Engino Discovering Stem Механика: Законы Ньютона

Интернет-магазин Robo Sapiens Store предлагает выгодно купить конструктор Engino Discovering Stem Законы Ньютона, который ознакомит ребенка с гениальными открытиями известного физика. Играя с набором, ваш малыш проведет занимательные эксперименты с потенциальной и кинетической энергиями, обнаружит связь между силой и движением, а также получит представление о концепции импульса и взаимодействии массы и ускорения.

Комплектация конструктора включает в себя 121 пластиковую деталь, благодаря которым можно собрать 8 рабочих моделей подвижной техники, таких как:

  • драгстер;
  • самолет с воздушным шаром;
  • баллистическую катапульту;
  • движущуюся кабину;
  • гравитационный вентилятор;
  • аварийную машину;
  • наклонную плоскость для эксперимента Галилея по падению шара.

Конструкторы от нашей компании реализуются по выгодным ценам и могут быть доставлены по любому адресу в пределах Москвы или по территории всей России. Вместе с набором вы получите 42-страничную красочную инструкцию, где представлены руководства по сборке, теоретическая информация и интересные факты об открытиях Исаака Ньютона.

Все сведения по конструированию роботов доступны в виде интерактивной инструкции, которую можно посмотреть на смартфоне, ПК или планшете. Для этого необходимо воспользоваться приложением ENGINO 3D Viewer, загружаемым бесплатно на Android, iOs и Windows.

Урок по физике «Для чего нужны законы Ньютона?»

Автор: Ситникова Инесса Анатольевна

Обобщающий урок по теме:
«А нужны ли нам эти законы?»

Цели урока: в интересной форме обобщить, закрепить знания, полученные по теме, научить видеть проявление изученных закономерностей в окружающей жизни, расширить кругозор учащихся сведениями из истории жизни великих учёных, из истории космонавтики, совершенствовать навыки самостоятельной работы.

Ход урока:
1 .Организационный момент-1 -2мин.
2.Основная часть.

Мы с вами закончили изучение одного из самых больших разделов курса физики, который называется «Механика». Мы познакомились с основными законами этого раздела, с различными видами движения, классификацией сил в природе. Сегодня на уроке мы попытаемся, насколько это, возможно, повторить основные понятия этого раздела, посмотреть, как они используются на практике. Также мы обратимся к истории жизни великих учёных и истории открытий законов. Поэтому тема нашего урока-повторения «Основные законы механики и их практическое применение».
А начать наш урок я хотела бы с небольшой викторины, которая называется «Великие физики». Я буду вам называть некоторые факты из жизни какого-то учёного, его труды, а вы должны угадать о ком идёт речь.

