Игрушка равновесие своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 04.10.2024

Опыты, эксперименты и научные фокусы для детей: простой занимательный домашний опыт по физике на тему "Равновесие тел" с научной игрушкой - картонной балериной (+ цветной рисунок бумажной куколки-балерины для распечатки).

Интересные опыты для детей в домашних условиях

Научные опыты для детей по физике или химии в домашних условиях (домашние опыты) - это не только интересное, увлекательное и занимательное занятие, но и время, проведенное с пользой. Потому что такие опыты развивают и обучают детей. В доступной и наглядной игровой форме знакомят детей (школьников и даже дошкольников) с окружающим миром и его законами.

Физика считается одной из самых трудных для изучения наук (я, как профессиональный математик, тоже так считаю ;) ). Однако со многими физическими понятиями и явлениями дети знакомятся еще с самого раннего возраста. И изучение с детьми физических свойств и явлений в увлекательной и понятной форме позволяет ответить на некоторые вопросы маленьких почемучек и формирует у них интерес к физике как науке.

Например, опыт с балериной из фанеры или из плотного картона.

Занимательный опыт с балериной на равновесие тел

Этот опыт описывается в книге Л.А.Горева "Занимательные опыты по физике в 6-7 классах средней школы", выпущенной в 1977 и переизданной в 1985 году.

В книге он называется "Балерина, танцующая на поволоке".

Предлагается выпилить из фанеры фигурку балерины. К ее ноге прикрепить две проволоки по 25 см с грузами на концах. Установить фигурку на проволоке и сообщить ей колебательное движение. Она будет сохранять равновесие.

Примечание: в книге имеется в виду жесткая проволока.

Иллюстрация из книги (художники: С.В. Лухин и О.М. Шмелев).

Я об этом опыте и его объяснении узнала из блога Тани Пироженко "Это интересно" и сделала эту очаровательную научную игрушку-балансир для дочки. Она балет с раннего детства любит.

Поэтому балерина, нарисованная мной, больше похожа на Танину, чем на ту, что в книге.

Балерина раскрашена дочкиными цветными карандашами, пачка покрыта цветным оформительским гелем с блестками.

Размер куколки - чуть больше 13 см, длина проволоки - 36 см. Проволока в цветной обмотке посредине накручена на ножки балерины, на обоих концах проволоки - петельки с грузиками. В качестве грузиков - открывающие приспособления с консервных банок (можно использовать другие предметы, например, канцелярские скрепки, одинаковые пуговицы на ножках и т.д.)

Балерина может сохранять равновесие и на пальчике ребенка,

и на тонких веточках растений (на фото балерина, как воздушная гимнастка, стоит на веточке ароматной жимолости каприфоль).

Нужно лишь попробовать "отрегулировать" (поворачивать или раздвигать в стороны) концы проволоки так, чтобы фигурка держалась более устойчиво и под нужным углом.

Бумажная кукла-балерина. Распечатать

Картонная кукла - балерина дочке понравилась очень! Наигравшись в сохранение равновесия, она убрала проволоку, раскрасила ее с обратной стороны и теперь играет с балериной как с обычной бумажной куклой.

Дочка даже сделала целую балетную труппу, когда я распечатала ей несколько таких куколок, а она раскрасила их одежду в разные цвета, приклеила на картон и вырезала.

А мне эта балерина напоминает поделку по сказке Андерсена "Стойкий оловянный солдатик" - танцовщицу. Так что, сделав из картона остальных героев этой сказки, можно устроить домашний театр.

Желающим сделать такую же балерину (игрушку-балансир или бумажную куколку), я вышлю для распечатки свой авторский рисунок бесплатно в ответ на просьбу в комментариях к этой статье.

Предлагаю посмотреть другие статьи с меткой "Опыты", например:

как из листочка бумаги сделать детскую забаву, основанную на принципе анимации: мини-мультфильм,
очень эффектный научный фокус со взлетающей ракетой из чайного пакетика, (магнетизм).

Всего доброго! Если материалы сайта были Вам полезны, пожалуйста, поделитесь ссылкой на них в соцсетях - Вы очень поможете развитию сайта.

