое главное я познакомился с удивительным миром животных. Я изучал предмет с помощью моего питомца. В результате выполнения работы, я пришёл к выводу, что знания по физике полезны и нужны не только мне, но и любому цивилизованному человеку. Свои исследования я буду продолжать. Мне бы хотелось провести свои эксперименты на каком-нибудь ещё животном.