1. Этот древнегреческий философ создал первую картину мира. Практически все положения его учения находятся в противоречии с современной картиной мира. Слово «физика» впервые появилось в его сочинениях. Кто это?
(это Аристотель)
2.Этот английский физик в 1788 году впервые предложил опыт по измерению гравитационной постоянной с использованием крутильных весов.
(это Кавендиш)
З. Итальянский физик. Он утверждал, что все законы теории справедливы только для абстрактных моделей, а потому должны проверяться экспериментом и уточняться. Он явился основоположником теории свободного падения, открыл явление инерции. Вспомните Пизанскую башню.
(это Галилео Галилей)
4.Научный оппонент Ньютона, утверждавший, что сила всемирного тяготения должна быть пропорциональна расстоянию, а не обратно пропорциональна квадрату расстояния. Основной закон деформации, касающийся силы упругости носит его имя.
(это Роберт Гук)
5. Этот русский учёный создал на основе механики Ньютона теорию косми­ческих летательных аппаратов.
(это Константин Эдуардович Циолковский)
Хорошо, вы неплохо помните имена учёных, а скажите, как вы думаете, о каком учёном, внёсшим огромнейший вклад в развитие физики, я не сказала? Конечно же, это Исаак Ньютон. Вспомните, сколько раз на зачётах вы проклинали его имя, а какой вклад он внёс в развитие не только механики, а всей физики. И, конечно же, истории жизни этого учёного мы посвятим больше времени, давайте послушаем доклад о его жизни и его открытиях, (выступление детей)
Вы видите, что жизнь учёного была нелегка, и он добился всего своим трудом. А теперь вспомним, какие законы сформулировал Ньютон? (ответы детей)
Ну, молодцы, законы вы знаете, но я просила вас подобрать интересные вопросы, какие-нибудь факты применения этих законов. Я знаю, что многие готовы, пожалуйста, вам слово.
1 Ученик.
(Демонстрирует опыт по инерции.) При каком условии из перевёрнутого ведёрка вода не выливается?
(Вода не выливается из ведёрка, которое вращается, даже тогда, когда оно перевёрнуто вверх дном. Правда, вращать ведро надо достаточно быстро. Указанное явление есть не что иное, как проявление инерции, а всякое движение по инерции (по 1 закону Ньютона) осуществляется без участия сил)
2 ученик.
Яблоко падает на Землю оттого, что его притягивает земной шар; но точно с такой, же силой и яблоко притягивает к себе всю нашу планету. Почему же мы говорим, что яблоко падает на землю, вместо того чтобы сказать: «Яблоко и земля падают друг на друга»?
(Яблоко и земля действительно падают друг на друга, но скорость этого падения различна для яблока и для земли. Равные силы притяжения сообщают яблоку ускорение 10 м/с², а земному шару — во столько же раз меньше, во сколько раз масса земли превышает массу яблока. Конечно, масса земного шара в неимоверное число раз больше массы яблока, и потому земля получает перемещение настолько ничтожное, что практически его можно считать равным 0.)
3 ученик.
История о том как «лебедь, рак да щука везти с поклажей воз взялись», известна всем. И результат тоже известен» а воз и ныне там». Но если рассматривать эту басню с точки зрения механики, результат получается вовсе не похожий на вывод баснописца Крылова. Напоминаю:
. Лебедь рвётся в облака,
Рак пятится назад,
А щука тянет в воду.
(Басня утверждает, что «воз и ныне там», другими словами, что равнодействую­щая всех приложенных к возу сил равна О.Лебедь помогает раку и щуке её тяга направлена против силы тяжести, она уменьшает трение колёс о землю и об оси, облегчая тем самым вес воза. Остаются две силы: тяга рака и тяга щуки. Они направлены под углом друг к другу, и их равнодействующая не может =0.)
4 ученик
Барон Мюнхгаузен утверждал, что вытащил сам себя из болота за волосы. Вот его рассказ: «Однажды, спасаясь от турок, я попробовал перепрыгнуть болото верхом на коне. НО конь не допрыгнул до берега, и мы с разбегу шлёпнулись в жидкую грязь. Нужно было выбирать одно из двух: погибнуть или как-то спастись. Я решил спастись. НО как? Ничего под рукой не было. Но голова-то у нас всегда под рукой. Я рванул себя за волосы и таким образом вытащил из болота вместе с конём, которого сжал обеими ногами, как щипцами» Обоснуйте невозможность этого.
(Это противоречит 3 закону Ньютона. Никакие внутренние силы не могут сообщить телу движение. Они могут сместить отдельные части тела, а его центр тяжести остаётся на месте. Силы взаимодействия между телами замкнутой системы не могут изменить положения центра масс системы.)
5 ученик.
У меня простой вопрос. Касается он перетягивания каната. Если по 3 закону Ньютона на обе команды со стороны каната действуют одинаковые по модулю силы, направленные в противоположные стороны до команды тоже действуют на канат с одинаковыми по модулю и противоположными по направлению силами. Почему же одна из команд перетягивает другую? (Команды стоят на полу, упираясь в его поверхность и отталкивая землю назад. По тому же 3 закону Ньютона земля действует на каждую команду с такой же по модулю, но противоположно направленной силой. То есть с одной стороны команды взаимодействуют через канат, а с другой стороны каждая команда взаимодействует с землёй. Победит та команда, которая сильнее опирается о землю.)
Хорошо, давайте остановимся. Ведь у нас есть ещё не менее интересные законы. Давайте вспомним закон сохранения импульса. (Ответ) Не забудьте, что с законом сохранения импульса тесно связано понятие реактивного движения, то есть движения тела, возникающее в результате выброса им вещества или при отделении от него с какой-либо скоростью некоторой его части. И вы знаете, что животные тоже используют этот закон. По принципу реактивного движения перемещаются осьминоги, каракатицы, кальмары. У Андрея Петрова есть такое стихотворение» Кальмар».