Размещение материалов сайта (изображений и текста) на других ресурсах без письменного разрешения автора запрещено и преследуется по закону.

Как делаются дергунчики
Необходимые материалы и инструменты
Виды дергунчиков с инструкциями как делать из картона и бумаги
Сова дергунчик
Белка дергунчик
Мишка дергунчик
Дергунчик клоун
Привидение
Дергунчик зайка
Большой осьминог
Видео мастер классы
Шаблоны и готовые игрушки из картона

Любая поделка, сделанная своими руками, получается яркой, красивой. Ее можно подарить близкому человеку или использовать в детских играх. Изготовив сразу несколько персонажей, например, на тему какой-нибудь сказки, можно создать целый кукольный театр, и устраивать необычные представления. Рассмотрим подробно, как самостоятельно создать кукол дергунчиков из картона: схемы, инструкции, видео, шаблоны и варианты готовых поделок.

Как делаются дергунчики

Необходимые материалы и инструменты

Для создания желанных дергунчиков из картона потребуются материалы и инструменты:

картон, плотная бумага – можно цветные;
проволока;
шило;
шпажки, палочки из дерева или пластмассы – для удобного хвата во время игры;
клей, скотч;
ножницы или канцелярский нож;
декор, бусины, пуговки;
нитки, ленточки или веревочки.

Краски и фломастеры можно выбирать для раскрашивания, если не используются в декоре элементы из цветной бумаги.

Чтобы регулировка движения конечностей у дергунчиков была максимально удобной, можно концы веревочек или нитей поместить между двух кружочков (из картона) диаметром 1,5-2 см и проклеить, или привязать к пуговице, бусине.

Виды дергунчиков с инструкциями как делать из картона и бумаги

Создание дергунчика это увлекательное занятие, как сделать из картона сразу несколько разных поделок разберем подробно далее.

Сова дергунчик

Занимательный дергунчик из картона в виде совы детвора обожает. Создают ее пошагово:

Дергая за нитку, играющий будет приводить в движения крылья – поделка станет подвижной.

Видео мастер класс

Белка дергунчик

Энергичная дергунчик белка собирается по такому же принципу, как сова:

рисуют шаблон или используют уже готовый – разукрашивают, выстригают детали;
делают отверстия шилом (по 2 шт.) на лапках, хвосте и туловище в местах крепления;
элементы скрепляют проволокой, во 2-е отверстия продевают нитки и закрепляют.

Принцип использования тот же.

Мишка дергунчик

Поделка дергунчик медведь создается аналогично этапам создания совы:

самостоятельно или по шаблоны выстригают детали поделки из картона и одежду из цветной бумаги;
приклеивают одежду на картонный корпус медведя;
мелкие детали мордочки прорисовывают фломастером, или приклеивают из цветной бумаги;
получится пять заготовок – туловище с головой и четыре лапы;
в местах крепления лап и тела протыкают отверстия шилом, соединяют проволокой (скручивая ее в пружинку);
в лапах делают еще по одному отверстию, куда продевают веревочки, попарно соединяют;
веревочки верхних и нижних лапок соединяют с изнанки.

Подвижный мишка дергунчик готов – у него все четыре лапки шевелятся.

Дергунчик клоун

Одна из самых любимы игрушек у детей – дергунчик клоун собирается так же просто, как предыдущие поделки. Эта модель имеет свой нюанс сборки – руки и ноги делаются подвижными не только в местах крепления к туловищу, но и в локтях и коленях соответственно. Таким образом, создается максимально подвижная конструкция, фигурка просто танцует, как живая. Сборка по этапам:

по шаблону выстригают элементы из цветного картона, или белого и раскрашивают;
в четырех подвижных деталях (руках, ногах) делают по два отверстия шилом – в руках и верхних частях ног (бедрах);
соединяют ноги – нижние части ног прикрепляют проволокой за колени к верхней части ног;
ноги и руки проволокой фиксируют к туловищу;
в оставшиеся отверстия аккуратно вставляют нитки – попарно соединяя между собой руки и ноги (с изнанки);
нити от рук и ног соединяют в один регулирующий механизм – закрепляют пуговицей, бусиной, кружочком из картона;
на голове закрепляют петлю – для удерживания фигурки, или фиксируют ее на деревянную палочку при помощи клея, скотча.