Наберёт он в рот воды,
-Чтобы не было беды,
Изо всех силёнок дунет,
На врага водою плюнет
И мгновенно удерёт,
Как ракетный самолёт!
Как же происходит их движение? Давайте послушаем.
(Каракатица, как и большинство головоногих моллюсков, движется в воде, таким образом, забирает воду в жаберную полость через боковую щель и особую воронку впереди тала, а затем энергично выбрасывает струю воды через эту же воронку в результате этого каракатица довольно быстро плавает задней частью тела вперёд. Причём каракатица, направляя трубку воронки вбок или назад и стремительно выдавливая из неё воду, может двигаться в любых направлениях. Так же перемещаются кальмары. Кальмар является самым крупным беспозвоночным обитателем океанических глубин. Он тоже передвигается по принципу реактивного движения, вбирает в себя воду, а затем с огромной силой проталкивает её через особое отверстие, и с большой скоростью (до 70км/ч) двигается толчками назад. При этом все 10 щупалец кальмара собираются в узел над головой, и он приобретает обтекаемую форму.)
Хорошо, но говоря о реактивном движении невозможно не заговорить о космонавтике. Попробуйте ответить мне на такой вопрос. Кстати, только недавно я прочитала, что при выходе в открытый космос космонавт должен обязательно держать что-нибудь в руках. Это вам подсказка, а вопрос такой. Космонавту, находящемуся в открытом космосе, необходимо вернуться на корабль. Как же космонавту сдвинутся с места, если оттолкнуться ногами не от чего?
(Необходимо бросить какой-нибудь предмет в сторону, противоположную кораблю. Тогда по закону сохранения импульса МV=mv, где М и m -массы космонавта и предмета, а V и v -скорости космонавта и предмета. Космонавт приобретает скорость, направленную к ракете и равную:
V=v*m/М.)
Кстати, если космонавту необходимо повернуться он тоже может использовать этот закон. Ему необходимо вращать рукой в противоположном направлении.
Для поворота по часовой стрелке ему надо будет проделать следующий цикл движений: вытянуть правую руку в сторону, затем прижать её к груди, опустить вдоль туловища.
Ну а теперь мы вплотную подошли ещё к одному фундамен­тальному закону-закону всемирного тяготения. Многие учёные так, скажем «приложили руку к созданию этого закона. Польский учёный Николай Коперник(1473-1543)разработал схему гелиоцентрического устройства нашей планетной системы, но не смог объяснить причины, под действием которых происходит вращение планет вокруг Солнца. Немецкий астроном Иоганн Кеплер(1571-1630)вывел законы движения планет и высказал предположение, что тела взаимно притягиваются, эта сила прямо пропорциональна массам взаимодействующих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Исаак Ньютон предложил строгую математическую формулировку закона и впервые доказал, что именно сила тяготения определяет движение планет. Ньютон открыл этот закон в 23 года, но 9 лет не публиковал его, так как неверные данные о расстоянии между Землёй и Луной не подтверждали его идею. Когда это расстояние было уточнено, Ньютон в 1667году опубликовал закон всемирного тяготения. Как он формулируется? (ответ)
В 1682 году английский учёный астроном Галлей по формулам Ньютона вычислил время вторичного прихода к Солнцу наблюдавшейся в то время на небе яркой кометы. Комета вернулась в строго рассчитанное время, что подтверждает истинность теории. Ну, мы с вами, к сожалению, астрономию не изучаем, но эта комета, наверное, известна многим. Она называется кометой Галлея и её периодичность составляет 86 лет. (Далее рассказ об открытии Урана)
А теперь давайте вспомним о таком удивительном явлении как невесомость. Удивление вызывает тот факт, что при наличии сил тяготения исчезает вес тела. В невесомости, при свободном полёте космического корабля, то есть в полёте с выключенными двигателями явления происходят иначе. Как вы думаете, можно ли измерить давление воздуха барометром-анероидом? Не помните, как выглядит этот прибор?
( главная часть — металлическая коробочка с волнистой поверхностью, из которой откачан воздух. Стрелка показывает, как меняется давление)
А давление измерить можно, так как давление газа объясняется ударами молекул о какую-либо поверхность.
Хорошо, а можно ли измерить вес тела при помощи пружинных весов?
(Нет, так как вес тела отсутствует, и в пружине не возникают деформации)
Правильно. А при помощи рычажных весов?
(Нет, равновесие наступает тогда, когда масса гирь равна массе тела. В невесомости и чашки весов и тела, лежащие на них, падают с одинаковым ускорением, равным ускорению свободного падения, поэтому при любом соотношении массы тела и массы гирь весы будут в равновесии.)
Будет ли плавать пробка на поверхности воды?
(нет, она будет плавать вместе с другими предметами по кабине космического корабля.)
Но наш урок подходит к концу и пора подвести некоторые итоги. Мы с вами повторили основные законы механики, правда у нас не осталось времени, чтобы повторить ещё один очень важный закон-закон сохранения и превращения энергии, но, надеюсь, мы к нему ещё вернёмся на следующих уроках. Вы тоже неплохо поработали с дополнительной литературой, нашли интересные вопросы, исторические сведения. Надеюсь, что на этом ваше знакомство с механикой и её законами не закончится, и вы захотите сами продолжить её изучение с помощью книг. Ведь для того, чтобы хорошо познакомиться с этой наукой у нас в рамках школьной программы очень мало времени.

Список литературы
1.Синичкин В.П. ,Синичкина О.П. Внеклассная работа по физике. Саратов ОАО «Издательство» Лицей”,2002.
2.Юфанова И.Л.Занимательные вечера по физике в средней школе. — М.:Просвещение,1995.
3.Елькин В.И.,Гармаш Л.Д.,Браверман Э.М.Физика и астрономия в походе и на природе. М,:”Школьная пресса”,2003.
4.Ерунова Л.И.Урок физики и его структура. — М.:Просвещение,1998
5.Детская энциклопедия «Я познаю мир». — М.:АСТ,1997
Полный текст материала Урок по физике «Для чего нужны законы Ньютона?» смотрите в скачиваемом файле.
На странице приведен фрагмент.

Законы Ньютона

Зако́ны Ньюто́на — три закона, лежащие в основе классической механики и позволяющие записать уравнения движения для любой механической системы, если известны силовые взаимодействия для составляющих её тел. Впервые в полной мере сформулированы Исааком Ньютоном в книге «Математические начала натуральной философии» (1687 год).

Содержание

Первый закон Ньютона

Первый закон Ньютона постулирует наличие такого явления, как инерция тел. Поэтому он также известен как Закон инерции. Инерция — это явление сохранения телом скорости движения (и по величине, и по направлению), когда на тело не действуют никакие силы. Чтобы изменить скорость движения тела, на него необходимо подействовать с некоторой силой. Естественно, результат действия одинаковых по величине сил на различные тела будет различным. Таким образом, говорят, что тела обладают инертностью. Инертность — это свойство тел сопротивляться изменению их текущего состояния. Величина инертности характеризуется массой тела.

В современной физике первый закон Ньютона принято формулировать в следующем виде [1] :

Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго.

Закон верен также в ситуации, когда внешние воздействия присутствуют, но взаимно компенсируются (это следует из 2-го закона Ньютона, так как скомпенсированные силы сообщают телу нулевое суммарное ускорение).

Ньютон в своей книге «Математические начала натуральной философии» сформулировал первый закон механики в следующем виде:

Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.

С современной точки зрения, такая формулировка неудовлетворительна. Во-первых, термин «тело» следует заменить термином «материальная точка», так как тело конечных размеров в отсутствие внешних сил может совершать и вращательное движение. Во-вторых, и это главное, Ньютон в своём труде опирался на существование абсолютной неподвижной системы отсчёта, то есть абсолютного пространства и времени, а это представление современная физика отвергает. С другой стороны, в произвольной (скажем, вращающейся) системе отсчёта закон инерции неверен. Поэтому ньютоновская формулировка нуждается в уточнениях.

Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона — дифференциальный закон движения, описывающий взаимосвязь между приложенной к материальной точке силой и получающимся от этого ускорением этой точки. Фактически, второй закон Ньютона вводит массу как меру проявления инертности материальной точки в выбранной инерциальной системе отсчёта (ИСО).

Современная формулировка

В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе.

При подходящем выборе единиц измерения, этот закон можно записать в виде формулы:

где — ускорение материальной точки;
— сила, приложенная к материальной точке;
— масса материальной точки.

Или в более известном виде:

В случае, когда масса материальной точки меняется со временем, второй закон Ньютона формулируется с использованием понятия импульс:

В инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса материальной точки равна равнодействующей всех приложенных к ней сил.

где — импульс точки,

где — скорость точки;

— время;
— производная импульса по времени.

Когда на тело действуют несколько сил, с учётом принципа суперпозиции второй закон Ньютона записывается:

Второй закон Ньютона действителен только для скоростей, много меньших скорости света и в инерциальных системах отсчёта. Для скоростей, приближенных к скорости света, используются законы теории относительности.

Нельзя рассматривать частный случай (при ) второго закона как эквивалент первого, так как первый закон постулирует существование ИСО, а второй формулируется уже в ИСО.

Исходная формулировка Ньютона:

Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.

Интересно, что если добавить требование инерциальной системы отсчёта, то в такой формулировке этот закон справедлив даже в релятивистской механике.

Третий закон Ньютона

Этот закон объясняет, что происходит с двумя взаимодействующими телами. Возьмём для примера замкнутую систему, состоящую из двух тел. Первое тело может действовать на второе с некоторой силой , а второе — на первое с силой . Как соотносятся силы? Третий закон Ньютона утверждает: сила действия равна по модулю и противоположна по направлению силе противодействия. Подчеркнём, что эти силы приложены к разным телам, а потому вовсе не компенсируются.

Материальные точки взаимодействуют друг с другом силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению:

Закон отражает принцип парного взаимодействия. То есть все силы в природе рождаются парами.

Историческая формулировка

Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе, взаимодействия двух тел друг на друга равны и направлены в противоположные стороны.

Для силы Лоренца третий закон Ньютона не выполняется. Лишь переформулировав его как закон сохранения импульса в замкнутой системе из частиц и электромагнитного поля, можно восстановить его справедливость [2] .

Из законов Ньютона сразу же следуют некоторые интересные выводы. Так, третий закон Ньютона говорит, что, как бы тела ни взаимодействовали, они не могут изменить свой суммарный импульс: возникает закон сохранения импульса. Далее, если потребовать, чтобы потенциал взаимодействия двух тел зависел только от модуля разности координат этих тел , то возникает закон сохранения суммарной механической энергии взаимодействующих тел:

Законы Ньютона являются основными законами механики. Из них могут быть выведены уравнения движения механических систем. Однако не все законы механики можно вывести из законов Ньютона. Например, закон всемирного тяготения или закон Гука не являются следствиями трёх законов Ньютона.

Комментарии к законам Ньютона

Сила инерции

Законы Ньютона справедливы только в инерциальных системах отсчета. Если мы честно запишем уравнение движения тела в неинерциальной системе отсчета, то оно будет по виду отличаться от второго закона Ньютона: , где — это ускорение, наблюдаемое в рассматриваемой системе отсчёта, и — ускорение данной точки этой неинерциальной системы отсчёта относительно любой инерциальной системы отсчёта. Однако часто, для упрощения рассмотрения, вводят фиктивную «силу инерции» , и тогда эти уравнения движения переписываются в виде, идентичном второму закону Ньютона. Математически здесь всё корректно (правильно), но с точки зрения физики новую фиктивную силу нельзя рассматривать как нечто реальное, как результат некоторого реального воздействия на тело. Ещё раз подчеркнём: «сила инерции» — это лишь удобная параметризация того, как отличается движение в инерциальной и неинерциальной системах отсчета.

Законы Ньютона и Лагранжева механика

Законы Ньютона — не самый глубокий уровень формулирования классической механики. В рамках Лагранжевой механики имеется одна-единственная формула (запись механического действия) и один-единственный постулат (тела движутся так, чтобы действие было стационарным), и из этого можно вывести все законы Ньютона, правда, только для лагранжевых систем (следует, однако, отметить, что все известные фундаментальные взаимодействия описываются именно лагранжевыми системами). Более того, в рамках Лагранжева формализма можно легко рассмотреть гипотетические ситуации, в которых действие имеет какой-либо другой вид. При этом уравнения движения станут уже непохожими на законы Ньютона, но сама классическая механика будет по-прежнему применима.

Решение уравнений движения

Уравнение является дифференциальным уравнением: ускорение есть вторая производная от координаты по времени. Это значит, что эволюцию(перемещение) механической системы во времени можно однозначно определить, если задать её начальные координаты и начальные скорости.

Заметим, что если бы уравнения, описывающие наш мир, были бы уравнениями первого порядка, то из нашего мира исчезли бы такие явления, как инерция, колебания, волны.

Исторический очерк

Основные законы механики Ньютон сформулировал в своей книге «Математические начала натуральной философии» в следующем виде.

1. Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.
2. Изменение количества движения пропорционально приложенной силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.
3. Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе, взаимодействия двух тел друг на друга между собой равны и направлены в противоположные стороны.

LEX I
Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quantenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare.

LEX II
Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.

LEX III
Actioni contrariam semper et aequalem esse reactionem: sive corporum duorum actiones in se mutuo semper esse aequales et in partes contrarias dirigi.

Первый закон (закон инерции), в менее чёткой форме, опубликовал ещё Галилей. Надо отметить, что Галилей допускал свободное движение не только по прямой, но и по окружности (видимо, из астрономических соображений). Галилей также сформулировал важнейший принцип относительности, который Ньютон не включил в свою аксиоматику, потому что для механических процессов этот принцип является прямым следствием уравнений динамики. Кроме того, Ньютон считал пространство и время абсолютными понятиями, едиными для всей Вселенной, и явно указал на это в своих «Началах».

Ньютон также дал строгие определения таких физических понятий, как количество движения (не вполне ясно использованное у Декарта) и сила. Он ввёл в физику понятие массы как меры инерции и, одновременно, гравитационных свойств (ранее физики пользовались понятием вес).

Завершили математизацию механики Эйлер и Лагранж.

Шоу Ньютона: научные интерактивные программы для детей

Научное шоу пользуется огромным успехом у детей благодаря очень эффектным опытам, а взрослые отдают предпочтение «умным» программам в надежде на повышение интереса школьников к химии и физике.

Иногда приходится слышать от заказчиков фразу: «Наши дети уже видели такое шоу, еще раз не хотим», и мне приходится доказывать, что детские научные программы очень отличаются друг от друга по насыщенности и сложности экспериментов. Есть более простые, в которых показывают домашние опыты и используют примитивные китайские наборы для научных фокусов. Тут, действительно, уже никого не удивишь. В других шоу применяется сложный реквизит и специальное оборудование, и все представление выглядит невероятно зрелищно.

Сегодня я расскажу об авторских программах с «веселыми опытами» под общим названием «Шоу Ньютона»

Удобно, что организаторы предоставляют нам выбор:

1. «Шоу Ньютона» приедет на ваш праздник»
2. Вы привозите детей в лабораторию «Шоу Ньютона»

Сколько длится программа

Есть три варианта. Короткая версия может дополнить развлекательную часть с аниматорами, а полуторачасовой программы вполне достаточно, чтобы стать единственным элементом праздника.

Естественно, программы отличаются по насыщенности и цене, ниже будет подробное описание номеров, которые входят в каждый вид шоу.

30-40 минут
«Тесла шоу», «Ледяной плен» и «Криогенные установки»

60-70 минут
«Невероятная наука» (включает «Тесла шоу» и опыты с жидким азотом)
«Огонь и лед» (сухой лед и много других экспериментов)
«Усмиритель Терминатора» (жидкий азот с добавлением опытов из других программ)

От 90 минут
Премиум программа «Война Миров» включает в себя самые интересные моменты всех остальных программ — опыты с электричеством, сухим людом, жидким азотом, эквалайзер и др.

Дополнительно можно заняться изготовлением мороженого в жидком азоте (сливочное, клубничный и малиновый сорбет).

Какие будут опыты?

Очень зрелищная программа, которая удивит самых избалованных развлечениями детей. Авторское шоу с молниями рассказывает о природе явления, дети получают важные знания. Электрический разряд в руке — это не просто фокус, который вызывает восторг, а объяснимое научное явление. Чудесное и очень познавательное зрелище! «Тесла шоу» наглядно демонстрирует работу электроприборов, усмиряет молнии, знакомит с понятием «плазма» и т.д.

Ваши дети будут активными участниками интерактивной презентации трансформаторов Тесла с молниями и плазмой, зажгут пламя прямо на ладони, вырастят сталактиты из горячего льда, изготовят дымовую пушку, будут участвовать в испытании лазерной указки и вызовут джина…

Номера: Что такое электричество, Секреты плазмы, Волшебные лампы, Ручные молнии, Трансформатор Тесла, Горячий лед и выращивание сталактитов, Огонь на ладони, Вызов джина, Вихревые кольца, Ручной кипятильник, Лазерная пушка.

Криогенные установки

Тоже познавательная программа от «Шоу Ньютона», в которой ведущие вместе с детьми будут проверять легенды о загадочных веществах и явлениях.

Ведущие, как настоящие повелители холода, будут менять свойства предметов, превратят кислород в жидкость и устроят ледяной душ.

Номера: Вызов джина, Знакомство с жидким азотом, Заморозка резины, Роза в хрустальном плену, Фруктовый молоток, Ледяной душ, Морозная свежесть, Заморозка воздуха, Азотный туман.

Ледяной плен

Во время такого шоу множество открытий делают для себя не только дети, но и взрослые. Необычные свойства углекислого газа и сухого льда — основа программы. В программе будет много туманов, воздушной газировки, наполненных туманом мыльных пузырей и даже взрыв водородной бомбы!

Номера: В помощь Вини-Пуху, Знакомство с сухим льдом, Морозное дыхание, Углекислый газ на вкус, Научная газировка, Бурление без кипячения, Выстрел пробки, Дымовая пена, Жонглирование туманными пузырями, Гигантский пузырь, Супер-дымовуха, Водородная бомба

Напоминаю, из перечисленных номеров состоят программы разной длительности и насыщенности. Для детей 5 лет и 15-летних подростков подбираются опыты и эксперименты, наиболее подходящие для каждой возрастной группы.

Безопасность

Безопасность интерактивной программы — самый важный вопрос для организаторов. Все химические и физические эксперименты продуманы до мелочей и являются абсолютно безопасными для здоровья детей, сохранности их одежды и для помещения, в котором проводится шоу.

Где можно провести «Шоу Ньютона»?

Команда выезжает по вашему приглашению домой, в школьный класс, в детский клуб, кафе, ресторан, на летнюю открытую площадку.

Приезжайте в лабораторию!

Если день рождения не скоро, а жажда познания и научных экспериментов очень сильна, изучайте расписание программ выходным! Можно приехать с ребенком или даже всей семьей на очередное научное шоу!

Уже в сентябре 2015 года…

можно будет приехать с детьми в лабораторию Шоу Ньютона по адресу: Москва, ул. Нижняя Сыромятническая, д.10 в центр дизайна ARTPLAY.

Это было незабываемо !Заказали на день рождения и не пожалели. Все остались в восторге, и дети и взрослые. Шоу Ньютона- лучшее научное шоу, которое я видела. Самый громадный плюс в его интерактивности. Дети не просто следят за экспериментами, а сами в них участвуют. За выступление успели увидеть молнии и прикоснутся к ним, замораживали розы, воздух, разжигали на ладошке пламя, даже взрыв устроили с жидким азотом.
Спасибо ребятам за такой зрелищный праздник науки.

На 5-летие сына заказали детское научное шоу Ньютона и это просто неимоверный восторг не только у детей, но и у нас, взрослых людей. Все приглашенные детишки получили массу положительных эмоций и радости. Ведь дети сами принимали участие в различных трюках, что они только не делали: и молнию трогали и зажигали огонь на ладони и устраивали взрыв из жидкого азота, вообщем можно сказать почувствовали себя настоящими магами и волшебниками. Мы выражаем огромную благодарность ребятам из шоу Ньютона за такую увлекательную программу, за ваш креатив, позитив и возможность развеселить и порадовать наших детей! 6 день рождения думаю без них тоже не обойдется)

Заказывали Шоу Ньютона сыну на день рождения, порадовали не только детвору, но и самих себя, взрослых пап и мам)) Ведущие такие молодцы, умеют развеселить, растормошить ребят. Дети всегда стесняются, наши тоже смущались в первые минуты.
А потом вошли во вкус, сами стали в представлении участвовать: и огонь не побоялись на ладошках зажигать, и молнии трогали. В глазах удивление, а на лицах улыбки! Столько рассказов потом было! Настоящий волшебный праздник получился.

Законы механики Ньютона

В отсутствие внешних силовых воздействий тело будет продолжать равномерно двигаться по прямой.

Ускорение движущегося тела пропорционально сумме приложенных к нему сил и обратно пропорционально его массе.

Всякому действию сопоставлено равное по силе и обратное по направлению противодействие.

Законы Ньютона — в зависимости от того, под каким углом на них посмотреть, — представляют собой либо конец начала, либо начало конца классической механики. В любом случае это поворотный момент в истории физической науки — блестящая компиляция всех накопленных к тому историческому моменту знаний о движении физических тел в рамках физической теории, которую теперь принято именовать классической механикой. Можно сказать, что с законов движения Ньютона пошел отсчет истории современной физики и вообще естественных наук.

Однако Исаак Ньютон взял названные в его честь законы не из воздуха. Они, фактически, стали кульминацией долгого исторического процесса формулирования принципов классической механики. Мыслители и математики — упомянем лишь Галилея (см. Уравнения равноускоренного движения) — веками пытались вывести формулы для описания законов движения материальных тел — и постоянно спотыкались о то, что лично я сам для себя называю непроговоренными условностями, а именно — обе основополагающие идеи о том, на каких принципах зиждется материальный мир, которые настолько устойчиво вошли в сознание людей, что кажутся неоспоримыми. Например, древним философам даже в голову не приходило, что небесные тела могут двигаться по орбитам, отличающимся от круговых; в лучшем случае возникала идея, что планеты и звезды обращаются вокруг Земли по концентрическим (то есть вложенным друг в друга) сферическим орбитам. Почему? Да потому, что еще со времен античных мыслителей Древней Греции никому не приходило в голову, что планеты могут отклоняться от совершенства, воплощением которой и является строгая геометрическая окружность. Нужно было обладать гением Иоганна Кеплера, чтобы честно взглянуть на эту проблему под другим углом, проанализировать данные реальных наблюдений и вывести из них, что в действительности планеты обращаются вокруг Солнца по эллиптическим траекториям (см. Законы Кеплера).

Первый закон Ньютона

Учитывая столь серьезный, исторически сложившийся провал, первый закон Ньютона сформулирован безоговорочно революционным образом. Он утверждает, что если какую-либо материальную частицу или тело попросту не трогать, оно будет продолжать прямолинейно двигаться с неизменной скоростью само по себе. Если тело равномерно двигалось по прямой, оно так и будет двигаться по прямой с неизменной скоростью. Если тело покоилось, оно так и будет покоиться, пока к нему не приложат внешних сил. Чтобы просто сдвинуть физическое тело с места, к нему нужно обязательно приложить стороннюю силу. Возьмем самолет: он ни за что не стронется с места, пока не будут запущены двигатели. Казалось бы, наблюдение самоочевидное, однако, стоит нам отвлечься от прямолинейного движения, как оно перестает казаться таковым. При инерционном движении тела по замкнутой циклической траектории его анализ с позиции первого закона Ньютона только и позволяет точно определить его характеристики.

Представьте себе что-то типа легкоатлетического молота — ядро на конце струны, раскручиваемое вами вокруг вашей головы. Ядро в этом случае движется не по прямой, а по окружности — значит, согласно первому закону Ньютона, его что-то удерживает; это «что-то» — и есть центростремительная сила, которую вы прилагаете к ядру, раскручивая его. Реально вы и сами можете ее ощутить — рукоять легкоатлетического молота ощутимо давит вам на ладони. Если же вы разожмете руку и выпустите молот, он — в отсутствие внешних сил — незамедлительно отправится в путь по прямой. Точнее будет сказать, что так молот поведет себя в идеальных условиях (например, в открытом космосе), поскольку под воздействием силы гравитационного притяжения Земли он будет лететь строго по прямой лишь в тот момент, когда вы его отпустили, а в дальнейшем траектория полета будет всё больше отклоняться в направлении земной поверхности. Если же вы попробуете действительно выпустить молот, выяснится, что отпущенный с круговой орбиты молот отправится в путь строго по прямой, являющейся касательной (перпендикулярной к радиусу окружности, по которой его раскручивали) с линейной скоростью, равной скорости его обращения по «орбите».

Теперь заменим ядро легкоатлетического молота планетой, молотобойца — Солнцем, а струну — силой гравитационного притяжения: вот вам и ньютоновская модель Солнечной системы.

Такой анализ происходящего при обращении одного тела вокруг другого по круговой орбите на первый взгляд кажется чем-то само собой разумеющимся, но не стоит забывать, что он вобрал в себя целый ряд умозаключений лучших представителей научной мысли предшествующего поколения (достаточно вспомнить Галилео Галилея). Проблема тут в том, что при движении по стационарной круговой орбите небесное (и любое иное) тело выглядит весьма безмятежно и представляется пребывающим в состоянии устойчивого динамического и кинематического равновесия. Однако, если разобраться, сохраняется только модуль (абсолютная величина) линейной скорости такого тела, в то время как ее направление постоянно меняется под воздействием силы гравитационного притяжения. Это и значит, что небесное тело движется равноускоренно. Кстати, сам Ньютон называл ускорение «изменением движения».

Первый закон Ньютона играет и еще одну важную роль с точки зрения нашего естествоиспытательского отношения к природе материального мира. Он подсказывает нам, что любое изменение в характере движения тела свидетельствует о присутствии внешних сил, воздействующих на него. Условно говоря, если мы наблюдаем, как железные опилки, например, подпрыгивают и налипают на магнит, или, доставая из сушилки стиральной машины белье, выясняем, что вещи слиплись и присохли одна к другой, мы можем чувствовать себя спокойно и уверенно: эти эффекты стали следствием действия природных сил (в приведенных примерах это силы магнитного и электростатического притяжения соответственно).

Второй закон Ньютона

Если первый закон Ньютона помогает нам определить, находится ли тело под воздействием внешних сил, то второй закон описывает, что происходит с физическим телом под их воздействием. Чем больше сумма приложенных к телу внешних сил, гласит этот закон, тем большее ускорение приобретает тело. Это раз. Одновременно, чем массивнее тело, к которому приложена равная сумма внешних сил, тем меньшее ускорение оно приобретает. Это два. Интуитивно эти два факта представляются самоочевидными, а в математическом виде они записываются так:

где F — сила, m — масса, а — ускорение. Это, наверное, самое полезное и самое широко используемое в прикладных целях из всех физических уравнений. Достаточно знать величину и направление всех сил, действующих в механической системе, и массу материальных тел, из которых она состоит, и можно с исчерпывающей точностью рассчитать ее поведение во времени.

Именно второй закон Ньютона придает всей классической механике ее особую прелесть — начинает казаться, будто весь физический мир устроен, как наиточнейший хронометр, и ничто в нем не ускользнет от взгляда пытливого наблюдателя. Назовите мне пространственные координаты и скорости всех материальных точек во Вселенной, словно говорит нам Ньютон, укажите мне направление и интенсивность всех действующих в ней сил, и я предскажу вам любое ее будущее состояние. И такой взгляд на природу вещей во Вселенной бытовал вплоть до появления квантовой механики.

Третий закон Ньютона

За этот закон, скорее всего, Ньютон и снискал себе почет и уважение со стороны не только естествоиспытателей, но и ученых-гуманитариев и попросту широких масс. Его любят цитировать (по делу и без дела), проводя самые широкие параллели с тем, что мы вынуждены наблюдать в нашей обыденной жизни, и притягивают чуть ли не за уши для обоснования самых спорных положений в ходе дискуссий по любым вопросам, начиная с межличностных и заканчивая международными отношениями и глобальной политикой. Ньютон, однако, вкладывал в свой названный впоследствии третьим закон совершенно конкретный физический смысл и едва ли замышлял его в ином качестве, нежели как точное средство описания природы силовых взаимодействий. Закон этот гласит, что если тело А воздействует с некоей силой на тело В, то тело В также воздействует на тело А с равной по величине и противоположной по направлению силой. Иными словами, стоя на полу, вы воздействуете на пол с силой, пропорциональной массе вашего тела. Согласно третьему закону Ньютона пол в это же время воздействует на вас с абсолютно такой же по величине силой, но направленной не вниз, а строго вверх. Этот закон экспериментально проверить нетрудно: вы постоянно чувствуете, как земля давит на ваши подошвы.

Тут важно понимать и помнить, что речь у Ньютона идет о двух силах совершенно разной природы, причем каждая сила воздействует на «свой» объект. Когда яблоко падает с дерева, это Земля воздействует на яблоко силой своего гравитационного притяжения (вследствие чего яблоко равноускоренно устремляется к поверхности Земли), но при этом и яблоко притягивает к себе Землю с равной силой. А то, что нам кажется, что это именно яблоко падает на Землю, а не наоборот, это уже следствие второго закона Ньютона. Масса яблока по сравнению с массой Земли низка до несопоставимости, поэтому именно его ускорение заметно для глаз наблюдателя. Масса же Земли, по сравнению с массой яблока, огромна, поэтому ее ускорение практически незаметно. (В случае падения яблока центр Земли смещается вверх на расстояние менее радиуса атомного ядра.)

По совокупности же три закона Ньютона дали физикам инструменты, необходимые для начала комплексного наблюдения всех явлений, происходящих в нашей Вселенной. И, невзирая на все колоссальные подвижки в науке, произошедшие со времен Ньютона, чтобы спроектировать новый автомобиль или отправить космический корабль на Юпитер, вы воспользуетесь все теми же тремя законами Ньютона.

Законы ньютона для детей