Веселая игрушка готова.

Привидение

Максимально простая поделка – дергунчик доброе привидение. Она под силу даже малышам:

Дергунчик зайка

Шаблон для печати на принтере, разукрашивания, вырезания.

В видео показано как делать:

Большой осьминог

Видео мастер классы

Мастер класс на видео по созданию дергунчика из бумаги помогает более детально разобраться с работой, проследить по этапам творческий процесс, сделать с первого раза замечательную и оригинальную поделку без дефектов.

Поделкой удобней управлять, если удерживать сверху ее за петельку пальцами. Для этого круг из плотной бумаги, картона (диаметром 2-3см) приклеивают с изнанки на петельку (из ниток, ленты) на голове игрушки.

Шаблоны и готовые игрушки из картона

Не всегда можно найти пошаговые инструкции к желаемой поделке, но готовые шаблоны игрушки упростят задачу. Останется только приступить к сборке, которая аналогична всем типовым вариантам.

Поделка Птица своими руками из бумаги — это легкий проект. Несложная поделка, которой можно потом играть! Я обожаю поделки, которые развлекают детей не только в процессе их изготовления, но и потом. А вы?

Готовая Поделка Птица своими руками из бумаги будет спускаться по веревочке и клевать! Здорово же?

Возможно вы видели такого дятла, спускающегося по стержню и клюющего его. Сегодня будем делать дешевый аналог этой игрушки.

Бумажная поделка Птица своими руками из бумаги

Идея такой поделки из бумаги основана на народной игрушке и нравится детям уже не одно столетие.

Легко сделать, весело играть!

Здесь можно скачать шаблон поделки (но и свой тоже можно нарисовать).

Как сделать поделку Птицу своими руками

Скачайте и распечатайте шаблон Птицы. Используйте пунктирные линии, чтобы сложить поделку пополам и вырезать обе стороны птицы одновременно.
Возьмите пластиковую соломку и отрежьте 2-3 см, затем склейте ее между половинками птиц.
Нанесите клей на остальную часть птицы и сложите пополам, склеив обе стороны вместе.
Отрежьте тонкую резиновую полоску (чем тоньше, тем лучше) и проденьте ее через соломинку. Теперь птичка начнет клевать!
Чтобы привести игрушку в действие, следует немного трясти натянутую резинку (как на видео).

Если дятел не работает, поэкспериментируйте с соломинкой меньшего диаметра.

Почему птица не падает или не останавливается?

Вот еще одна умная народная игрушка, которая использует науку, чтобы озадачить и удивить нас сегодняшних, образованных людей. Птица на резинке использует свою потенциальную энергию, чтобы качаться взад и вперед, как дятел.

До того, как появились электродвигатели, напольные часы и гигантские башенные часы работали от силы тяжести. Противовесы были подняты. Когда они медленно падали, они приводили в действие механизмы часов. Точно так же наш дятел получает потенциальную гравитационную энергию, когда мы поднимаем его на вершину резиновой ленты. Как только он начинает двигаться, потенциальная энергия преобразуется в кинетическую (движущуюся) энергию.

Но почему он не падает, как камень? Если мы просто положим соломинку на резинку, она просто упадет. Но когда мы прикрепляем рычаг (зеленый) и груз (красный) к одной стороне, он скручивает соломинку, чтобы концы впились в резиновую ленту. Трение, при котором резина встречается с соломкой, не дает птице упасть.

Коммуникативный педагогический тренинг: способы взаимодействия с разными категориями учащихся

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ Загадка из детства.docx

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

Летошницкая средняя общеобразовательная школа

Предметная область: физика

ученицы 9 класса

Руководитель

Введение…………………………………………………………………3 Глава 1. История открытия неваляшки ……………………………………. 5

Глава 2. Как работает неваляшка? . ………………………………. ………..7

Глава 3. Нахождение центра тяжести. ………………………………………..11

Глава 4. Создание неваляшки. ………………………………………………. 12

Глава 5. Неожиданные неваляшки. ………………………. ……………… ..13

Источники и литература, интернет-ресурсы…………………………………. 17

Мы живем в эпоху научно – технического прогресса. Прогресс не стоит на месте. Развитие человека начинается с рождения, ребенок познаёт мир, а помогают ему в этом игрушки. Они являются неотъемлемой частью в нашей жизни. Игрушки, которые нас теперь окружают, многолики, сложны и интересны. Без них мы не можем представить нашу жизнь. Мы думаем, что самой загадочной и в тоже время простой игрушкой, является неваляшка (Ванька-Встанька). В этой работе мы попытаемся раскрыть её секреты, рассмотрим, как на основе физических законов можно своими руками изготовить неваляшку.

Объект исследования: неваляшка.

Предмет исследования: применение игрушки при изучении физических законов, понять принцип её работе.

Цель данной работы - изучить строение и принцип работы неваляшки, особенности её применения для изучения определенных физических явлений или законов.

Из цели исследования вытекают конкретные задачи данной работы:

1.изучить теоретический материал по истории и развитию изготовления неваляшки;

2. определить в какой теме курса физики можно применять эту игрушку на уроке;

3. выяснить, что такое центр тяжести;

4. найти центр тяжести пластины;

5.изготовить неваляшку, принцип работы, которой основан на физических законах;

6. рассмотреть другие варианты применимости устойчивого равновесия.

Гипотеза: для создания неваляшки нужно найти центр тяжести, затем её можно применять на уроках и внеклассных мероприятиях при объяснении понятия центр тяжести.

Основной метод исследования: опытно – экспериментальный.

Выбор темы данной исследовательской работы основан на том, что мы считаем тему важной и актуальной в наше время, так как развитие человека есть одна из главнейших задач общества. Все мы видели, какой интерес вызывает эта игрушка у детей, как они пытаются уложить неваляшку спать. Но, увы…

История открытия неваляшки.

Многие думают, что неваляшка, это исконно русская кукла, однако это не так. Историки считают, что любимая всеми малышами игрушка родилась в Японии, и на территории России появилась только в начале 19в.

Именно поэтому Дарума изображается в виде куклы-неваляшки с не закрашенными глазами, символизирующей собой стойкость и выносливость. Эта кукла одета в традиционную для буддийских священнослужителей красную одежду.

Первые русские неваляшки, появившиеся на ярмарках в начале 19 века, назывались "кувырканами", они изображали купцов или клоунов.

Малыши разных стран всегда с интересом играли с “Ванькой - Встанькой” (в Америке эта игрушка называется “Bob of toy”).

Наверное, это самая старая игрушка, в которой человек сознательно использовал принцип устойчивого равновесия.

Как работает неваляшка?

Прежде, чем ответить на этот вопрос, выясним, что такое центр тяжести, устойчивое, неустойчивое равновесие.

При создании машин, механизмов и различных конструкций важно знать, при каких условиях они будут устойчивыми, т.е. находиться в равновесии. Точку приложения равнодействующей сил тяжести, действующих на отдельные части тела, называют центром тяжести тела. Центром тяжести каждого тела является некоторая расположенная внутри него точка - такая, что если за неё мысленно подвесить тело, то оно остается в покое и сохраняет первоначальное положение. У каждого предмета есть центр тяжести. Изучение этого свойства тел необходимо для понимания понятия равновесия тел, при решении конструкторских задач, расчете устойчивости сооружений и во многих других случаях.

Для того чтобы судить о поведении тела в реальных условиях, мало знать, что оно находится в равновесии. Надо еще оценить это равновесие. Различают устойчивое, неустойчивое и безразличное равновесие. (Приложение 2)

Равновесие тела называют устойчивым, если при отклонении от него возникают силы, возвращающие тело в положение равновесия (рис. 2 положение 2). При устойчивом равновесии центр тяжести тела расположен ниже оси вращения и находится на вертикальной прямой, проходящей через эту ось. [3]

Равновесие тела называют неустойчивым, если при самом незначительном отклонении от него равнодействующая действующих на тело сил вызывает дальнейшее отклонение тела от положения равновесия (рис.2 положение 1). При неустойчивом равновесии центр тяжести тела расположен выше оси вращения и находится на вертикальной прямой, проходящей через эту ось. [3]

Равновесие, при котором смещение тела в любом направлении не вызывает изменения действующих на него сил и равновесие тела сохраняется, называют безразличным, т.е. тело остаётся в равновесии при отклонении или перемещении тела. При безразличном равновесии ось вращения тела проходит через его центр тяжести, при этом центр тяжести тела остаётся на одном и том же уровне при любых положениях тела. [3]

Вид равновесия можно установить по изменению положения центра тяжести тела, когда его выводят из состояния равновесия. Если центр тяжести при этом поднимается, равновесие устойчивое, если центр тяжести при этом опускается, равновесие тела неустойчивое, если центр тяжести в любом положении тела остаётся на одном уровне, то равновесие тела безразличное.

В устойчивом равновесии находится любое тело, висящее на нити: лампа, люстра, грузовик отвеса и т. д.

В безразличном равновесии находятся колёса автомобиля, велосипеда и другие вращающиеся части машин, у которых ось вращения проходит через их центр тяжести.

Цирковые артисты, например, при ходьбе по канату сохраняют равновесие, изменяя положение своего центра тяжести. Устойчивость тела зависит от размеров площади, на которое оно опирается, и от положения его центра тяжести.

Кто не знает, что такое неваляшка (он же Ванька-встанька)? Простенькая пластмассовая кукла с шарообразным телом. Качнешь ее в сторону, а она упрямо возвращается в вертикальное положение. Существует великое множество устройств, которые используют "принцип Ваньки-Встаньки" в практических целях. Самая простейшая неваляшка устроена незамысловато. Полое округлое тело, в котором центр тяжести максимально опущен вниз. Таким образом, что при наклоне корпуса груз приподнимается и стремится вернуть куклу в вертикальное положение. Привлекает внимание эта игрушка тем, что повседневный опыт говорит нам о том, что такая конструкция должна вроде как падать при малейшем усилии. А она наоборот, упрямо вскакивает.[4]

Современная промышленность выпускает большое количество ярких и разнообразных по форме неваляшек, но все они устроены по одному принципу действия, который основан на том, что внутри объёма малой плотности присутствует грузило, в результате чего игрушка стремится занять строго определённое конструкцией положение (кукла, например, головой вверх).

Существует несколько наиболее распространенных стабилизирующих механизмов.

На первом рисунке (Приложение 3) шар свободно перекатывается в нижней части куклы, диск не позволяет ему подняться выше центра тяжести тела, и кукла всегда возвращается в вертикальное положение.

На втором рисунке (Приложение 3) изобретатель из СССР Гонтарь С.П. в 1988 г. предложил использовать разделенные грузы. Шарики связаны между собой нитью через отверстие в перегородке. При выведении куклы из положения равновесия, нижний шарик начинает раскачиваться, неваляшка при этом не только совершает наклоны, но еще и вращается.

А вот Ванька, который умеет балансировать руками. При наклоне груз, соединенный упругой нитью с руками, заставляет неваляшку поднимать руку, противоположную наклону, вверх. Создается впечатление, что игрушка балансирует руками, пытаясь сохранить равновесие.

Рассмотрим еще несколько интересных механизмов, позволяющих Ваньке – Встаньке всегда возвращаться в исходное положение.

На рисунках 7-8 (Приложение 3) представлена модель механической неваляшки, которая приводится в движение с помощью заводного ключа.

Но самой уникальной является модель под номером 4 (Приложение 3) , она может даже стоять на голове. Как видно из рисунка внутри игрушки находится устройство, напоминающее песочные часы, если куклу перевернуть, то песок перетекает в верхний сосуд, находящийся выше центра масс и неваляшка, как акробат может стоять на голове. [4]

Из всего выше, сказанного, можно сделать вывод, что моделей неваляшек много, но все они работают на одном правиле: в состоянии устойчивого равновесия центр тяжести тела должен находиться в самом низком из возможных для него положений (Приложение 4).

Читайте также: