Физический прибор своими руками в домашних условиях: ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ И ОПЫТЫ СВОИМИ РУКАМИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ И ОПЫТЫ СВОИМИ РУКАМИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ И ОПЫТЫ СВОИМИ РУКАМИ

Сорокин А.О. 1

1МБОУ «Каменногорский ЦО»

Зверева С.Г. 1

1МБОУ «Каменногорский ЦО»

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Аннотация

В этом учебном году я начал изучать эту очень интересную, необходимую каждому человеку науку. С самого первого урока физика меня увлекла, зажгла во мне костёр желания узнавать новое и докапываться до истины, вовлекла в раздумья, навела на интересные идеи…

Физика — это не только научные книги и сложные приборы, не только огромные лаборатории. Физика — это еще и фокусы, показанные в кругу друзей, это смешные истории и забавные игрушки-самоделки. Физические опыты можно делать с поварешкой, стаканом, картофелиной, карандашом шарами, стаканами, карандашами, пластиковыми бутылками, монетами, иголками и т.д. Гвозди и соломинки, спички и консервные банки, обрезки картона и даже капельки воды — все пойдет в дело! (3)

Актуальность: физика наука экспериментальная и создание приборов своими руками способствует лучшему усвоению законов и явлений.

Много различных вопросов возникает при изучении каждой темы. На многие может ответить учитель, но насколько чудесно добыть ответы путём собственного самостоятельного исследования!

Цель: сделать приборы по физике для демонстрации некоторых физических явлений своими руками, объяснить принцип действия каждого прибора и продемонстрировать их работу.

Задачи:

  1. Изучить научную и популярную литературу.

  2. Научиться применять научные знания для объяснения физических явлений.

  3. Сделать приборы, вызывающие большой интерес у учащихся.

  4. Пополнение кабинета физики самодельными приборами, изготовленными из подручных материалов.

  5. Более глубоко рассмотреть вопрос практического использования законов физики.

Продукт проекта: приборы, сделанные своими руками, видео физических опытов.

Результат проекта: заинтересованность учащихся, формирование представления у них о том, что физика как наука не оторвана от реальной жизни, развитие мотивации к обучению физики.

Методы исследования: анализ, наблюдение, эксперимент.

Работа проводилась по следующей схеме:

  1. Постановка проблемы.

  2. Изучение информации из разных источников по данной проблеме.

  3. Выбор методов исследования и практическое овладение ими.

  4. Сбор собственного материала – комплектование подручных материалов, проведение опытов.

  5. Анализ и обобщение.

  6. Формулировка выводов.

В ходе работы применялись следующие физические методики исследований:

I. Физический опыт

Проведение опыта состояло из следующих этапов:

  1. Уяснение условий опыта.

Этот этап предусматривает знакомство с условиями проведения эксперимента, определение перечня необходимых подручных приборов и материалов и безопасных условий при проведении опыта.

  1. Составление последовательности действий.

На этом этапе намечался порядок проведения опыта, в случае необходимости добавлялись новые материалы.

  1. Проведение опыта.

  2. Моделирование является основой любого физического исследования. При проведении опытов мы моделировали устройство фонтана, воспроизводили старинные опыты: «Ваза Тантала», «Картезианский водолаз», создавали физические игрушки и приборы для демонстрации физических законов и явлений.

  3. Всего нами моделировано, проведено и научно объяснено 12 занимательных физических опытов.

  1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.

Физика в переводе с греческого — наука о природе.Физика изучает явления, которые происходят и в космосе, и в земных недрах, и на земле, и в атмосфере – словом, повсюду. Такие общераспространённые явления называются физическими явлениями.

Наблюдая незнакомое явление, физики стараются понять, как и почему оно происходит. Если, например, явление происходит быстро или редко встречается в природе, физики стремятся увидеть его ещё столько раз, сколько необходимо для того, чтобы выявить условия, при которых оно происходит, и установить соответствующие закономерности. Если есть возможность, учёные воспроизводят изучаемое явление в специально оборудованном помещении – лаборатории. Они стараются не только рассмотреть явление, но и произвести измерения. Всё это учёные – физики называют опытом или экспериментом.

Наблюдением не заканчивается, а только лишь начинается изучение явления. Полученные в ходе наблюдения факты надо объяснить, используя уже имеющиеся знания. Это этап теоретического осмысления.

Для того чтобы убедиться в правильности найденного объяснения, ученые проводят его опытную проверку. (6)

Таким образом, изучение физического явления обычно проходит следующие этапы:

  1.  
    1. Наблюдение

    2. Эксперимент

    3. Теоретическое обоснование

    4. Практическое применение

Проводя свои научные забавы в домашних условиях, я разработал основные действия, которые позволяют успешно провести эксперимент:

К домашним экспериментальным заданиям я выдвигаю такие требования:

безопасность при проведении;

минимальные материальные затраты;

простота по выполнению;

ценность в изучении и понимании физики.

Мной проведено множество опытов по различным темам курса физики 7 класса. Представлю некоторые из них, по моему мнению, самые интересные и в то же время простые в выполнении.

2.2 Опыты и приборы по теме «Механические явления»

Опыт №1. «Катушка — ползушка»

Материалы: деревянная катушка от ниток, гвоздь (или деревянная шпажка), мыло, резинка.

Последовательность действий

Является трение вредным или полезным?

Чтобы лучше это понять, сделать игрушку катушку-ползушку. Это — самая простая игрушка с резиновым мотором.

Возьмём обыкновенную старую катушку от ниток и перочинным ножом зазубрим края обеих ее щечек. Полоску резины длиной 70—80 мм сложим пополам и протолкнём в отверстие катушки. В петлю резинки, которая выглядывает с одного конца, заложим обломок спички длиной 15 мм.

К другой щечке катушки приложим шайбу из мыла. Вырежем кружок из твердого, сухого обмылка толщиной около 3 мм. Диаметр кружка нужен около 15 мм, диаметр отверстия в нем — 3 мм На мыльную шайбу положим новенький, блестящий стальной гвоздь длиной 50—60 мм и поверх этого гвоздя свяжи концы резинки надежным узлом. Поворачивая гвоздь, заведём катушку-ползушку до тех пор, пока не начнет прокручиваться обломок спички о другой стороны.

Поставим катушку на пол. Резинка, раскручиваясь, повезет катушку, а конец гвоздя будет скользить по полу! Как ни проста эта игрушка я знал ребят, которые мастерили сразу по нескольку таких «ползушек» и устраивали целые «танковые бои», Побеждала катушка, подмявшая другую под себя, или опрокинувшая ее, или сбросившая со стола. «Побежденных» убирали с «поля боя». Наигравшись с катушкой-ползушкой, вспомним, что это не просто игрушка, а научный прибор.

Научное объяснение

Где же здесь встречается трение? Начнем с обломка спички. Когда заводим резинку, она натягивается и все крепче прижимает обломок к щечке катушки. Между обломком и щечкой имеется трение. Если бы этого трения не было, обломок спички вертелся бы совершенно свободно и катушку-ползушку вообще не удалось бы завести даже на один оборот! А чтобы она заводилась еще лучше, делаем в щечке ложбинку для спички. Значит, здесь трение полезно. Оно помогает работе сделанного нами механизма.

А с другой щечкой катушки дело обстоит совершенно наоборот. Здесь гвоздь должен вращаться как можно легче, как можно свободнее. Чем легче он скользит по щечке, тем дальше уедет катушка-ползушка. Значит, здесь трение вредно. Оно мешает работе механизма. Его нужно уменьшить. Поэтому-то и подложена между щечкой и гвоздем мыльная шайба. Она уменьшает трение, она играет роль смазки.

Теперь рассмотрим края щечек. Это «колеса» нашей игрушки, их зазубрим ножом. Для чего? Да для того, чтобы они лучше сцеплялись с полом, чтобы создавали трение, не «буксовали», как говорят машинисты и шоферы. Здесь трение полезно!

Да, есть у них такое словечко. Ведь в дождь или в гололед колеса локомотива буксуют, прокручиваются на рельсах, не может он взять с места тяжелый состав. Приходится машинисту включать приспособление, которое сыплет на рельсы песок. Для чего? Да для того, чтобы увеличить трение. И при торможении в гололед на рельсы тоже сыплется песок. Иначе и не остановишь! А на колеса автомобиля при езде по скользкой дороге надевают специальные цепи. Они тоже увеличивают трение,: улучшают сцепление колес с дорогой.

Вспомним: трение останавливает автомобиль, когда кончится весь бензин. Но если бы не было трения колес о дорогу, автомобиль и с полным баком бензина не смог бы тронуться с места. Его колеса проворачивались бы, буксовали бы, словно на льду!

Наконец, у катушки-ползушки есть трение еще в одном месте. Это трение конца гвоздя об пол, по которому он ползет вслед за катушкой. Вот это трение — вредное. Оно мешает, оно задерживает движение катушки. Но тут трудно что-либо сделать. Разве что отшлифовать конец гвоздя мелкой шкуркой. Как ни проста наша игрушка, она помогла разобраться.

Там, где части механизма должны двигаться, трение вредно и его надо уменьшать.А там, где части не должны двигаться, где нужно хорошее сцепление, там трение полезно и его нужно увеличивать.

И еще трение необходимо в тормозах. У ползушки их нет, она и так едва ползет. А у всех настоящих колесных машин тормоза есть: без тормозов ездить было бы слишком опасно.(9)

Опыт №2. «Колесо на горке»

Материалы: картон или плотная бумага, пластилин, краски(чтобы раскрасить колесо)

Последовательность действий

Редко увидишь, чтобы колесо катилось вверх само собой. Но мы попробуем сделать такое чудо. Из картона или плотной бумаги склеим колесо. На внутреннюю сторону прилепим изрядный кусок пластилина где-нибудь в одном месте.

Готово? Теперь поставим колесо на наклонную плоскость (горку) так, чтобы кусок пластилина был наверху и немного со стороны подъема. Если теперь отпустить колесо, то за счет дополнительного груза оно преспокойно покатится вверх! (2)

Действительно, катится вверх. А потом и вовсе останавливается на склоне. Почему? Вспомните игрушку Вантка-встанька. При отклонении Ваньки, попытке его положить, центр тяжести игрушки поднимается. Так она сделана. Вот он и стремится к положению, в котором его центр тяжести располагается ниже всего, и…встает. Для нас выглядит парадоксально.

С колесом на горке то же самое.

Научное объяснение

Когда мы прилепляем пластилин, то смещаем центр тяжести объекта так, что он быстрее вернется в состояние равновесия (минимума потенциальной энергии, низшего положения центра тяжести) катясь вверх. А потом, когда это состояние будет достигнуто, он и вовсе останавливается.

И в том и другом случае внутри объёма малой плотности присутствует грузило (у нас пластилин), в результате чего игрушка стремится занять строго определённое конструкцией положение, из-за смещения центра тяжести.

Все в мире стремится к состоянию равновесия.(2)

  1.  
    1. Опыты и приборы по теме «Гидростатика»

Опыт№1 «Картезианский водолаз»

Материалы: бутылка, пипетка (или спички утяжелённые проволокой), фигурка водолаза(или любая другая)

Последовательность действий

Этому занимательному опыту около трехсот лет. Его приписывают французскому ученому Рене Декарту (по-латыни его фамилия — Картезий). Опыт был так популярен, что на его основе создали игрушку, которую и назвали «картезианский водолаз». Прибор представлял из себя стеклянный цилиндр, наполненный водой, в которой вертикально плавала фигурка человечка. Фигурка находилась в верхней части сосуда. Когда нажимали на резиновую пленку, закрывавшую верх цилиндра, фигурка медленно опускалась вниз, на дно. Когда переставали нажимать, фигурка поднималась вверх.(8)

Проделаем этот опыт попроще: роль водолаза будет выполнять пипетка, а сосудом послужит обыкновенная бутылка. Наполним бутылку водой, оставив два-три миллиметра до края. Возьмём пипетку, наберём в нее немного воды и опустим в горлышко бутылки. Она должна своим верхним резиновым концом быть на уровне или чуть выше уровня воды в бутылке. При этом нужно добиться, чтобы от легкого толчка пальцем пипетка погружалась, а потом сама снова всплывала. Теперь, приложив большой палец или мягкую часть ладони к горлышку бутылки так, чтобы закрыть его отверстие, нажмите на слой воздуха, который находится над водой. Пипетка пойдет на дно бутылки. Ослабьте давление пальца или ладони — она снова всплывет. Мы немного сжали воздух в горлышке бутылки, и это давление передалось воде.(9)

Если в начале опыта «водолаз» вас не слушается, значит, надо отрегулировать начальное количество воды в пипетке.

Научное объяснение

Когда пипетка находится на дне бутылки, легко проследить, как от усиления нажима на воздух в горлышке бутылки вода входит в пипетку, а при ослаблении нажима выходит из нее.

Этот прибор можно усовершенствовать, натянув на горлышко бутылки кусочек велосипедной камеры или пленки от воздушного шарика. Тогда легче будет управлять нашим «водолазом». Вместе с пипеткой у нас ещё плавали водолазы из спичек. Их поведение легко объясняется законам Паскаля. (4)

Опыт №2. Сифон — «Ваза Тантала»

Материалы: резиновая трубка, прозрачная ваза, ёмкость (в которую будет уходить вода),

Последовательность действий

В конце прошлого века существовала игрушка, которая называлась «Ваза Тантала». Она, как и знаменитый «Картезианский водолаз», пользовалась большим успехом у публики. Игрушка эта тоже была основана на физическом явлении — на действии сифона, трубки, из которой вода вытекает даже тогда, когда ее загнутая часть находится выше уровня воды. Важно только, чтобы трубка сначала была вся заполнена водой.

При изготовлении этой игрушки придется использовать свои способности скульптора.

Но откуда такое странное название— «Ваза Тантала»? Существует греческий миф о лидийском царе Тантале, который был осужден Зевсом на вечные муки. Он должен был все время страдать от голода и жажды: стоя в воде, никак не мог напиться. Вода дразнила его, поднимаясь до самого рта, но стоило Танталу немного наклониться к ней, как она мгновенно исчезала. Спустя некоторое время вода опять появлялась, опять исчезала, и так продолжалось все время. То же самое происходило и с плодами деревьев, которыми он мог бы утолить голод. Ветки мгновенно отодвигались от его рук, как только он хотел сорвать плоды.

Так вот, на эпизоде с водой, с ее периодическим появлением и исчезновением, и основана игрушка, которую мы можем сделать. Возьмём пластиковый сосуд из-под упаковки торта, и в дне просверлим небольшое отверстие. Если у вас такого сосуда нет, то придется взять литровую банку и очень осторожно дрелью просверлить в ее дне отверстие. С помощью круглых напильников отверстие в стекле можно постепенно увеличить до нужного размера.

Прежде чем лепить фигурку Тантала, сделайте приспособление для выпуска воды. В отверстие в дне сосуда плотно вставляется резиновая трубка. Внутри сосуда трубка загибается петлей, ее конец доходит до самого дна, но в дно не упирается. Верхняя часть петли должна будет находиться на уровне груди будущей фигурки Тантала. Сделав заметки на трубке, для удобства работы выньте ее из сосуда. Облепите петлю пластилином и придайте ему форму скалы. А перед ней поместите вылепленную из пластилина фигурку Тантала. Нужно, чтобы Тантал стоял во весь рост с наклоненной к будущему уровню воды головой и с открытым ртом. Каким представляли мифического Тантала, никто не знает, поэтому не скупитесь на фантазию, пусть он у вас выглядит даже карикатурно. Но чтобы фигурка устойчиво стояла на дне сосуда, вылепите ее в широком, длинном халате. Конец трубки, который будет в сосуде, пусть незаметно выглядывает около дна из пластилиновой скалы.

Когда все будет готово, поставьте сосуд на доску с отверстием для трубки, а под трубку установите посудину для слива воды. Эти приспособления задрапируйте, чтобы не было видно, куда исчезает вода. Когда будете лить воду в банку с Танталом, отрегулируйте струю, чтобы она была тоньше той струи, которая будет вытекать.(4)

Научное объяснение

У нас получился автоматический сифон. Вода постепенно заполняет банку. Заполняется и резиновая трубка до самого верха петли. Когда трубка заполнится, вода начнет вытекать и будет вытекать до тех пор, пока ее уровень не станет ниже выходного отверстия трубки у ног Тантала.

Вытекание прекращается, и сосуд наполняется вновь. Когда вся трубка опять наполнится водой, вода снова начнет вытекать. И так будет продолжаться все время, пока в сосуд льется струйка воды.(9)

Опыт №3. «Вода в решете»

Материалы: бутылка с крышкой, иголка (чтобы сделать отверстия в бутылке)

Последовательность действий

Когда пробка не открыта, атмосфера выдавливает воду из бутылки, в которой проделаны крошечные отверстия. Но если пробку закрутить, на воду действует только давление воздуха в бутылке, а его давление мало и вода не выливается! (9)

Научное объяснение

Это один из опытов, демонстрирующий атмосферное давление.

Опыт №4. «Самый простой фонтан»

Материалы: стеклянная трубка, резиновая трубка, ёмкость.

Последовательность действий

Для того чтобы соорудить фонтан, возьмём пластиковую бутылку с отрезанным дном или стекло от керосиновой лампы, подбери пробку, закрывающую узкий конец. В пробке сделаем сквозное отверстие. Его можно просверлить, провертеть граненым шилом или прожечь раскаленным гвоздем. В отверстие должна плотно входить стеклянная трубка, изогнутая в форме буквы «П» или пластиковая трубочка.

Зажмём пальцем отверстие трубки, перевернём бутылку или ламповое стекло вверх дном и наполним водой. Когда откроешь выход из трубки, вода забьет из нее фонтаном. Он будет работать до тех пор, пока уровень воды в большом сосуде не сравняется с открытым концом трубки.(3)

Научное объяснение

Я сделал фонтан работающий на свойстве сообщающихся сосудов.

Опыт №5. «Плавание тел»

Материалы: пластилин.

Последовательность действий

Я знаю, что на тела, по­гру­жен­ные в жид­кость или газ, дей­ству­ет вы­тал­ки­ва­ю­щая сила. Но не все тела плавают в воде. Так например если кусок пластилина бросить в воду, он утонет. Но если слепить из него кораблик он будет плавать. На этой модели можно изучить плавание судов.

Опыт №6. «Капля масла»

Материалы: спирт, вода, растительное масло.

Все знают, что если капнуть масло на воду, то оно растечется тонким слоем. Но я поместил капельку масла в состояние невесомости. Зная законы плавания тел, я создал условия, при которых капля масла принимает практически шарообразную форму и находится внутри жидкости.

Научное объяснение

Тела плавают в жидкости если их плотность меньше плотности жидкости. В объёмной фигуре кораблика средняя плотность меньше плотности воды. Плотность масла меньше плотности воды, но больше плотности спирта, поэтому если аккуратно вливать спирт в воду, то масло тонет в спирте, но всплывает на границе раздела жидкостей. Поэтому капельку масла я поместил в состояние невесомости, и она принимает практически шарообразную форму. (6)

  1.  
    1. Опыты и приборы по теме «Тепловые явления»

Опыт №1. «Конвекционные потоки»

Материалы: бумажная змея, источник тепла.

Последовательность действий

Есть на свете хитрая змея. Она лучше людей чувствует движение потоков воздуха. Сейчас мы проверим, действительно ли так неподвижен воздух в закрытой комнате.

Научное объяснение

Хитрая змея действительно замечает то, чего люди не видят. Она чувствует, когда воздух поднимается вверх. С помощью конвекции — потоки воздуха движутся: теплый воздух поднимается вверх. Он и вертит хитрую змею. Конвекционные потоки постоянно окружают нас в природе. В атмосфере конвекционные потоки-это ветра, круговорот воды в природе.(9)

2.5 Опыты и приборы по теме «Световые явления»

.

Опыт №1. «Камера обскура»

Материалы: цилиндрической коробки от чипсов Pringles, тонка бумага.

Последовательность действий

Маленькую камеру обскуру легко сделать из жестянки или еще лучше — из цилиндрической коробки от чипсов Pringles. С одной стороны иголкой прокалывается аккуратная дырочка, с другой — днище заклеивается тонкой полупрозрачной бумагой. Камера обскура готова.

Но намного интереснее делать с помощью камеры обскуры настоящие фотографии. В спичечном коробке, выкрашенном черной краской, вырежьте небольшое отверстие, заклейте его фольгой и проколите иглой крохотную дырочку не более 0,5 мм в диаметре.

Пропустите через спичечный коробок фотопленку, загерметизировав все щели, чтобы не засветить кадры. «Объектив», то есть дырочку в фольге, нужно чем-нибудь заклеивать ли плотно прикрывать, имитируя затвор. (09)

Научное объяснение

Камера обскура работает на законах геометрической оптики.

2.6 Опыты и приборы по теме «Электрические явления»

Опыт №1. «Электротрусишка»

Материалы: пластилин (чтобы вылепить голову трусишке), эбонитовые полочки

Последовательность действий

Вылепи из пластилина голову с самой испуганной рожицей, какую только сумеешь, и насади эту голову на авторучку (разумеется, закрытую). Ручку укрепи в какой-нибудь подставке. Из станиолевой обертки от плавленого сырка, чая, шоколада сделай трусишке шапочку и приклей ее к пластилиновой голове. «Волосы» нарежь из папиросной бумаги полосками по 2—3 мм шириной и сантиметров по 10 длиной и приклей к шапочке. Эти бумажные космы будут свисать в беспорядке.

А теперь хорошенько наэлектризуй палочку и поднеси ее к трусишке. Он страшно боится электричества; волосы на голове у него зашевелились, Коснись палочкой станиолевой шапочки. Даже проведи боком палочки по свободному участку станиоля. Ужас электротрусишки дойдет до предела: волосы его поднимутся дыбом!Научное объяснение

Опыты с трусишкой показали, что электричество может не только притягивать, но и отталкивать. Существует два вида электричества «+» и «-«. В чем же разница между положительным и отрицательным электричеством? Одноимённые заряды отталкиваются, а разноимённые притягиваются.(5)

  1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Все явления, наблюдаемые при проведении занимательных опытов, имеют научное объяснение, для этого мы использовали фундаментальные законы физики и свойства окружающей нас материи – законы гидростатики и механики, закон прямолинейности распространения света, отражение, электромагнитные взаимодействия.

В соответствии с поставленной задачей все опыты проведены с использованием только дешевых, малогабаритных подручных материалов, при их проведении изготовлены самодельные приборы, в том числе, прибор для демонстрации элекризации опыты безопасные, наглядные, простые по конструкции

Вывод:

Анализируя результаты занимательных опытов, я убедился, что школьные знания вполне применимы для решения практических вопросов.

Мною были проведены различные опыты. В результате наблюдения, сравнения, вычислений, измерений, экспериментов я пронаблюдал следующие явления и законы:

Естественная и вынужденная конвекция, сила Архимеда, плавание тел, инерция, устойчивое и неустойчивое равновесие, закон Паскаля, атмосферное давление, сообщающийся сосуды, гидростатическое давление, трение, электризация, световые явления.

. Мне понравилось делать самодельные приборы, проводить опыты. Но в мире много интересного, что можно ещё узнать, поэтому в дальнейшем:

— я буду продолжать изучение этой интересной науки;

— я надеюсь, что мои одноклассники заинтересуются этой проблемой, а я постараюсь помочь им;

— в дальнейшем я буду проводить новые эксперименты.

Наблюдать за опытом проводимым учителем, интересно. Проводить его самому интереснее вдвойне. А проводить опыт с прибором, сделанным и сконструированным своими руками, вызывает очень большой интерес у всего класса. В таких опытах легко установить взаимосвязь и сделать вывод как работает данная установка.

  1. Список изученной литературы и интернет ресурсов

  1. М.И. Блудов «Беседы по физике», Москва, 1974г.

  2. А. Дмитриев «Дедушкин сундук» , Москва, «Диво», 1994г.

  3. Л. Гальперштейн «Здравствуй, физика», Москва, 1967г.

  4. Л. Гальперштейн «Забавная физика» ,Москва, «Детская литература», 1993г.

  5. Ф.В. Рабиза «Забавная физика», Москва, «Детская литература», 2000г.

  6. Я.И. Перельман «Занимательные задачи и опыты», Москва, «Детская литература»1972г.

  7. А. Томилин «Хочу все знать», Москва, 1981г.

  8. Журнал «Юный техник»

  9. //class-fizika.spb.ru/index.php/opit/659-op-davsif

Приложение1

Просмотров работы: 32465

Физический прибор своими руками

Физический прибор своими руками

Юсупов А.Р. 1

1МБОУ «СОШ №13»

Давлетшина  Г.М. 1

1МБОУ «СОШ №13»

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение

Физика – естественная наука. Источником знаний для неё является практическая деятельность: наблюдения, экспериментальное исследование явлений природы. Правильность физических знаний проверяется экспериментом. В основе физических исследований лежит установление фактов путём наблюдения и эксперимента. [Материал из Википедии – свободной энциклопедии]// (https://ru.wikipedia.org/wiki/Физика)

Чтобы поставить физический опыт, необходимо иметь приборы и измерительные инструменты. Но не всегда в кабинете физики имеется необходимое оборудование. Исследовательские установки можно изготовить и самому. Считается, что талантливее тот исследователь, который может поставить опыт и получить хорошие результаты не только на сложных, а и на более простых приборах. Сложное оборудование обоснованно применять только в тех случаях, когда без него нельзя обойтись. Мне кажется, что не надо пренебрегать самодельными приборами – гораздо полезнее сделать их самим, чем пользоваться покупными.

Актуальность работы: физика наука экспериментальная и создание приборов своими руками способствует лучшему усвоению законов и явлений.

При изучении физических явлений возникает огромное количество различных вопросов. На многие вопросы дать ответ может учитель, но насколько интереснее добыть ответы путём собственного самостоятельного исследования.

Гипотеза: возможность создания простейших приборов для демонстрации физических явлений и применения их на уроках физики, т.е. при отсутствии данного прибора в физической лаборатории, самодельный прибор сможет заменить недостающую установку при демонстрации и объяснении темы.

Объект исследования: физические приборы.

Предмет исследования: физические явления.

Цель работы: сделать приборы по физике для демонстрации некоторых физических явлений своими руками, объяснить принцип действия каждого прибора и продемонстрировать их работу.

В соответствии с целью исследования сформированы следующие задачи:

Изучить научную и популярную литературу.

Научиться применять научные знания для объяснения физических явлений.

Сделать приборы, вызывающие большой интерес у учащихся.

Пополнение кабинета физики самодельными приборами, изготовленными из подручных материалов.

Более глубоко рассмотреть вопрос практического использования законов физики.

Продукт проекта: приборы, сделанные своими руками, видео физических опытов.

Практическая значимость моей работы: в результате своего проекта я хочу заинтересовать учащихся, сформировать представления у них о том, что физика как наука не оторвана от реальной жизни, способствовать развитию мотивации к обучению физики.

Методы исследования: анализ, наблюдение, эксперимент.

Мой план работы при выборе физического прибора:

Постановка проблемы.

Изучение информации из разных источников по данной проблеме.

Выбор методов исследования и практическое овладение ими.

Сбор собственного материала – комплектование подручных материалов, проведение опытов.

Анализ и обобщение.

Формулировка выводов.

Теоретическая часть

Физика в переводе с греческого – наука о природе. Физика изучает явления, которые происходят и в космосе, и в земных недрах, и на земле, и в атмосфере. Такие явления называются физическими.

Наблюдая незнакомое явление, физики стараются понять, как и почему оно происходит. Если, например, явление происходит быстро или редко встречается в природе, физики стремятся увидеть его ещё столько раз, сколько необходимо для того, чтобы выявить условия, при которых оно происходит, и установить соответствующие закономерности. Если есть возможность, учёные воспроизводят изучаемое явление в специально оборудованном помещении – лаборатории. Они стараются не только рассмотреть явление, но и произвести измерения. Всё это учёные – физики называют опытом или экспериментом.

Наблюдением не заканчивается, а только лишь начинается изучение явления. Полученные в ходе наблюдения факты надо объяснить, используя уже имеющиеся знания. Это этап теоретического осмысления.

Для того чтобы убедиться в правильности найденного объяснения, ученые проводят его опытную проверку. Рассмотрев примеры из истории физики, я убедился, что величайшие научные и технические открытия обычно сопровождались изготовлением приборов своими силами и средствами (рис. 1–2).

Рис. 1. Радио А. Попова

(http://www.myshared.ru/slide/570682/)

Рис. 2. Телескоп Г. Галилео

(https://yandex.ru/images/search?img_url)

При разработке и изготовлении физических приборов в домашних условиях, я придерживался следующих требований: безопасность при изготовлении; минимальные материальные затраты; простота по выполнению; ценность в изучении и понимании физики.

Я изготовил приборы по различным темам курса физики 7,8,9 классов. Представлю некоторые из них, по моему мнению, самые интересные и в то же время простые в выполнении.

Практическая часть

1. Приборы по теме «механические явления»

Прибор № 1: «Прибор для регистрации изменения атмосферного давления с высотой»

Проблема: в кабинете физики нет прибора, который позволяет демонстрировать изменение атмосферного давления с высотой. Знания по физике, полученные в 7 классе при изучении темы «Изменение атмосферного давления. Опыты Торричелли», позволяют сделать попытку создания такого прибора.

Актуальность: лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

Объектом исследования: атмосферное давление.

Предметом исследования: изменение атмосферного давления.

Гипотеза: если при небольших подъемах в среднем на каждые 12 м подъема давление уменьшается на 1 мм рт. ст. ≈133 Па, то поднявшись с 1-го этажа на 6-ой изменение давления должно быть заметно.

Цель работы – создать образец прибора на основе результатов исследования действия атмосферного давления.

Задачи исследования:

Изучение литературы и Интернет-ресурсов по данной теме и проверка гипотезы.

2. Разработка принципиальной конструкции прибора.

3. Разработка элементов конструкции: выбор жидкости для трубки; определение материала сосуда; определение объема сосуда; исследование влияния окружающей температуры на показания прибора; определение вида трубки; изготовление коробки-корпуса и разработка ее внешнего вида.

4. Изготовление прибора на основе результатов исследований.

Методы исследования: наблюдение, сравнение; анализ и синтез полученных результатов для создания прибора.

Практическая значимость: применение на уроках физики для демонстрации изменения атмосферного давления с высотой.

Выбор материалов: за основу была принята конструкция, состоящая из сосуда (3), соединенного с атмосферой трубкой (2), в которой находится капелька жидкости (1). Жидкость, при изменении атмосферного давления, должна перемещаться в трубке.

1

2

3

Рис. 3. Прибор для регистрации изменения атмосферного давления с высотой

В качества сосуда (3) я взял пластиковую бутылку объемом 3 л. В качестве трубочки (2), соединяющей сосуд с атмосферой, решил использовать пластиковую трубку от медицинской капельницы. В качестве жидкости в трубке (1) я использовал подкрашенную воду.

Изготовление прибора: при проведении опытов, я обнаружил, что капелька реагирует на изменение температуры, т.е. при изменении температуры, давление в сосуде менялось и силы давления газа, действующие на капельку с двух сторон, не уравновешивались. Равновесие наступало тогда, когда после изменения объема воздуха в сосуде, давление на капельку выравнивалось. Изменение объема показывает перемещение капельки. Исходя из результатов опытов, я пришел к выводу о необходимости теплоизоляции сосуда. В качестве теплоизолятора была применена вата, которая помещалась между сосудом и корпусом.

Прибор № 2: «Сегнерово колесо»

Сегнерово колесо было изобретено в 1750 году венгерским физиком и математиком Яношом Сегнером. Оно состоит из воронки, внизу которой укреплены две горизонтальные трубки с отогнутыми в горизонтальной же плоскости концами. Эти концы открыты, и если заливать воду в воронку, она вытекает через них, и сегнерово колесо начинает вращаться. Действие сегнерова колеса основано на реакции вытекающей струи. По сути, это одна из первых реактивных гидравлических турбин.

Проблема: не для каждой темы по физике есть оборудование для проведения уроков, в том числе для изучения реактивного движения. По технике безопасности на уроках физики в школе не разрешено показывать опыты с использованием открытого огня. Поэтому в кабинете физики возможно продемонстрировать реактивное движение — движение под действием вытекающей воды и движение под действием выпускаемого воздуха.

Объект исследования: сегнерово колесо.

Предмет исследования: реактивное движение.

Гипотеза: изучив информацию и изготовив прибор для изучения реактивного движения, можно уроки по изучению данной темы сделать более интересными, а материал понятным.

Цель работы — разработать и выполнить сегнерово колесо для изучения реактивного движения на примере движения под действием вытекающей воды

Задачи исследования:

Изучение литературы и Интернет-ресурсов по данной теме и проверка гипотезы.

2. Разработка конструкции прибора.

3. Создание прибора.

4. Проверка прибора на опыте.

Методы исследования: наблюдение, сравнение; анализ и синтез полученных результатов для создания прибора.

Практическая значимость: применение на уроках физики для демонстрации реактивного движения при изучении темы «Импульс. Закон сохранения импульса».

Выбор материалов: сосуд конической формы я изготовил из пластмассовой воронки (можно использовать пластиковую бутылку), 2 изогнутые питьевые трубочки для сока. Если налить воду в воронку, то сегнерово колесо начинает вращаться в сторону, обратную вытекания струи.

Рис.4. Модель сегнерового колеса

2. Прибор по теме «Тепловые явления»

Прибор № 3: «Модель паровой турбины»

Гипотеза: проверить возможность создания действующей модели паровой турбины.

Цель работы – изготовить действующую модель паровой турбиныЗадачи исследования:

1. Изучить имеющиеся литературные источники по данному вопросу.

2. Определить необходимый материал для сборки турбины.

3. Наметить план, последовательность деятельности (подготовить детали, собрать модель турбины).

4. Провести испытание модели.

Методы исследования: изучение теоретического материала и осмысление собранной информации, составление проекта модели, сборка и испытание модели.

Немного истории:

Паровая турбина – это тепловой двигатель, тепловая энергия пара в котором преобразуется в механическую работу. Вместе с гидротурбинами огромное значение для развития мировой энергетики имело изобретение и широкое применение паровых турбин, которые являются основным двигателем тепловых (ТЭС) и атомных электростанций (АЭС). Принцип действия паровых турбин схож с гидравлическими, разница лишь в том, что в первом случае турбину приводила в действие струя разогретого пара, во втором — струя воды. Паровая турбина оказалась проще, экономичнее и удобнее, чем паровая машина Уатта. Изобретатели давно пытались создать машину (паровую турбину), где струя пара напрямую бы вращала рабочее колесо. При этом, скорость вращения колеса должна быть очень высокой за счет большой скорости струи пара. В 1883 году Лавалю удалось создать первую паровую машину (приложение с.27), которая представляла легкое колесо с лопатками. Через поставленные под углом сопла на лопатки направляли пар, который давил на них и раскручивал колесо. В 1889 году Лаваль усовершенствовал конструкцию, применив сопло, которое расширялось на выходе. Благодаря этому увеличилась скорость пара и, соответственно, скорость вращения ротора. Полученная струя направлялась на один ряд лопаток, которые были насажены на диск. Давление пара и число сопел определяли мощность турбины, работающей по активному принципу. Если отработанный пар не попадал в воздух, а направлялся в конденсатор, где при пониженном давлении сжижался, то мощность турбины оказывалась наивысшей. Турбина Лаваля получила всеобщее признание, она давала большие выгоды при соединении с машинами, имеющими высокую скорость (сепараторы, пилы, центробежные насосы). Использовали ее и в качестве привода для электрогенератора, правда, только через редуктор (из-за ее высокой скорости). В 1884 году английский изобретатель Парсонс запатентовал многоступенчатую реактивную турбину, специально созданную им для приведения в действие электрогенератора (приложение с. 27). В 1889 году уже 300 турбин применяли для получения электроэнергии, в 1899 году появилась первая электростанция с турбинами Парсонса. В 1894 году был спущен на воду первый пароход «Turbinia» с приводом от паровой турбины. Вскоре паровые турбины начали устанавливать на быстроходных судах. Французский ученый Рато вывел комплексную теорию турбомашин на основе имевшегося опыта. Со временем турбина Парсонса уступила место компактным активно-реактивным турбинам. Хотя и сегодня паровые турбины в основном сохранили черты турбины Парсонса. [Интересные истории изобретений на IstorIz.ru]// (http://istoriz.ru/parovaya-turbina-istoriya-izobreteniya.html)

Выбор материалов: для изготовления турбины используем жесть от металлической крышки для банок. Из жести вырезаем круг, который разрезаем на части примерно до середины радиуса. Загибаем лопатки турбины плоскогубцами. Держатель турбины выгибаем из жестяной полоски в виде буквы П. Готовую турбину закрепляем на деревянной поставке. В качестве котла решил использовать пробирку с резиновой крышкой – пробкой с форсункой. Принцип работы: в пробирку необходимо налить воду, закрыть ее пробкой с форсункой и нагреть воду до кипения с помощью спиртовки. Вода кипит и превращается в пар. Полученный пар выходит из форсунки и попадает на лопасти турбины, заставляя ее вращаться.

Рис.5. Модель паровой турбины

Вывод: Модель разработана, создана и реально работает: лопасти начинают вращаться под действиемпара.

3. Приборы по теме «электрические явления»

Прибор № 4: «Электроскоп»

Электроскоп – прибор, позволяющий определить наличие электрического заряда, даже самого маленького.

Принцип действия: в основе работы электроскопа лежит закон о том, что одноименно заряженные тела взаимно отталкиваются друг от друга. В изготовленном мною электроскопе этими телами являются лепестки фольги.

Рис. 6. Электроскоп

Выбор материалов: для корпуса я использовал дно пластмассового ведра, металлический стержень, две полоски из тонкой фольги, петля из гибкой проволоки. Подставку изготовил из дерева. В верхней части металлического стержня закрепил металлический шар для увеличения площади соприкосновения.

Для испытания изготовленного электроскопа необходимо взять заряженное тело, например, стеклянную палочку, потертую о бумагу. При прикосновении стеклянной палочки к металлическому стержню листочки электроскопа расходятся в разные стороны от вертикального положения.

Прибор № 5 «Прибор для демонстрации превращения механической энергии в электрическую»

Данное устройство демонстрирует превращение механической энергии в электрическую энергию.

Устройство прибора: закрепленное колесо с ручкой для вращения с помощью резинового ремня соединяется с валом моторчика. Вращающееся колесо приводи во вращение вал моторчика, который начинает вырабатывать электрическую энергию, в результате чего светодиодная лампочка, присоединенная к моторчику, начинает светиться. Яркость свечения светодиода зависит от интенсивности вращения колеса.

Рис. 6. Прибор для демонстрации превращения механической энергии в электрическую

Выводы: Этот прибор   удобен в использовании.  Его можно применять на уроках физики    при изучении тем: «Энергия.  Закон сохранения и превращения  энергии», при изучении «Электрических явлений».

Техника безопасности: прибор абсолютно безопасен в использовании.

Прибор № 6 «Прибор для изучения электрической цепи»

Данную модель можно использовать при изучении следующих тем: «Электрические цепи и их сборка», «Реостаты и резисторы», «Регулирование силы тока реостатом».

В цепь можно включить резистор, тогда накал светодиодной лампы постоянен. При замене резистора на реостат, можно регулировать силу тока в цепи, тем самым меняя накал лампы. Роль источника тока играет отсек с 4-мя батарейками.

Рис. 7. Прибор для изучения электрической цепи

Техника безопасности: прибор абсолютно безопасен в использовании.

Заключение

Все явления, наблюдаемые при проведении занимательных опытов, имеют научное объяснение, для этого нужно использовали фундаментальные законы физики и свойства окружающей нас материи.

В соответствии с поставленной задачей все самодельные мною приборы изготовлены с использованием только дешевых, малогабаритных подручных материалов. Все приборы безопасные, наглядные, простые по конструкции

Я считаю, что цели, поставленные в работе, достигнуты. Проанализировано 9 источников литературы и источников информации сети Интернет, благодаря которым я провел обоснование конструирования, изготовления и применения самодельного оборудования в учебном процессе по физике.

Мною изготовлено 2 прибора по теме «Механические явления», 1 прибор по теме «Тепловые явления», 3 прибора по теме «Электрические явления». Продумана конструкция приборов с наименьшими затратами и хорошим эстетическим видом.

Проведена апробация приборов на занятиях по физике в 7 – 9 классах МБОУ «СОШ № 13».

При изготовлении самодельного прибора я совершенствовал навыки работы с простейшим инструментом, научился оценивать результаты своей работы. Кроме того, изготовление самодельных приборов побудило меня к самостоятельному получению знаний за счет более глубокого изучения принципа действия приборов.

Наблюдать за опытом проводимым учителем, интересно. Проводить его самому интереснее вдвойне. А проводить опыт с прибором, сделанным и сконструированным своими руками, вызывает еще очень большой интерес у всего класса.

Мне понравилось делать самодельные приборы, проводить опыты. Но в мире много интересного, что можно ещё узнать, поэтому в дальнейшем:

— я буду продолжать изучение этой интересной науки;

— я надеюсь, что мои одноклассники заинтересуются этой проблемой, а я постараюсь помочь им;

— в дальнейшем я буду проводить новые эксперименты.

В перспективе – изготовление самодельных приборов по другим темам курса физики.

Список литературы

Хорошавин С.А. Физический эксперимент в средней школе: 7-9 кл. М.: Просвещение, 1988.

Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: учеб. Для общеобразоват. Учреждений / А.В. Перышкин. – 2-е изд., стереотип. – М.:Дрофа, 2013. – 237, (3) с.:ил.

Перышкин А.В. Физика. 8 кл.: учеб. Для общеобразоват. Учреждений / А.В. Перышкин. – 2-е изд., стереотип. – М.:Дрофа, 2013. – 221, (3) с.:ил.

Перышкин А.В.Физика. 9 кл.:. учебник /А. В. Перышкин, Е. М. Гутник. – М.: Дрофа, 2014. – 319, (1) с.:ил.

Федоренко А.Н., Чугуй А.И. Самодельные приборы по физике // Старт в науке. – 2016. – № 2. – С. 137-142.

Список источников информации

http://scienceland.info/physics7/atmospheric-pressure3

http://class-fizika.narod.ru/o55.htm

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0

http://istoriz.ru/parovaya-turbina-istoriya-izobreteniya.html

Приложение

Прибор для регистрации изменения атмосферного давления

с высотой

Результаты наблюдений изменения атмосферного давления с увеличением высоты:

1. На первом этаже дома я отметил положение капельки воды в трубке.

2.При подъеме с 1-го этажа на 6-ой, благодаря изменению атмосферного давления капля переместилась в другое место (чуть ближе к началу трубки приблизительно на 1,5 – 2 мм), так как с высотой атмосферное давление уменьшается. Высота этажа в помещении жилого дома около 3-х метров, следовательно, между первым и шестым этажами приблизительно 15 м. Согласно теории, атмосферное давление уменьшается в среднем на 1 мм ртутного столба (133Па) при увеличении высоты на 12м. Это доказывает, что мой прибор работает.

Модель паровой турбины

И спытания электроскопа

Проверка работы прибора для демонстрации превращения механической энергии в электрическую

Регулирование силы тока реостатом с помощью прибора для изучения электрической цепи

Испытания сегнерового колеса

К онструкция турбины Лаваля

Паровая турбина Парсона

Просмотров работы: 1478

Самодельные физические приборы. Опыты, эксперименты, теория, практика, решения задач. Батарейка из лимона

Вы любите физику? Вы любите экспериментировать ? Мир физики ждет вас!
Что может быть интереснее опытов по физике? И, конечно, чем проще , тем лучше!
Эти увлекательные опыты помогут вам увидеть необыкновенные явления света и звука, электричества и магнетизма Все необходимые для опытов легко найти дома, а сами опыты просты и безопасны.
Глаза горят, руки чешутся!
Вперед, исследователи!

Роберт Вуд — гений экспериментов……….
— Вверх или вниз? Вращающаяся цепочка. Соляные пальцы………. — Луна и дифракция. Какого цвета туман? Кольца Ньютона………. — Волчок перед телевизором. Волшебный пропеллер. Пинг-понг в ванне………. — Сферический аквариум — линза. Искусственный мираж. Мыльные очки………. — Вечный соляной фонтан. Фонтан в пробирке. Вертящаяся спираль………. — Конденсация в банке. Где водяной пар? Водяной двигатель………. — Выскакивающее яйцо. Перевернутый стакан. Вихрь в чашке. Тяжелая газета……….
— Игрушка ИО-ИО. Соляной маятник. Бумажные танцоры. Электрический танец……….
— Тайна мороженого. Какая вода замерзнет быстрее? Мороз, а лёд плавится! ………. — Сделаем радугу. Зеркало, которое не путает. Микроскоп из капли воды……….
— Снег скрипит. Что будет с сосульками? Снежные цветы………. — Взаимодействие тонущих предметов. Шар — недотрога……….
— Кто быстрее? Реактивный воздушный шар. Воздушная карусель………. — Пузыри из воронки. Зелёный ёжик. Не раскупоривая бутылки………. — Свечной мотор. Кочка или ямка? Движущаяся ракета. Расходящиеся кольца……….
— Разноцветные шарики. Морской житель. Балансирующее яйцо……….
— Электромотор за 10 секунд. Граммофон……….
— Кипятим, охлаждая………. — Вальсирующие куклы. Пламя на бумаге. Перо Робинзона……….
— Опыт фарадея. Сегнерово колесо. Щипцы для орехов………. — Плясун в зеркале. Посеребренное яйцо. Фокус со спичками………. — Опыт Эрстеда. Американские горки. Не урони! ……….

Вес тела. Невесомость.
Опыты с невесомостью. Невесомая вода. Как уменьшить свой вес……….

Сила упругости
— Прыгающий кузнечик. Прыгающее кольцо. Упругие монеты……….
Трение
— Катушка-ползушка……….
— Утонувший наперсток. Послушный шарик. Измеряем трение. Забавная обезьянка. Вихревые кольца……….
— Качение и скольжение. Трение покоя. Акробат идет колесом. Тормоз в яйце……….
Инерция и инертность
— Достань монету. Опыты с кирпичами. Опыт со шкафом. Опыт со спичками. Инертность монеты. Опыт с молотком. Цирковой опыт с банкой. Опыт с шариком……….
— Опыты с шашками. Опыт с домино. Опыт с яйцом. Шарик в стакане. Загадочный каток……….
— Опыты с монетами. Гидравлический удар. Перехитрить инерцию……….
— Опыт с коробками. Опыт с шашками. Опыт с монетой. Катапульта. Инерция яблока……….
— Опыты с инерцией вращения. Опыт с шариком……….

Механика. Законы механики
— Первый закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Действие и противодействие. Закон сохранения импульса. Количество движения……….

Реактивное движение
— Реактивный душ. Опыты с реактивными вертушками: воздушная вертушка, реактивный воздушный шарик, эфирная вертушка, Сегнерово колесо……….
— Ракета из воздушного шарика. Многоступенчатая ракета. Импульсный корабль. Реактивный катер……….

Свободное падение
— Что быстрее……….

Движение по окружности
— Центробежная сила. Легче на поворотах. Опыт с колечком……….

Вращение
— Гироскопические игрушки. Волчок Кларка. Волчок Грейга. Летающий волчок Лопатина. Гироскопическая машинка……….
— Гироскопы и волчки. Опыты с гироскопом. Опыт с волчком. Опыт с колесом. Опыт с монетой. Катание на велосипеде без рук. Опыт с бумерангом……….
— Опыты с осями-невидимками. Опыт со скрепками. Вращение спичечного коробка. Слалом на бумаге……….
— Вращение изменяет форму. Крутое или сырое. Танцующее яйцо. Как поставить спичку……….
— Когда вода не выливается. Немножко цирка. Опыт с монетой и шариком. Когда вода выливается. Зонтик и сепаратор……….

Статика. Равновесие. Центр тяжести
— Ваньки-встаньки. Загадочная матрешка……….
— Центр тяжести. Равновесие. Высота центра тяжести и механическая устойчивость. Площадь основания и равновесие. Послушное и непослушное яйцо……….
— Центр тяжести человека. Равновесие вилок. Веселые качели. Прилежный пильщик. Воробей на ветке……….
— Центр тяжести. Соревнование карандашей. Опыт с неустойчивым равновесием. Равновесие человека. Устойчивый карандаш. Нож наверху. Опыт с поварешкой. Опыт с кастрюльной крышкой……….

Строение вещества
— Модель жидкости. Из каких газов состоит воздух. Наибольшая плотность воды. Башня плотности. Четыре этажа……….
— Пластичность льда. Вылезший орех. Свойства неньютоновсой жидкости. Выращивание кристаллов. Свойства воды и яичная скорлупа……….

Тепловое расширение
— Расширение твердого тела. Притертые пробки. Удлинение иголки. Тепловые весы. Разъединение стаканов. Ржавый винт. Доска вдребезги. Расширение шарика. Расширение монеты……….
— Расширение газа и жидкости. Нагревание воздуха. Звучащая монета. Водопроводная труба и грибы. Нагревание воды. Нагревание снега. Сухим из воды. Стакан ползет……….

Поверхностное натяжение жидкости. Смачивание
— Опыт Плато. Опыт Дарлинга. Смачивание и несмачивание. Плавающая бритва……….
— Притяжение пробок. Прилипание к воде. Миниатюрный опыт Плато. Мыльные пузыри……….
— Живая рыбка. Опыт со скрепкой. Опыты с моющими средствами. Цветные потоки. Вращающаяся спираль……….

Капиллярные явления
— Опыт с промакашкой. Опыт с пипетками. Опыт со спичками. Капиллярный насос……….

Мыльные пузыри
— Водородные мыльные пузыри. Подготовка по-научному. Пузырь в банке. Цветные кольца. Два в одном……….

Энергия
— Превращение энергии. Согнутая полоска и шарик. Щипцы и сахар. Фотоэкспонометр и фотоэффект……….
— Перевод механической энергии в тепловую. Опыт с пропеллером. Богатырь в наперстке……….

Теплопроводность
— Опыт с железным гвоздем. Опыт с деревом. Опыт со стеклом. Опыт с ложками. Опыт с монетой. Теплопроводность пористых тел. Теплопроводность газа……….

Теплота
— Что холоднее. Нагревание без огня. Поглощение теплоты. Излучение теплоты. Охлаждение испарением. Опыт с погашенной свечой. Опыты с наружной частью пламени……….

Излучение. Передача энергии
— Передача энергии излучением. Опыты с солнечной энергией……….

Конвекция
— Вес — регулировщик теплоты. Опыт со стеарином. Создание тяги. Опыт с весами. Опыт с вертушкой. Вертушка на булавке……….

Агрегатные состояния.
— Опыты с мыльными пузырями на морозе. Кристаллизация
— Иней на термометре. Испарение на утюге. Регулируем процесс кипения. Мгновенная кристаллизация. выращивание кристаллов. Делаем лед. Разрезание льда. Дождик на кухне……….
— Вода замораживает воду. Отливки изо льда. Создаем тучу. Делаем облако. Кипятим снег. Наживка для льда. Как получить горячий лед……….
— Выращивание кристаллов. Соляные кристаллы. Золотистые кристаллы. Крупные и мелкие. Опыт Пелиго. Опыт-фокус. Металлические кристаллы……….
— Выращивание кристаллов. Медные кристаллы. Сказочные бусы. Галитовые узоры. Домашний иней……….
— Бумажная кастрюля. Опыт с сухим льдом. Опыт с носками……….

Газовые законы
— Опыт на закон Бойля-Мариотта. Опыт на закон Шарля. Проверяем уравнение Клайперона. Проверяем закон Гей-Люсака. Фокус с шариком. Еще раз о законе Бойля-Мариотта……….

Двигатели
— Паровой двигатель. Опыт Клода и Бушеро……….
— Водяная турбина. Паровая турбина. Ветряной двигатель. Водяное колесо. Гидротурбина. Ветряки-игрушки……….

Давление
— Давление твердого тела. Пробивание монеты иглой. Прорезание льда……….
— Сифон — ваза Тантала……….
— Фонтаны. Самый простой фонтан. Три фонтана. Фонтан в бутылке. Фонтан на столе……….
— Атмосферное давление. Опыт с бутылкой. Яйцо в графине. Прилипание банки. Опыт со стаканами. Опыт с бидоном. Опыты с вантузом. Сплющивание банки. Опыт с пробирками……….
— Вакуум-насос из промокашки. Давление воздуха. Вместо магдебургских полушарий. Стакан-водолазный колокол. Картезианский водолаз. Наказанное любопытство……….
— Опыты с монетами. Опыт с яйцом. Опыт с газетой. Присоска из школьной резинки. Как опорожнить стакан……….
— Насосы. Пульверизатор……….
— Опыты со стаканами. Таинственное свойство редиски. Опыт с бутылкой……….
— Непослушная пробка. Что такое пневматика. Опыт с нагретым стаканом. Как поднять рюмку ладонью……….
— Холодный кипяток. Сколько весит вода в рюмке. Определяем объем легких. Упорная воронка. Как проткнуть шарик, чтобы он не лопнул……….
— Гигрометр. Гигроскоп. Барометр из шишки………. — Барометр. Барометр-анероид — сделай сам. Барометр из шарика. Простейший барометр………. — Барометр из лампочки………. — Воздушный барометр. Водный барометр. Гигрометр……….

Сообщающиеся сосуды
— Опыт с картиной……….

Закон Архимеда. Выталкивающая сила. Плавание тел
— Три шарика. Простейшая подводная лодка. Опыт с виноградинкой. Плавает ли железо……….
— Осадка корабля. Плавает ли яйцо. Пробка в бутылке. Водяной подсвечник. Тонет или плавает. Специально для тонущих. Опыт со спичками. Удивительное яйцо. Тонет ли тарелка. Загадка весов……….
— Поплавок в бутылке. Послушная рыбка. Пипетка в бутылке — картезианский водолаз……….
— Уровень океана. Лодка на грунте. Утонет ли рыба. Весы из палки……….
— Закон Архимеда. Живая игрушечная рыбка. Уровень из бутылки……….

Закон Бернулли
— Опыт с воронкой. Опыт со струей воды. Опыт с шариком. Опыт с весами. Скатывающиеся цилиндры. упрямые листки……….
— Гнущийся лист. Почему он не падает. Почему гаснет свеча. Почему не гаснет свеча. Виновата струя воздуха……….

Простые механизмы
— Блок. Полиспаст……….
— Рычаг второго рода. Полиспаст……….
— Рычаг. Ворот. Рычажные весы……….

Колебания
— Маятник и велосипед. Маятник и земной шар. Веселая дуэль. Необычный маятник……….
— Крутильный маятник. Опыты с качающимся волчком. Вращающийся маятник……….
— Опыт с маятником Фуко. Сложение колебаний. Опыт с фигурами Лиссажу. Резонанс маятников. Бегемот и птичка……….
— Веселые качели. Колебания и резонанс……….
— Колебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Поймай момент……….

Звук
— Граммофон — сделай сам……….
— Физика музыкальных инструментов. Струна. Волшебный лук. Трещотка. Поющие бокалы. Бутылкофон. От бутылки к органу……….
— Эффект Доплера. Звуковая линза. Опыты Хладни……….
— Звуковые волны. Распространение звука……….
— Звучащий стакан. Флейта из соломинки. Звучание струны. Отражение звука……….
— Телефон из спичечного коробка. Телефонная станция……….
— Поющие расчески. Ложечный звон. Поющий бокал……….
— Поющая вода. Пугливая проволока……….
— Звуковой осциллограф……….
— Древняя звукозапись. Космические голоса……….
— Услышь стук сердца. Очки для ушей. Ударная волна или хлопушка……….
— Пой со мной. Резонанс. Звук сквозь кость……….
— Камертон. Буря в стакане. Громче звук……….
— Мои струны. Меняем высоту звука. Динь-динь. Кристально чисто……….
— Заставляем шарик пищать. Казу. Поющие бутылки. Хоровое пение……….
— Переговорное устройство. Гонг. Кукарекующий стакан……….
— Выдуваем звук. Струнный инструмент. Маленькая дырочка. Блюз на волынке……….
— Звуки природы. Поющая соломинка. Маэстро, марш……….
— Пятнышко звука. Что в пакетике. Звук на поверхности. День непослушания……….
— Звуковые волны. Наглядный звук. Звук помогает видеть……….

Электростатика
— Электризация. Электротрусишка. Электричество отталкивает. Танец мыльных пузырей. Электричество на расческах. Иголка — молниеотвод. Электризация нитки……….
— Прыгающие шарики. Взаимодействие зарядов. Прилипший шарик……….
— Опыт с неоновой лампочкой. Летающая птица. Летающая бабочка. Оживший мир……….
— Электрическая ложка. Огни святого Эльма. Электризация воды. Летающая вата. Электризация мыльного пузыря. Заряженная сковорода……….
— Электризация цветка. Опыты по электризации человека. Молния на столе……….
— Электроскоп. Электрический театр. Электрический кот. Электричество притягивает……….
— Электроскоп. Мыльные пузыри. Фруктовая батарейка. Борьба с гравитацией. Батарея гальванических элементов. Соедини катушки……….
— Поверни стрелку. Балансируя на краю. Отталкивающиеся орешки. Зажги свет……….
— Удивительные ленты. Радиосигнал. Статический разделитель. Прыгающие зерна. Статический дождь……….
— Обертка из пленки. Волшебные фигурки. Влияние влажности воздуха. Ожившая дверная ручка. Искрящаяся одежда……….
— Зарядка на расстоянии. Катящееся колечко. Треск и щелчки. Волшебная палочка……….
— Все можно зарядить. Положительный заряд. Притяжение тел. Статический клей. Заряженный пластик. Нога-привидение……….

МОУ «Средняя общеобразовательная школа №2» п. Бабынино

Бабынинского района Калужской области

X научно-исследовательская конференция

«Одаренные дети – будущее России»

Проект «Физика своими руками»

Подготовили ученицы

7 «Б» класса Ларькова Виктория

7 «В» класса Калиничева Мария

Руководитель Кочанова Е.В.

п. Бабынино, 2018 г

Оглавление

Введение стр.3

Теоретическая часть стр.5

Экспериментальная часть

Модель фонтана стр.6

Сообщающиеся сосуды стр. 9

Заключение стр. 11

Список литературы стр. 13

Введение

В этом учебном году мы окунулись в мир очень сложной, но интересной науки, необходимой каждому человеку. С первых уроков физика нас увлекла, хотелось узнавать все больше нового. Физика – это не только физические величины, формулы, законы, но и опыты. Физические опыты можно делать с чем угодно: карандашами, стаканами, монетами, пластиковыми бутылками.

Физика – это экспериментальная наука, поэтому создание приборов своими руками способствует лучшему усвоению законов и явлений. Много различных вопросов возникает при изучении каждой темы. Учитель, конечно, может ответить на них, но насколько интересно и увлекательно добыть ответы самому, тем более используя при этом приборы, сделанные своими руками.

Актуальность: Изготовление приборов не только способствует повышению уровня знаний, но является одним из способов активизации познавательной и проектной деятельности учащихся при изучении физики в основной школе. С другой стороны, такая работа служит хорошим примером общественно-полезного труда: удачно сделанные самодельные приборы могут значительно пополнить оборудование школьного кабинета. Изготавливать приборы на месте своими силами можно и нужно. Самодельные приборы имеют и другую ценность: их изготовление, с одной стороны, развивает у учителя и учащихся практические умения и навыки, а с другой — свидетельствует о творческой работе. Цель: Сделать прибор, установку по физике для демонстрации физических опытов своими руками, объяснить его принцип действия, продемонстрировать работу прибора.
Задачи:

1. Изучить научную и популярную литературу.

2. Научиться применять научные знания для объяснения физических явлений.

3. Сделать приборы в домашних условиях и продемонстрировать их работу.

4. Пополнение кабинета физики самодельными приборами, изготовленными из подручных материалов.

Гипотеза: Сделанный прибор, установка по физике для демонстрации физических явлений своими руками применить на уроке.

Продукт проекта: приборы, сделанные своими руками, демонстрация опытов.

Результат проекта: заинтересованность учащихся, формирование представления у них о том, что физика как наука не оторвана от реальной жизни, развитие мотивации к обучению физики.

Методы исследования: анализ, наблюдение, эксперимент.

Работа проводилась по следующей схеме:

    Изучение информации из разных источников по данной проблеме.

    Выбор методов исследования и практическое овладение ими.

    Сбор собственного материала – комплектование подручных материалов, проведение опытов.

    Анализ и формулировка выводов.

I . Основная часть

Физика – это наука о природе. Она изучает явления, которые происходят и в космосе, и в земных недрах, и на земле, и в атмосфере – словом, повсюду. Такие явления называются физическими явлениями. Наблюдая незнакомое явление, физики стараются понять, как и почему оно происходит. Если, например, явление происходит быстро или редко встречается в природе, физики стремятся увидеть его ещё столько раз, сколько необходимо для того, чтобы выявить условия, при которых оно происходит, и установить соответствующие закономерности. Если есть возможность, учёные воспроизводят изучаемое явление в специально оборудованном помещении – лаборатории. Они стараются не только рассмотреть явление, но и произвести измерения. Всё это учёные – физики называют опытом или экспериментом.

Мы загорелись идеей – сделать приборы своими руками. Проводя свои научные забавы в домашних условиях, разработали основные действия, которые позволяют успешно провести опыт:

Домашние эксперименты должны соответствовать таким требованиям:

Безопасность при проведении;

Минимальные материальные затраты;

Простота по выполнению;

Ценность в изучении и понимании физики.

Нами проведено несколько опытов по различным темам курса физики 7 класса. Представим некоторые из них, интересные и в то же время простые в выполнении.

    Экспериментальная часть.

Модель фонтана

Цель: Показать простейшую модель фонтана

Оборудование:

Большая пластиковая бутылка- 5 литров, маленькая пластиковая бутылка – 0,6 литра, коктейльная трубочка, кусочек пластика.

Ход проведения опыта

    Трубочку согнем у основания буквой Г.

    Зафиксируем с помощью маленького кусочка пластика.

    В трехлитровой бутылке вырежем небольшое отверстие.

    В маленькой бутылке отрежем дно.

    Закрепим маленькую бутылку в большой с помощью крышки,как показано на фото.

    Трубочку вставим в крышку маленькой бутылки. Закрепим с помощью пластилина.

    В крышке большой бутылки прорежем отверстие.

    Нальем в бутылку воды.

    Понаблюдаем за струей воды.

Результат : наблюдаем образование фонтана воды.

Вывод: На воду в трубочке действует давление столба жидкости, находящегося в бутылке. Чем больше воды в бутылке, тем больше будет фонтан, так как давление зависит от высоты столба жидкости.


Сообщающиеся сосуды

Оборудование: верхние части от пластиковых бутылок разных сечений, резиновая трубка.

    Отрежем верхние части пластиковых бутылок, высотой 15-20см.

    Соединим части между собой резиновой трубкой.

Ход проведения опыта №1

Цель : показать расположение поверхности однородной жидкости в сообщающихся сосудах.

1.Нальем в один из получившихся сосудов воду.

2.Видим, что вода в сосудах оказалась на одном уровне.

Вывод: в сообщающихся сосудах любой формы поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне (при условии, что давление воздуха над жидкостью одинаково).

Ход проведения опыта №2

1.Пронаблюдаем за поведением поверхности воды в сосудах наполненных разными жидкостями. Нальем одинаковое количество воды и моющего средства в сообщающиеся сосуды.

2.Видим, что жидкости в сосудах оказались на разных уровнях.

Вывод : в сообщающихся сосудах неоднородные жидкости устанавливаются на разных уровнях.

Заключение

Наблюдать за опытом проводимым учителем, интересно. Проводить его самому интереснее вдвойне. Проведенный опыт с прибором, сделанным своими руками, вызывает очень большой интерес у всего класса. Такие опыты помогает лучше понять материал, установить взаимосвязи и сделать правильные выводы.

Среди учащихся седьмых классов мы провели опрос и узнали, интереснее ли уроки физики с проведением опытов, хотели бы наши одноклассники сделать прибор своими руками. Результаты получились такими:

Большинство учащихся считают, что уроки физики становятся интереснее с проведением опытов.

Больше половины опрошенных одноклассников хотели бы изготовить приборы для уроков физики.

Нам понравилось делать самодельные приборы, проводить опыты. В мире физики столько интересного, поэтому в дальнейшем будем:

Продолжать изучение этой интересной науки;

Проводить новые эксперименты.

Список литературы

1. Л. Гальперштейн «Забавная физика», Москва, «Детская литература», 1993г.

Учебное оборудование по физике в средней школе. Под редакцией А.А Покровского «Просвещения», 2014 г

2. Учебник по физике А. В. Перышкина, Е. М. Гутник «Физика» для 7 класса; 2016 г

3. Я.И. Перельман «Занимательные задачи и опыты», Москва, «Детская литература», 2015г.

4. Физика:Справ.материалы:О.Ф. Кабардин Учеб.пособие для учащихся. – 3-е изд. – М.:Просвещение, 2014 г.

5.//class-fizika.spb.ru/index.php/opit/659-op-davsif

Катушка Тесла своими руками. Резонансный трансформатор Тесла — очень эффектное изобретение. Никола Тесла прекрасно понимал, насколько зрелищен прибор, и постоянно его демонстрировал на людях. Как думаете, зачем? Правильно: чтобы получить дополнительное финансирование.

Почувствовать себя великим ученым и поразить своих друзей вы можете, смастерив свою мини-катушку. Вам понадобятся: конденсатор, небольшая лампочка, провод и несколько других нехитрых деталей. Однако помните, что резонансный трансформатор Тесла производит высокое напряжение высокой частоты — ознакомьтесь с правилами технической безопасности, иначе эффект может превратиться в дефект.

Картофельная пушка. Пневматическое оружие, стреляющее картошкой? Легко! Это не особо опасный проект (разве что вы надумаете сделать гигантское и очень мощное картофельное оружие). Картофельная пушка — отличный способ весело провести время для тех, кто любит инженерное дело и мелкое хулиганство. Супер-оружие элементарно в изготовлении — вам понадобятся пустой аэрозольный распылитель и пара других запчастей, которые несложно найти.

Игрушечный автомат повышенной мощности. Помните детские игрушечные автоматы — яркие, с разными функциями, пиф-паф, ой-ой-ой? Единственное, чего не хватало многим мальчишкам, так это чтобы они стреляли немного дальше и немного сильнее. Что ж, это поправимо.

Игрушечные автоматы делают из резины, чтобы они были максимально безопасными. Конечно, производители убедились, что давление в таких пистолетах минимальное и не может причинить никому вреда. Но некоторые умельцы все же нашли способ, как добавить мощности детскому оружию: вам просто нужно избавиться от деталей, замедляющих процесс. От каких и как — рассказывает экспериментатор из видеоролика.

Дрон своими руками. Многие представляют себе дрон исключительно как большой беспилотный летательный аппарат, используемый в ходе военных действий на Ближнем Востоке. Это заблуждение: дроны становятся повседневным явлением, в большинстве случаев они малы, и сделать их в домашних условиях не так и сложно.

Запчасти для «домашнего» дрона легко приобрести, и не надо быть инженером, чтобы собрать его целиком — хотя, конечно, придется повозиться. Среднестатистический дрон, сделанный вручную, состоит из небольшой основной части, нескольких дополнительных частей (можно купить, а можно найти от других устройств) и электронного оборудования для дистанционного управления. Да, особое удовольствие — это оборудовать готовый дрон камерой.

Терменвокс — музыка магнитного поля. Этот загадочный электромузыкальный инструмент интересен не только (и не столько?) музыкантам, но сумасшедшим ученым. Необычный прибор, придуманный советским изобретателем в 1920 году, вы можете собрать дома. Представьте: вы просто двигаете руками (конечно, с томным видом ученого-музыканта), а инструмент издает «потусторонние» звуки!

Научиться виртуозно управлять терменвоксом — дело нелегкое, но результат того стоит. Сенсор, транзистор, динамик, резистор, источник питания, еще пара деталей, и можете приступать! Вот как это выглядит.

Если не уверенно чувствуете себя в английском, посмотрите русскоязычный ролик, как сделать терменвокс из трех радиоприемников.

Дистанционно управляемый робот. Ну кто не мечтал о роботе? Да еще и собственной сборки! Правда, полностью автономный робот потребует серьезных званий и усилий, а вот робота с дистанционным управлением вполне можно создать из подручных материалов. Например, робот на видео сделан из пенопласта, дерева, небольшого мотора и аккумулятора. Этот «питомец» под вашим руководством свободно перемещается по квартире, преодолевая даже неровные поверхности. Немного творчества, и вы сможете придать ему такой внешний вид, какой вам заблагорассудится.

Плазменный шар наверняка привлекал уже ваше внимание. Оказывается, не нужно тратить деньги на его приобретение, а можно набраться уверенности в себе и сделать самому. Да, в домашних условиях он будет небольшим, но все так же одно прикосновение к поверхности будет заставлять его разряжаться красивейшими разноцветными «молниями».

Основные ингредиенты: индукционная катушка, лампа накаливания и конденсатор. Обязательно соблюдайте технику безопасности — эффектный прибор работает под напряжением.

Радио на солнечной батарее — отличный прибор для любителей продолжительных походов. Не выбрасывайте старый радиоприемник: просто присоедините к нему солнечную батарею, и вы станете независимыми от батареек и других источников питания, кроме солнца.

Вот так выглядит радиоприемник с солнечной батареей.

Сегвей сегодня невероятно популярен, но считается дорогостоящей игрушкой. Вы можете изрядно сэкономить, потратив вместо тысячи долларов всего несколько сотен, прибавив к ним собственные силы и время, и смастерить сегвей самостоятельно. Это задача не из легких, но вполне реальная! Интересно, что сегодня сегвеи используются не только как развлечение — в США на них передвигаются почтовые работники, игроки в гольф и, что особенно поражает, опытные операторы «Стэдикам».

Можете познакомиться с подробной почти часовой инструкцией — правда, она на английском языке.

Если сомневаетесь, что все ли вы правильно поняли, ниже инструкция на русском — чтобы составить общее представление.

Неньютоновская жидкость позволяет делать множество забавных экспериментов. Это абсолютно безопасно и увлекательно. Неньютоновская жидкость — жидкость, вязкость которой зависит от характера внешнего воздействия. Ее можно сделать, смешав воду с крахмалом (один к двум). Думаете, это легко? Не тут-то было. «Фокусы» неньютоновской жидкости начинаются уже в процессе ее создания. Дальше — больше.

Если набрать ее в пригоршню, она будет похожа на монтажную пену. Если начать подбрасывать — будет двигаться как живая. Расслабьте руку — и она начнет растекаться. Сожмите в кулак — станет твердой. Она «танцует», если поднести ее к мощным колонкам, но и вы на ней вполне можете станцевать, если размешаете достаточное для этого количество. В общем, лучше один раз увидеть!

Фомин Даниил

Физика наука экспериментальная и создание приборов своими руками способствует лучшему усвоению законов и явлений. Много различных вопросов возникает при изучении каждой темы.На многие может ответить сам учитель, но насколько чудеснодобыть ответы путем собственного самостоятельного исследования.

Скачать:

Предварительный просмотр:

ОКРУЖНАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ УЧАЩИХСЯ

СЕКЦИЯ «Физика»

Проект

Физический прибор своими руками.

Учащийся 8 а класса

ГБОУ СОШ № 1 пгт. Суходол

Сергиевского района Самарской области

Научный руководитель: Шамова Татьяна Николаевна

учитель физики

  1. Введение.
  1. Основная часть.
  1. Назначение прибора;
  2. инструменты и материалы;
  3. Изготовление прибора;
  4. Общий вид прибора;
  5. Особенности демонстрации прибора.

3.Исследования.

4.Заключение.

5. Список используемой литературы.

1.Введение.

Для того, чтобы поставить необходимый опыт, нужно иметь приборы и измерительные инструменты. И не думайте, что все приборы делаются на заводах. Во многих случаях исследовательские установки сооружаются самими исследователями. При этом считается, что талантливее тот исследователь, который может поставить опыт и получить хорошие результаты не только на сложных, а и на более простых приборах. Сложное оборудование обоснованно применять только в тех случаях, когда без него нельзя обойтись. Так что не надо пренебрегать самодельными приборами- гораздо полезнее сделать их самим, чем пользоваться покупными.

ЦЕЛЬ:

Сделать прибор, установку по физике для демонстрации физических явлений своими руками.

Объяснить принцип действия данного прибора. Продемонстрировать работу данного прибора.

ЗАДАЧИ:

Сделать приборы вызывающие большой интерес у учащихся.

Сделать приборы отсутствующие в лаборатории.

Сделать приборы, вызывающие затруднение в понимании теоретического материала по физике.

Исследовать зависимость периода от длины нити и амплитуды отклонения.

ГИПОТЕЗА:

Сделанный прибор, установка по физике для демонстрации физических явлений своими руками применить на уроке.

При отсутствии данного прибора в физической лаборатории, данный прибор сможет заменить недостающую установку при демонстрации и объяснении темы.

2.Основная часть.

2.1.Назначение прибора.

Прибор предназначен для наблюдения резонанса в механических колебаниях.

2.2.Инструменты и материалы .

Обыкновенная проволока, шарики, гайки, олово, леска. Паяльник.

2.3.Изготовление прибора.

Изогнуть проволоку в виде опоры. Протянуть общую леску. Припаять шарики к гайкам, отмерить леску 2 шт одинаковой длины,остальные должны быть короче и длиннее на несколько сантиметров, подвесить с их помощью шарики. Следить за тем, чтобы маятники с одинаковой длиной лески не оказались рядом. Прибор к опыту готов!

2.4.Общий вид прибора.

2.5.Особенности демонстрации прибора.

Для демонстрации прибора необходимо выбрать маятник, длина которого совпадает с длиной одного из трех оставшихся, если отклонить маятник от положения равновесия и предоставить его самому себе, то он будет совершать свободные колебания. Это вызовет колебания лески, в результате чего на маятники через точки подвеса будет действовать вынуждающая сила, периодически меняющаяся по модулю и направлению с такой же частотой, с какой колеблется маятник. Мы увидим, что маятник с совпадающей длиной подвеса начнет совершать колебания с той же частотой, при этом амплитуда колебаний этого маятника значительно больше амплитуд остальных маятников. В данном случае маятник колеблется в резонанс с маятником 3. Происходит это потому, что амплитуда установившихся колебаний, вызванных вынуждающей силы, достигает наибольшего значения именно при совпадении частоты изменяющей силы с собственной частотой колебательной системы. Дело в том, что в этом случае направление вынуждающей силы в любой момент времени совпадает с направлением движения колеблющегося тела. Таким образом создаются наиболее благоприятные условия для пополнения энергии колебательной системы за счет работы вынуждающей силы. Например, чтобы посильнее раскачать качели, мы подталкиваем их таким образом, чтобы направление действующей силы совпадало с направлением движения качелей. Но следует помнить, что понятие резонанса применимо только к вынужденным колебаниям.

3. Нитяной или математический маятник

Колебания! Наш взгляд падает на маятник стенных часов. Неугомонно спешит он то в одну, то в другую сторону, своими ударами как бы разбивая поток времени на точно размеренные отрезки. «Раз-два, раз-два», — невольно повторяем мы в такт его тиканию.

Отвес и маятник, – простейшие из всех приборов, какими пользуется наука. Тем удивительнее, что столь примитивными орудиями добыты поистине сказочные результаты: человеку удалось, благодаря им, проникнуть мысленно в недра Земли, узнать, что делается в десятках километров под нашими ногами.

Качание влево и обратно вправо, в исходное положение, составляет полное колебание маятника, а время одного полного колебания называют периодом колебания. Число колебаний тела в секунду называется частотой колебания. Маятник – это тело, подвешенное на нити, другой конец которой закреплен. Если длина нити велика по сравнению с размерами подвешенного на ней тела, а масса нити ничтожно мала сравнительно с массой тела, то такой маятник называют математическим или нитяным маятником. Практически маленький тяжелый шарик, подвешенный на легкой длинной нити, можно считать нитяным маятником.

Период колебаний маятника выражается формулой:

Т = 2π √ l / g

Из формулы видно, что период колебаний маятника не зависит от массы груза, амплитуды колебаний, что особенно удивительно. Ведь при различных амплитудах колеблющееся тело за одно колебание проходит разные пути, но время на это тратит всегда одно и то же. Продолжительность качания маятника зависит от длины его и ускорения свободного падения.

В своей работе мы и решили проверить экспериментально, что период не зависит от других факторов и убедиться в справедливости этой формулы.

Изучение зависимости колебаний маятника от массы колеблющегося тела, длины нити и величины начального отклонения маятника.

Исследование.

Приборы и материалы : секундомер, мерная лента.

Измерили период колебаний маятника сначала для массы тела 10 г и угла отклонения 20°, меняя при этом длину нити.

Также измерили период, увеличив угол отклонения до 40°, при массе 10 г и разной длине нити. Результаты измерений занесли в таблицу.

Таблица.

Длина нити

l, м.

Масса

маятника, кг

Угол отклонения

Число колебаний

Полное время

t. c

Период

T. c

0,03

0,01

0.35

0,05

0,01

0,45

0,01

0,63

0,03

0,01

0,05

0,01

0,01

Из опытов мы убедились, что период действительно не зависит от массы маятника и угла отклонения его, но с увеличением длины нити маятника период его колебания возрастет, но не пропорционально длине, а более сложно. Результаты опытов приведены в таблице.

Итак, период колебаний математического маятника зависит только от длины маятника l и от ускорения свободного падения g.

4.Заключение.

Наблюдать за опытом проводимым учителем, интересно. Проводить его самому интереснее вдвойне.

А проводить опыт с прибором, сделанным и сконструированным своими руками, вызывает очень большой интерес у всего класса. В таких опытах легко установить взаимосвязь и сделать вывод как работает данная установка.

5.Литература.

1. Учебное оборудование по физике в средней школе. Под редакцией А.А Покровского «Просвещения» 1973

2. Учебник по физике А. В. Перышкина, Е. М. Гутник «Физика» для 9 класса;

3.Физика:Справ.материалы:О.Ф. Кабардин Учеб.пособие для учащихся. – 3-е изд. – М.:Просвещение,1991.

Краткое содержание: Опыт с монеткой и воздушным шариком. Занимательная физика для детей. Увлекательная физика. Опыты по физике своими руками. Занимательные опыты по физике.

Этот эксперимент — замечательный пример действия центробежной и центростремительной силы.

Для проведения опыта вам понадобятся:

Воздушный шарик (лучше бледной расцветки, чтобы при надувании он как можно лучше просвечивал) — монетка — нитки

План работы:

1. Просуньте монетку внутрь шарика.

2. Надуйте шарик.

3. Перевяжите его ниткой.

4. Возьмите шарик одной рукой за тот конец, где нитка. Совершите несколько вращательных движений рукой.

5. Через какое-то время монетка начнет вращаться по кругу внутри шарика.

6. Теперь второй рукой зафиксируйте шарик снизу в неподвижном положении.

7. Монетка будет продолжать вращаться еще секунд 30 или даже больше.

Объяснении опыта:

При вращении объекта возникает сила, называемая центробежной. Вы катались на карусели? Чувствовали силу, выбрасывающую вас наружу от оси вращения. Это центробежная сила. Когда вы вращаете шарик, на монетку действует центробежная сила, которая прижимает его к внутренней поверхности шара. В то же время на нее воздействует сам шарик, создавая центростремительную силу. Взаимодейстие этих двух сил заставляет вращаться монетку покругу.

Опыт с монеткой и воздушным шариком. Проект «Физический прибор своими руками» Поделки для занимательной физике для 7 лет

МОУ «Средняя общеобразовательная школа №2» п. Бабынино

Бабынинского района Калужской области

X научно-исследовательская конференция

«Одаренные дети – будущее России»

Проект «Физика своими руками»

Подготовили ученицы

7 «Б» класса Ларькова Виктория

7 «В» класса Калиничева Мария

Руководитель Кочанова Е.В.

п. Бабынино, 2018 г

Оглавление

Введение стр.3

Теоретическая часть стр.5

Экспериментальная часть

Модель фонтана стр.6

Сообщающиеся сосуды стр. 9

Заключение стр. 11

Список литературы стр. 13

Введение

В этом учебном году мы окунулись в мир очень сложной, но интересной науки, необходимой каждому человеку. С первых уроков физика нас увлекла, хотелось узнавать все больше нового. Физика – это не только физические величины, формулы, законы, но и опыты. Физические опыты можно делать с чем угодно: карандашами, стаканами, монетами, пластиковыми бутылками.

Физика – это экспериментальная наука, поэтому создание приборов своими руками способствует лучшему усвоению законов и явлений. Много различных вопросов возникает при изучении каждой темы. Учитель, конечно, может ответить на них, но насколько интересно и увлекательно добыть ответы самому, тем более используя при этом приборы, сделанные своими руками.

Актуальность: Изготовление приборов не только способствует повышению уровня знаний, но является одним из способов активизации познавательной и проектной деятельности учащихся при изучении физики в основной школе. С другой стороны, такая работа служит хорошим примером общественно-полезного труда: удачно сделанные самодельные приборы могут значительно пополнить оборудование школьного кабинета. Изготавливать приборы на месте своими силами можно и нужно. Самодельные приборы имеют и другую ценность: их изготовление, с одной стороны, развивает у учителя и учащихся практические умения и навыки, а с другой — свидетельствует о творческой работе. Цель: Сделать прибор, установку по физике для демонстрации физических опытов своими руками, объяснить его принцип действия, продемонстрировать работу прибора.
Задачи:

1. Изучить научную и популярную литературу.

2. Научиться применять научные знания для объяснения физических явлений.

3. Сделать приборы в домашних условиях и продемонстрировать их работу.

4. Пополнение кабинета физики самодельными приборами, изготовленными из подручных материалов.

Гипотеза: Сделанный прибор, установка по физике для демонстрации физических явлений своими руками применить на уроке.

Продукт проекта: приборы, сделанные своими руками, демонстрация опытов.

Результат проекта: заинтересованность учащихся, формирование представления у них о том, что физика как наука не оторвана от реальной жизни, развитие мотивации к обучению физики.

Методы исследования: анализ, наблюдение, эксперимент.

Работа проводилась по следующей схеме:

    Изучение информации из разных источников по данной проблеме.

    Выбор методов исследования и практическое овладение ими.

    Сбор собственного материала – комплектование подручных материалов, проведение опытов.

    Анализ и формулировка выводов.

I . Основная часть

Физика – это наука о природе. Она изучает явления, которые происходят и в космосе, и в земных недрах, и на земле, и в атмосфере – словом, повсюду. Такие явления называются физическими явлениями. Наблюдая незнакомое явление, физики стараются понять, как и почему оно происходит. Если, например, явление происходит быстро или редко встречается в природе, физики стремятся увидеть его ещё столько раз, сколько необходимо для того, чтобы выявить условия, при которых оно происходит, и установить соответствующие закономерности. Если есть возможность, учёные воспроизводят изучаемое явление в специально оборудованном помещении – лаборатории. Они стараются не только рассмотреть явление, но и произвести измерения. Всё это учёные – физики называют опытом или экспериментом.

Мы загорелись идеей – сделать приборы своими руками. Проводя свои научные забавы в домашних условиях, разработали основные действия, которые позволяют успешно провести опыт:

Домашние эксперименты должны соответствовать таким требованиям:

Безопасность при проведении;

Минимальные материальные затраты;

Простота по выполнению;

Ценность в изучении и понимании физики.

Нами проведено несколько опытов по различным темам курса физики 7 класса. Представим некоторые из них, интересные и в то же время простые в выполнении.

    Экспериментальная часть.

Модель фонтана

Цель: Показать простейшую модель фонтана

Оборудование:

Большая пластиковая бутылка- 5 литров, маленькая пластиковая бутылка – 0,6 литра, коктейльная трубочка, кусочек пластика.

Ход проведения опыта

    Трубочку согнем у основания буквой Г.

    Зафиксируем с помощью маленького кусочка пластика.

    В трехлитровой бутылке вырежем небольшое отверстие.

    В маленькой бутылке отрежем дно.

    Закрепим маленькую бутылку в большой с помощью крышки,как показано на фото.

    Трубочку вставим в крышку маленькой бутылки. Закрепим с помощью пластилина.

    В крышке большой бутылки прорежем отверстие.

    Нальем в бутылку воды.

    Понаблюдаем за струей воды.

Результат : наблюдаем образование фонтана воды.

Вывод: На воду в трубочке действует давление столба жидкости, находящегося в бутылке. Чем больше воды в бутылке, тем больше будет фонтан, так как давление зависит от высоты столба жидкости.


Сообщающиеся сосуды

Оборудование: верхние части от пластиковых бутылок разных сечений, резиновая трубка.

    Отрежем верхние части пластиковых бутылок, высотой 15-20см.

    Соединим части между собой резиновой трубкой.

Ход проведения опыта №1

Цель : показать расположение поверхности однородной жидкости в сообщающихся сосудах.

1.Нальем в один из получившихся сосудов воду.

2.Видим, что вода в сосудах оказалась на одном уровне.

Вывод: в сообщающихся сосудах любой формы поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне (при условии, что давление воздуха над жидкостью одинаково).

Ход проведения опыта №2

1.Пронаблюдаем за поведением поверхности воды в сосудах наполненных разными жидкостями. Нальем одинаковое количество воды и моющего средства в сообщающиеся сосуды.

2.Видим, что жидкости в сосудах оказались на разных уровнях.

Вывод : в сообщающихся сосудах неоднородные жидкости устанавливаются на разных уровнях.

Заключение

Наблюдать за опытом проводимым учителем, интересно. Проводить его самому интереснее вдвойне. Проведенный опыт с прибором, сделанным своими руками, вызывает очень большой интерес у всего класса. Такие опыты помогает лучше понять материал, установить взаимосвязи и сделать правильные выводы.

Среди учащихся седьмых классов мы провели опрос и узнали, интереснее ли уроки физики с проведением опытов, хотели бы наши одноклассники сделать прибор своими руками. Результаты получились такими:

Большинство учащихся считают, что уроки физики становятся интереснее с проведением опытов.

Больше половины опрошенных одноклассников хотели бы изготовить приборы для уроков физики.

Нам понравилось делать самодельные приборы, проводить опыты. В мире физики столько интересного, поэтому в дальнейшем будем:

Продолжать изучение этой интересной науки;

Проводить новые эксперименты.

Список литературы

1. Л. Гальперштейн «Забавная физика», Москва, «Детская литература», 1993г.

Учебное оборудование по физике в средней школе. Под редакцией А.А Покровского «Просвещения», 2014 г

2. Учебник по физике А. В. Перышкина, Е. М. Гутник «Физика» для 7 класса; 2016 г

3. Я.И. Перельман «Занимательные задачи и опыты», Москва, «Детская литература», 2015г.

4. Физика:Справ.материалы:О.Ф. Кабардин Учеб.пособие для учащихся. – 3-е изд. – М.:Просвещение, 2014 г.

5.//class-fizika.spb.ru/index.php/opit/659-op-davsif

Муниципальное общеобразовательное Учреждение

Рязановская средняя общеобразовательная школа

ПРОЕКТНАЯ РАБОТА

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ СВОИМИ РУКАМИ

Выполнили

ученики 8 класса

Гусятников Иван,

Канашук Станислав,

учитель физики

Саморукова И.Г.

рп Рязановский, 2019

    Введение.

    Основная часть.

    1. Назначение прибора;

      инструменты и материалы;

      Изготовление прибора;

      Общий вид прибора;

      Особенности демонстрации прибора.

    Заключение.

    Список используемой литературы.

ВВЕДЕНИЕ

Для того, чтобы поставить необходимый опыт, нужны приборы. Но если их нет в лаборатории кабинета, то некоторое оборудование для демонстрационного эксперимента можно сделать своими руками. Мы решили дать некоторым вещам вторую жизнь. В работе представлены установки для использования на уроках физики в 8 классе по теме «Давление жидкостей»

ЦЕЛЬ:

сделать приборы, установки по физике для демонстрации физических явлений своими руками, объяснить принцип действия каждого прибора и продемонстрировать их работу.

ГИПОТЕЗА:

сделанный прибор, установку по физике для демонстрации физических явлений своими руками применять на уроках при демонстрации и объяснении темы.

ЗАДАЧИ:

    Сделать приборы, вызывающие большой интерес у учащихся.

    Сделать приборы, отсутствующие в лаборатории.

    Сделать приборы, вызывающие затруднение в понимании теоретического материала по физике.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ПРОЕКТА

Значимость данной работы состоит в том, что в последнее время, когда материально-техническая база в школах значительно ослабла, опыты с применением данных установок помогают формировать некоторые понятия при изучении физики; приборы изготовляются из бросового материала.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.

1. ПРИБОР для демонстрации закона Паскаля.

1.1. ИНСТУМЕНТЫ И МАТЕРИАЛЫ . Пластиковая бутылка, шило, вода.

1.2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРИБОРА . Сделайте отверстия шилом от дна сосуда на расстоянии 10-15 см в разных местах.

1.3. ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА. Бутылку неполностью заполните водой. Надавите руками на верхнюю часть бутылки. Наблюдайте явление.

1.4. РЕЗУЛЬТАТ . Наблюдайте вытекание воды из отверстий в виде одинаковых струек.

1.5. ВЫВОД. Давление, производимое на жидкость, передаётся без изменения в каждую точку жидкости.

2. ПРИБОР для демонстрации зависимости давления жидкости от высоты столба жидкости.

2.1. ИНСТУМЕНТЫ И МАТЕРИАЛЫ. Пластиковая бутылка, дрель, вода, трубочки от фломастеров, пластилин.

2.2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРИБОРА . Возьмите пластиковую бутылку емкостью 1,5-2 л. В пластиковой бутылке на различной высоте делаем несколько отверстий (d ≈ 5 мм). В отверстия поместите трубочки от гелиевой ручки.

2.3. ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА. Бутылку заполните водой (отверстия предварительно закройте скотчем). Откройте отверстия. Наблюдайте явление.

2.4. РЕЗУЛЬТАТ . Вода из отверстия, расположенного ниже, вытекает дальше.

2.5. ВЫВОД. Давление жидкости на дно и стенки сосуда зависит от высоты столба жидкости (чем больше высота, тем больше давление жидкости p = gh ).

3. ПРИБОР – сообщающие сосуды.

3.1. ИНСТУМЕНТЫ И МАТЕРИАЛЫ. Нижние части от двух пластиковых бутылок разных сечений, трубочки от фломастеров, дрель, вода.

3.2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРИБОРА . Отрежьте нижние части пластиковых бутылок, высотой 15-20 см. Соедините части между собой резиновыми трубками.

3.3. ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА. Налейте в один из получившихся сосудов воду. Пронаблюдайте за поведением поверхности воды в сосудах.

3.4. РЕЗУЛЬТАТ . Уровни воды в сосудах окажутся на одном уровне.

3.5. ВЫВОД. В сообщающихся сосудах любой формы поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне.

4. ПРИБОР для демонстрации давления в жидкости или газе.

4.1. ИНСТУМЕНТЫ И МАТЕРИАЛЫ. Пластиковая бутылка, воздушный шарик, нож, вода.

4.2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРИБОРА . Возьмите пластиковую бутылку, отрежьте дно и верхнюю часть. У вас получится цилиндр. К нижней части привяжите воздушный шарик.

4.3. ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА. Налейте в сделанный прибор воду. Опустите изготовленный прибор в сосуд с водой. Наблюдайте физическое явление

4.4. РЕЗУЛЬТАТ . Внутри жидкости существует давление.

4.5. ВЫВОД. На одном и том же уровне оно одинаково по всем направлениям. С глубиной давление увеличивается.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате работы мы:

провёли опыты, доказывающие существование атмосферного давления;

создали самодельные приборы, демонстрирующие зависимость давления жидкости от высоты столба жидкости, закон Паскаля.

Нам понравилось изучать давление, делать самодельные приборы, проводить опыты. Но в мире много интересного, что можно ещё узнать, поэтому в дальнейшем:

Мы будем продолжать изучение этой интересной науки,

Будем изготовлять новые приборы для демонстрации физических явлений.

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Учебное оборудование по физике в средней школе. Под редакцией А.А Покровского-М.: Просвещение, 1973.

2. Физика. 8 кл.: учебник /Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская. –М.: Дрофа, 2015.

На школьных уроках физики учителя всегда говорят, что физические явления повсюду в нашей жизни. Только мы частенько об этом забываем. Меж тем, удивительное рядом! Не думайте, что для организации физических опытов на дому вам потребуется что-то сверхъестественное. И вот вам несколько доказательств;)

Магнитный карандаш

Что необходимо приготовить?

  • Батарейку.
  • Толстый карандаш.
  • Медную изолированную проволоку диаметром 0,2–0,3 мм и длиной несколько метров (чем больше, тем лучше).
  • Скотч.

Проведение опыта

Намотайте проволоку вплотную виток к витку на карандаш, не доходя до его краев по 1 см. Кончился один ряд — наматывайте другой сверху в обратную сторону. И так, пока не закончится вся проволока. Не забудьте оставить свободными два конца проволоки по 8–10 см. Чтобы витки после намотки не разматывались, закрепите их скотчем. Зачистите свободные концы проволоки и подсоедините их к контактам батарейки.

Что произошло?

Получился магнит! Попробуйте поднести к нему маленькие железные предметы — скрепку, шпильку. Притягиваются!

Повелитель воды

Что необходимо приготовить?

  • Палочку из оргстекла (например, ученическую линейку или обычную пластмассовую расчёску).
  • Сухую тряпочку из шёлка или шерсти (например, шерстяной свитер).

Проведение опыта

Откройте кран, чтобы текла тонкая струйка воды. Сильно потрите палочку или расчёску о приготовленную тряпочку. Быстро приблизьте палочку к струйке воды, не касаясь её.

Что произойдёт?

Струя воды изогнётся дугой, притягиваясь к палочке. Попробуйте то же самое сделать с двумя палочками и посмотрите, что получится.

Волчок

Что необходимо приготовить?

  • Бумагу, иголку и ластик.
  • Палочку и сухую шерстяную тряпочку из предыдущего опыта.

Проведение опыта

Управлять можно не только водой! Вырежьте полоску бумаги шириной 1–2 см и длиной 10–15 см, изогните по краям и посередине, как показано на рисунке. Воткните иголку острым концом в ластик. Уравновесьте заготовку-волчок на иголке. Подготовьте «волшебную палочку», потрите её о сухую тряпочку и поднесите к одному из концов бумажной полоски сбоку или сверху, не касаясь её.

Что произойдёт?

Полоска станет раскачиваться вверх-вниз, как качели, или будет крутиться, как карусель. А если вы сможете вырезать из тонкой бумаги бабочку, то опыт будет ещё интереснее.

Лед и пламя

(опыт проводится в солнечный день)

Что необходимо приготовить?

  • Небольшую чашку с круглым дном.
  • Кусочек сухой бумажки.

Проведение опыта

Налейте в чашку воды и поставьте в морозилку. Когда вода превратится в лёд, выньте чашку и поставьте в ёмкость с горячей водой. Через некоторое время лёд отделится от чашки. Теперь выйдите на балкон, положите кусочек бумажки на каменный пол балкона. Куском льда сфокусируйте солнце на бумажке.

Что произойдёт?

Бумага должна обуглиться, ведь в руках уже не просто лед… Вы догадались, что сделали лупу?

Неправильное зеркало

Что необходимо приготовить?

  • Прозрачную банку с плотно закрывающейся крышкой.
  • Зеркало.

Проведение опыта

Налейте в банку воды с излишком и закройте крышкой, чтобы внутрь не попали пузыри воздуха. Приставьте банку к зеркалу крышкой вверх. Теперь можно смотреться в «зеркало».

Приблизьте лицо и посмотрите внутрь. Там будет уменьшенное изображение. Теперь начинайте наклонять банку в сторону, не отрывая от зеркала.

Что произойдёт?

Отражение вашей головы в банке, само собой, будет тоже наклоняться, пока не окажется перевёрнутым вниз, при этом ног так и не будет видно. Поднимите банку, и отражение вновь перевернётся.

Коктейль с пузырьками

Что необходимо приготовить?

  • Стакан с крепким раствором поваренной соли.
  • Батарейку от карманного фонарика.
  • Два кусочка медной проволоки длиной примерно по 10 см.
  • Мелкую наждачную бумагу.

Проведение опыта

Зачистите концы проволоки мелкой наждачной шкуркой. Подсоедините к каждому полюсу батарейки по одному концу проволочек. Свободные концы проволочек опустите в стакан с раствором.

Что произошло?

Вблизи опущенных концов проволоки будут подниматься пузырьки.

Батарейка из лимона

Что необходимо приготовить?

  • Лимон, тщательно вымытый и насухо вытертый.
  • Два кусочка медной изолированной проволоки примерно 0,2–0,5 мм толщиной и длиной 10 см.
  • Стальную скрепку для бумаги.
  • Лампочку от карманного фонарика.

Проведение опыта

Зачистите противоположные концы обеих проволок на расстоянии 2–3 см. Вставьте в лимон скрепку, прикрутите к ней конец одной из проволочек. Воткните в лимон в 1–1,5 см от скрепки конец второй проволочки. Для этого сначала проткните лимон в этом месте иголкой. Возьмите два свободных конца проволочек и приложи к контактам лампочки.

Что произойдёт?

Лампочка загорится!

Искусственный смерч. В одной из книг Н. Е. Жуковского описана следующая установка для получения искусственного смерча. На расстоянии 3 м над чаном с водой помещается полый шкив диаметром 1 м, имеющий несколько радиальных перегородок (рис. 119). При быстром вращении шкива навстречу ему поднимается из чана крутящийся водяной смерч. Объяснить явление. Какова причина образования смерча в природе?

«Универсальный барометр» М. В. Ломоносова (рис. 87). Прибор состоит из наполненной ртутью барометрической трубки, имеющей наверху шар А. Трубка соединена капилляром В с другим шаром, содержащим сухой воздух. Прибор служит для измерения ничтожных изменений силы атмосферного давления. Разобраться, как действует этот прибор.

Прибор Н. А. Любимова. Профессор Московского университета Н. А. Любимов был первым ученым, который экспериментально исследовал явление невесомости. Один из его приборов (рис. 66) представлял собой панель l с петлями, которая могла падать вдоль направляющих вертикальных проволок. На панели l укреплен сосуд с водой 2. Внутри сосуда с помощью стержня, проходящего через крышку сосуда, помещена большая пробка 3. Вода стремится вытолкнуть пробку, и последняя, растягивая пру. жину 4, удерживает указательную стрелку на правой стороне экрана. Сохранит ли стрелка свое положение относительно сосуда, если прибор будет падать?

а- Давыдов Рома Руководитель: учитель физики- Ховрич Любовь Владимировна Новоуспенка – 2008

Цель: Сделать прибор, установку по физике для демонстрации физических явлений своими руками. Объяснить принцип действия данного прибора. Продемонстрировать работу данного прибора.

ГИПОТЕЗА: Сделанный прибор, установка по физике для демонстрации физических явлений своими руками применить на уроке. При отсутствии данного прибора в физической лаборатории, данный прибор сможет заменить недостающую установку при демонстрации и объяснении темы.

Задачи: Сделать приборы вызывающие большой интерес у учащихся. Сделать приборы отсутствующие в лаборатории. сделать приборы вызывающие затруднение в понимании теоретического материала по физике.

ОПЫТ 1: Вынужденные колебания. При равномерном вращении ручки мы видим, что на груз через пружину будет передаваться действие периодически измененной силы. Изменяясь с частотой, равной частоте вращения ручки, эта сила заставит груз совершать вынужденные колебания Резонанс-это явление резкого возрастание амплитуды вынужденных колебаний.

Вынужденные колебания

ОПЫТ 2: Реактивное движение. На штативе в кольце установим воронку, к ней прикрепим трубку с наконечником. В воронку нальем воду, и когда вода начнет вытекать с конца, то трубка отклонится в противоположную сторону. Это и есть реактивное движение. Реактивное движение- это движение тела, возникающее при отделении от него с какой либо скоростью некоторой его части.

Реактивное движение

ОПЫТ 3:Звуковые волны. Зажмем в тисках металлическую линейку. Но стоит заметить, что если тисками будет выступать большая часть линейки, то, вызвав ее колебания, мы не услышим порождаемые ею волны. Но если укоротить выступающую часть линейки и тем самым увеличить частоту ее колебаний, то мы услышим порожденные Упругие волны, распространяясь в воздухе, а так же внутри жидких и твердых телах, не видимы. Однако при определенных условиях их можно услышать.

Звуковые волны.

Опыт 4: Монета в бутылке Монета в бутылке. Хотите увидеть закон инерции в действии? Приготовьте пол-литровую бутылку из-под молока, кольцо из картона шириной 25 мм и 0 100 мм и двухкопеечную монету. Поставьте кольцо на горлышко бутылки, а сверху точно напротив отверстия горлышка бутылки положите монету (рис. 8). Просунув в кольцо линейку, ударьте ею по кольцу. Если вы это сделаете резко, кольцо отлетит, а монета упадет в бутылку. Кольцо переместилось настолько быстро, что его движение не успело передаться монете и та по закону инерции осталась на месте. А потеряв опору, монета упала вниз. Если кольцо отвести в сторону медленнее, монета «почувствует» это движение. Траектория ее падения изменится, и в горлышко бутылки она не попадет.

Монета в бутылке

Опыт 5: Парящий шарик Когда вы дуете, струя воздуха поднимает шарик над трубкой. Но давление воздуха внутри струи меньше, чем давление окружающего струю «спокойного» воздуха. Поэтому шарик находится в своеобразной воздушной воронке, стенки которой образует окружающий воздух. Плавно снижая скорость струи из верхнего отверстия, нетрудно «посадить» шарик на прежнее место Для этого опыта понадобится Г-образная трубка, например стеклянная, и легкий шарик из пенопласта. Закройте верхнее отверстие трубки шариком (рис. 9) и подуйте в боковое отверстие. Вопреки ожиданию шарик не отлетит от трубки, а начнет парить над ней. Почему так происходит?

Парящий шарик

Опыт 6: Движение тела по «мертвой петле » С помощью прибора «мертвая петля» можно демонстрировать ряд опытов по динамике материальной точки по окружности. Демонстрация проводится в следующем порядке:1. Шарик скатывают по рельсам с наивысшей точки наклонных рельсов, где он удерживается электромагнитом, который питается от 24в. Шарик устойчиво описывает петлю и с некоторой скоростью вылетает с другого конца прибора2. Шарик скатывают с наименьшей высоты, когда шарик только описывает петлю, не срываясь с верхней точки ее3. Еще с меньшей высоты, когда шарик, не доходя до вершины петли, отрывается от нее и падает, описав в воздухе внутри петли параболу.

Движение тела по «мертвой петле

Опыт 7: Воздух горячий и воздух холодный На горлышко обыкновенной пол-литровой бутылки натяните воздушный шарик (рис. 10). Поставьте бутылку в кастрюлю с горячей водой. Воздух, находящийся внутри бутылки, начнет нагреваться. Молекулы газов, входящих в его состав, станут двигаться все быстрее и быстрее по мере повышения температуры. Они сильнее будут бомбардировать стенки бутылки и шарика. Давление воздуха внутри бутылки начнет повышаться, а шарик-раздуваться. Через некоторое время переставьте бутылку в кастрюлю с холодной водой. Воздух в бутылке начнет остывать, движение молекул замедлится, давление понизится. Шарик сморщится, будто из него выкачали воздух. Вот так можно убедиться в зависимости давления воздуха от окружающей температуры

Воздух горячий и воздух холодный

Опыт 8: Растяжение твердого тела Взяв паралоновый брусок за концы, растягиваем его. Хорошо видно увеличение расстояний между молекулами. Можно имитировать также возникновение в этом случае меж молекулярных сил притяжения.

Растяжение твердого тела

Опыт 9: Сжатие твердого тела Сжимают поролоновый брусок вдоль его большой оси. Для этого его кладут на подставку, накрывают с верху линейкой и производят давление на нее рукой. Наблюдают уменьшение расстояния между молекулами и возникновение сил отталкивания между ними.

Сжатие твердого тела

Опыт 4: Конусдвойной, катящийся вверх. Этот опыт служит для демонстрации опыта, подтверждающего, что свободно перемещающийся предмет всегда располагается таким образом, чтобы центр тяжести занимал наинизшее из возможных для него положений. Перед демонстрацией планки расставляются на определенный угол. Для этого двойной конус помещают концами в вырезы, сделанные в верхней кромке планок. Затем переносят конус вниз, в начало планок и отпускают. Конус будет передвигаться вверх, пока своими концами не попадет в вырезы. Фактически центр тяжести конуса, лежащий на его оси, будет при этом смещаются вниз, что мы и видим.

Конусдвойной, катящийся вверх

Интерес учащихся на уроке с физическим опытом

Заключение: Наблюдать за опытом проводимым учителем, интересно. Проводить его самому интереснее вдвойне. А проводить опыт с прибором, сделанным и сконструированным своими руками, вызывает очень большой интерес у всего класса. В таких опытах легко установить взаимосвязь и сделать вывод как работает данная установка.

Изготавливаем динамометр сделать самому своими руками

Вес измеряется весами, расстояние – линейкой, давление – манометром и т. д. А придуман ли прибор, измеряющий силу? Такой инструмент, конечно же, имеется. Называется он динамометр. Своими руками в домашних условиях, кстати говоря, несложно изготовить простенький, но вполне работоспособный прибор для измерения силы, свой собственный эксклюзивный динамометр.

Масса, сила, вес

В разговорах мы часто путаем такие понятия, как масса и вес. В чём между ними разница? Маленький пример. У нас есть гимнастическая гиря массой 32 кг. Именно столько покажут наши бытовые весы, стоит нам это железное изделие на них поставить. Переместимся мысленно на поверхность Луны. Показания весов, которые мы захватим с собой, изменятся и будут всего лишь 5 кг 120 г. А вот на самой большой планете нашей системы, Юпитере, с самой большой силой тяжести, весы покажут все 84,5 кг. Изменилась масса гири? Нет.

Как такое может быть? Поместим гирю в открытый космос, где в состоянии невесомости весы покажут и вовсе ноль. Масса пропала? Чтобы убедиться, что это не так, стоит разогнать наш гимнастический снаряд до приличной скорости и направить на ту или иную мишень. Если тот же эксперимент повторить на Луне, Земле, Юпитере, при условии, что скорость в момент столкновения с препятствием будет одинакова, идентичными будут и разрушения.

Масса гири во всех примерах остаётся 32 кг. А что меняется? Сила, с которой гиря давит на площадку весов. И измерять её, эту силу, называемую «вес», правильно не в килограммах, а в ньютонах.

Сила в один ньютон равна весу груза в 102 грамма, находящегося на поверхности планеты Земля.

Итак, изготовив динамометр своими руками, мы получим возможность измерять такую важнейшую физическую величину, как сила.

Общий принцип устройства динамометров

Для измерения силы редко используют земное притяжение. Это не только неудобно (груз или противовес могут работать только вертикально), но и не совсем точно. Дело в том, что наша Земля – не совсем шар. Это эллипсоид, слегка сплюснутый с полюсов. Поэтому расстояние на экваторе до центра планеты больше, чем на полюсе, к тому же, на экваторе на любое тело действует центробежная сила, слегка уменьшающая его вес, поэтому чтобы гарантированно похудеть (правда ненамного, на 0,5% всего лишь) надо просто поехать с полюса на экватор.

Поэтому для того, чтобы измерить силу, чаще всего применяют приборы на упругих элементах. А силу иногда необходимо измерить просто громадную, например, тягу двигателя космической ракеты носителя. Можно только представить, каким должен быть такой динамометр.

Своими руками такой вряд ли изготовишь. Но принцип работы у всех «силомеров» один и тот же: сила деформирует упругий элемент, прибор фиксирует величину этой деформации.

Стандартный динамометр

В лабораторных работах школьных уроков физики для измерения силы использовался простой пружинный прибор. Рассмотрим, как сделать динамометр своими руками не хуже школьного.

Основа, на которой собирается всё устройство, – обычная дощечка из дерева или полоска поликарбоната, пластика, жести, вариантов множество. На дощечке расположена пружина, один конец которой жёстко закреплён, другой связан с телом, через которое передаётся усилие. Как правило, это стальной крючок. Степень растяжения пружины пропорциональна прикладываемому усилию. Величина деформации отражается на шкале, которая наносится в ньютонах. Вот так работает динамометр. Своими руками в домашних условиях не обязательно изготавливать его из пружины, прекрасно будет работать любой упругий материал, например, резинка.

Тарировка

Для того, чтобы силомер работал, его необходимо градуировать. Для этого можно воспользоваться силой тяжести. Известно, что усилию в один ньютон соответствует вес 102 граммов. Тарируется динамометр своими руками в следующей последовательности:

  • динамометр располагается вертикально;
  • пока пружина не нагружена, положение указателя соответствует отметке 0;
  • динамометр нагружается грузом массой 102 грамма, получается отметка 1 ньютон;
  • масса груза в 204 грамма даст положение метки в 2 ньютона и т. д.

Как видим, настроить динамометр своими руками несложно.

Разные конструкции «домашних» динамометров

Необходимо определиться с нагрузкой, которую предстоит измерять. И расчёт лучше произвести перед тем, как сделать динамометр. Своими руками можно изготовить как мощный прибор, так и небольшой, но более чувствительный. А вариантов конструкции немало.

Например, несложно изготовить динамометр своими руками из резинки. Он ничем не отличается от классического «школьного». Разница лишь в том, что вместо пружины используется более доступная резинка, например, от донной удочки или авиамодельная.

Немного фантазии, и в прибор для измерения силы превращается обычный одноразовый шприц. Устройство показано на рисунке, единственное, на чём следует заострить внимание, так это поршень шприца, который необходимо обточить по окружности (или срезать острым ножом) так, чтобы он двигался внутри корпуса шприца без усилия.

При желании можно изготовить динамометр своими руками из ручки, обычной шариковой ручки с пружинкой.

Стержень надо очистить от чернил, сточить острие пишущего шарика и вставить внутрь обычную канцелярскую скрепку.

Динамометр на пьезоэлементах

Динамометры заводского изготовления в последнее время чаще всего изготавливают с использованием пьезоэлементов. Пьезоэлемент – кристалл, на концах которого при механическом сжатии появляется разность потенциалов (напряжение). Причём величина этой разности потенциалов зависит от степени сжатия.

Силомеры такого типа отличаются отсутствием хода штока (на чувствительный элемент необходимо просто нажать), чрезвычайной точностью и огромным диапазоном измерений. На пьезоэлементах делаются как чувствительные приборы для точного измерения небольших усилий, так и динамометры, с помощью которых измеряют тяговые усилия тракторов.

Самые простые опыты по физике. Проект по физике » физический эксперимент в домашних условиях»

Мы предлагаем вашему вниманию 10 потрясающих фокусов-опытов, или научных шоу, которые можно сделать своими руками в домашних условиях.
На дне рождения ребенка, на выходных или на каникулах проведите время с пользой и станьте центром внимания множества глаз! 🙂

В подготовке поста нам помог опытный организатор научных шоу — профессор Николя . Он объяснил принципы, которые заложены в том или ином фокусе.

1 — Лавовая лампа

1. Наверняка многие из вас видели лампу, у которой внутри жидкость, имитирующая горячую лаву. Выглядит волшебно.

2. В подсолнечное масло наливается вода и добавляется пищевой краситель (красный или синий).

3. После этого добавляем в сосуд шипучего аспирина и наблюдаем поразительный эффект.

4. В ходе реакции подкрашенная вода поднимается и опускается по маслу, не смешиваясь с ним. А если выключить свет и включить фонарик — начнется «настоящая магия».

: «Вода и масло имеют разную плотность, к тому же обладают свойством не смешиваться, как бы мы ни трясли бутылку. Когда мы добавляем внутрь бутылки шипучие таблетки, они, растворяясь в воде, начинают выделять углекислый газ и приводят жидкость в движение».

Хотите устроить настоящее научное шоу? Больше опытов можно найти в книге .

2 — Опыт с газировкой

5. Наверняка дома или в соседнем магазине для праздника найдется несколько банок с газировкой. Прежде чем выпить их, задайте ребятам вопрос: «Что будет, если погрузить банки с газировкой в воду?»
Утонут? Будут плавать? Зависит от газировки.
Предложите детям заранее угадать, что произойдет с той или иной банкой и проведите опыт.

6. Берем банки и аккуратно опускаем в воду.

7. Оказывается, несмотря на одинаковый объем, они имеют разный вес. Именно поэтому одни банки тонут, а другие нет.

Комментарий профессора Николя : «Все наши банки имеют одинаковый объем, но вот масса у каждой банки различная, а это значит, что и плотность отличается. Что такое плотность? Это значение массы, поделенное на объем. Так как объем у всех банок одинаковый, то плотность будет выше у той из них, чья масса больше.
Будет ли банка плавать в контейнере или же утонет, зависит от отношения ее плотности к плотности воды. Если плотность банки меньше, то она будет находиться на поверхности, в противном случае банка пойдет ко дну.
Но за счет чего банка с обычной колой плотнее (тяжелее), чем банка с диетическим напитком?
Всё дело в сахаре! В отличие от обычной колы, где в качестве подсластителя используется сахарный песок, в диетическую добавляют специальный сахарозаменитель, который весит намного меньше. Так сколько же сахара в обычной банке с газировкой? Разница в массе между обычной газировкой и ее диетическим аналогом даст нам ответ!»

3 — Крышка из бумаги

Задайте присутствующим вопрос: «Что будет, если перевернуть стакан с водой?» Конечно, она выльется! А если прижать бумагу к стакану и перевернуть его? Бумага упадет и вода все равно прольется на пол? Давайте проверим.

10. Аккуратно вырезаем бумагу.

11. Кладем сверху на стакан.

12. И аккуратно переворачиваем стакан. Бумага прилипла к стакану, как намагниченная, и вода не выливается. Чудеса!

Комментарий профессора Николя : «Хоть это и не так очевидно, но на самом деле мы находимся в самом настоящем океане, только в этом океане не вода, а воздух, который давит на все предметы, в том числе и на нас с вами, просто мы уже так привыкли к этому давлению, что совсем его не замечаем. Когда мы накрываем стакан с водой листком бумаги и переворачиваем, то на лист с одной стороны давит вода, а с другой стороны (с самого низу) — воздух! Давление воздуха оказалось больше давления воды в стакане, вот листок и не падает».

4 — Мыльный вулкан

Как устроить дома извержение маленького вулкана?

14. Вам понадобится сода, уксус, немного моющей химии для посуды и картон.

16. Разводим уксус в воде, добавляем моющей жидкости и подкрашиваем все йодом.

17. Оборачиваем все темным картоном — это будет «тело» вулкана. Щепотка соды падает в стакан, и вулкан начинает извергаться.

Комментарий профессора Николя : «В результате взаимодействия уксуса с содой возникает настоящая химическая реакция с выделением углекислого газа. А жидкое мыло и краситель, взаимодействуя с углекислым газом, образуют цветную мыльную пену — вот и извержение».

5 — Насос из свечи

Может ли свечка изменить законы гравитации и поднять воду вверх?

19. Ставим свечку на блюдце и зажигаем ее.

20. Наливаем подкрашенную воду на блюдце.

21. Накрываем свечу стаканом. Через некоторое время вода втянется внутрь стакана вопреки законам гравитации.

Комментарий профессора Николя : «Что делает насос? Меняет давление: увеличивает (тогда вода или воздух начинают «убегать») или, наоборот, уменьшает (тогда газ или жидкость начинают «прибывать»). Когда мы накрыли горящую свечу стаканом, свеча потухла, воздух внутри стакана остыл, и поэтому давление уменьшилось, вот вода из миски и стала всасываться внутрь».

Игры и опыты с водой и огнем есть в книге «Эксперименты профессора Николя» .

6 — Вода в решете

Продолжаем изучать магические свойства воды и окружающих предметов. Попросите кого-то из присутствующих натянуть бинт и полейте через него воду. Как мы видим — она без всякого труда проходит через отверстия в бинте.
Поспорьте с окружающими, что сможете сделать так, что вода не будет проходить через бинт без всяких дополнительных приемов.

Комментарий профессора Николя : «Благодаря такому свойству воды, как поверхностное натяжение, молекулы воды хотят все время находиться вместе и их не так просто разлучить (вот такие они замечательные подружки!). И если размер отверстий небольшой (как в нашем случае), то пленка не рвется даже под тяжестью воды!»

7 — Водолазный колокол

И чтобы закрепить за вами почетное звание Мага Воды и Повелителя Стихий, пообещайте, что сможете доставить бумагу на дно любого океана (или ванны или даже тазика), не замочив ее.

26. Сворачиваем листок, убираем его в стакан, чтобы он упирался в его стенки и не скользил вниз. Погружаем листок в перевернутом стакане на дно резервуара.

27. Бумага остается сухой — вода не может до нее добраться! После того как вытащите листок — дайте зрителям удостовериться, что он действительно сухой.

Комментарий профессора Николя : «Если взять стакан с кусочком бумаги внутри и посмотреть внимательно на него, кажется, что кроме бумаги ничего нет, однако это не так, в нем есть воздух.
Когда мы переворачиваем стакан вверх «ногами» и опускаем в воду, воздух не дает воде подобраться к бумаге, вот почему она остается сухой.

Вы любите физику? Вы любите экспериментировать ? Мир физики ждет вас!
Что может быть интереснее опытов по физике? И, конечно, чем проще , тем лучше!
Эти увлекательные опыты помогут вам увидеть необыкновенные явления света и звука, электричества и магнетизма Все необходимые для опытов легко найти дома, а сами опыты просты и безопасны.
Глаза горят, руки чешутся!
Вперед, исследователи!

Роберт Вуд — гений экспериментов……….
— Вверх или вниз? Вращающаяся цепочка. Соляные пальцы………. — Луна и дифракция. Какого цвета туман? Кольца Ньютона………. — Волчок перед телевизором. Волшебный пропеллер. Пинг-понг в ванне………. — Сферический аквариум — линза. Искусственный мираж. Мыльные очки………. — Вечный соляной фонтан. Фонтан в пробирке. Вертящаяся спираль………. — Конденсация в банке. Где водяной пар? Водяной двигатель………. — Выскакивающее яйцо. Перевернутый стакан. Вихрь в чашке. Тяжелая газета……….
— Игрушка ИО-ИО. Соляной маятник. Бумажные танцоры. Электрический танец……….
— Тайна мороженого. Какая вода замерзнет быстрее? Мороз, а лёд плавится! ………. — Сделаем радугу. Зеркало, которое не путает. Микроскоп из капли воды……….
— Снег скрипит. Что будет с сосульками? Снежные цветы………. — Взаимодействие тонущих предметов. Шар — недотрога……….
— Кто быстрее? Реактивный воздушный шар. Воздушная карусель………. — Пузыри из воронки. Зелёный ёжик. Не раскупоривая бутылки………. — Свечной мотор. Кочка или ямка? Движущаяся ракета. Расходящиеся кольца……….
— Разноцветные шарики. Морской житель. Балансирующее яйцо……….
— Электромотор за 10 секунд. Граммофон……….
— Кипятим, охлаждая………. — Вальсирующие куклы. Пламя на бумаге. Перо Робинзона……….
— Опыт фарадея. Сегнерово колесо. Щипцы для орехов………. — Плясун в зеркале. Посеребренное яйцо. Фокус со спичками………. — Опыт Эрстеда. Американские горки. Не урони! ……….

Вес тела. Невесомость.
Опыты с невесомостью. Невесомая вода. Как уменьшить свой вес……….

Сила упругости
— Прыгающий кузнечик. Прыгающее кольцо. Упругие монеты……….
Трение
— Катушка-ползушка……….
— Утонувший наперсток. Послушный шарик. Измеряем трение. Забавная обезьянка. Вихревые кольца……….
— Качение и скольжение. Трение покоя. Акробат идет колесом. Тормоз в яйце……….
Инерция и инертность
— Достань монету. Опыты с кирпичами. Опыт со шкафом. Опыт со спичками. Инертность монеты. Опыт с молотком. Цирковой опыт с банкой. Опыт с шариком……….
— Опыты с шашками. Опыт с домино. Опыт с яйцом. Шарик в стакане. Загадочный каток……….
— Опыты с монетами. Гидравлический удар. Перехитрить инерцию……….
— Опыт с коробками. Опыт с шашками. Опыт с монетой. Катапульта. Инерция яблока……….
— Опыты с инерцией вращения. Опыт с шариком……….

Механика. Законы механики
— Первый закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Действие и противодействие. Закон сохранения импульса. Количество движения……….

Реактивное движение
— Реактивный душ. Опыты с реактивными вертушками: воздушная вертушка, реактивный воздушный шарик, эфирная вертушка, Сегнерово колесо……….
— Ракета из воздушного шарика. Многоступенчатая ракета. Импульсный корабль. Реактивный катер……….

Свободное падение
— Что быстрее……….

Движение по окружности
— Центробежная сила. Легче на поворотах. Опыт с колечком……….

Вращение
— Гироскопические игрушки. Волчок Кларка. Волчок Грейга. Летающий волчок Лопатина. Гироскопическая машинка……….
— Гироскопы и волчки. Опыты с гироскопом. Опыт с волчком. Опыт с колесом. Опыт с монетой. Катание на велосипеде без рук. Опыт с бумерангом……….
— Опыты с осями-невидимками. Опыт со скрепками. Вращение спичечного коробка. Слалом на бумаге……….
— Вращение изменяет форму. Крутое или сырое. Танцующее яйцо. Как поставить спичку……….
— Когда вода не выливается. Немножко цирка. Опыт с монетой и шариком. Когда вода выливается. Зонтик и сепаратор……….

Статика. Равновесие. Центр тяжести
— Ваньки-встаньки. Загадочная матрешка……….
— Центр тяжести. Равновесие. Высота центра тяжести и механическая устойчивость. Площадь основания и равновесие. Послушное и непослушное яйцо……….
— Центр тяжести человека. Равновесие вилок. Веселые качели. Прилежный пильщик. Воробей на ветке……….
— Центр тяжести. Соревнование карандашей. Опыт с неустойчивым равновесием. Равновесие человека. Устойчивый карандаш. Нож наверху. Опыт с поварешкой. Опыт с кастрюльной крышкой……….

Строение вещества
— Модель жидкости. Из каких газов состоит воздух. Наибольшая плотность воды. Башня плотности. Четыре этажа……….
— Пластичность льда. Вылезший орех. Свойства неньютоновсой жидкости. Выращивание кристаллов. Свойства воды и яичная скорлупа……….

Тепловое расширение
— Расширение твердого тела. Притертые пробки. Удлинение иголки. Тепловые весы. Разъединение стаканов. Ржавый винт. Доска вдребезги. Расширение шарика. Расширение монеты……….
— Расширение газа и жидкости. Нагревание воздуха. Звучащая монета. Водопроводная труба и грибы. Нагревание воды. Нагревание снега. Сухим из воды. Стакан ползет……….

Поверхностное натяжение жидкости. Смачивание
— Опыт Плато. Опыт Дарлинга. Смачивание и несмачивание. Плавающая бритва……….
— Притяжение пробок. Прилипание к воде. Миниатюрный опыт Плато. Мыльные пузыри……….
— Живая рыбка. Опыт со скрепкой. Опыты с моющими средствами. Цветные потоки. Вращающаяся спираль……….

Капиллярные явления
— Опыт с промакашкой. Опыт с пипетками. Опыт со спичками. Капиллярный насос……….

Мыльные пузыри
— Водородные мыльные пузыри. Подготовка по-научному. Пузырь в банке. Цветные кольца. Два в одном……….

Энергия
— Превращение энергии. Согнутая полоска и шарик. Щипцы и сахар. Фотоэкспонометр и фотоэффект……….
— Перевод механической энергии в тепловую. Опыт с пропеллером. Богатырь в наперстке……….

Теплопроводность
— Опыт с железным гвоздем. Опыт с деревом. Опыт со стеклом. Опыт с ложками. Опыт с монетой. Теплопроводность пористых тел. Теплопроводность газа……….

Теплота
— Что холоднее. Нагревание без огня. Поглощение теплоты. Излучение теплоты. Охлаждение испарением. Опыт с погашенной свечой. Опыты с наружной частью пламени……….

Излучение. Передача энергии
— Передача энергии излучением. Опыты с солнечной энергией……….

Конвекция
— Вес — регулировщик теплоты. Опыт со стеарином. Создание тяги. Опыт с весами. Опыт с вертушкой. Вертушка на булавке……….

Агрегатные состояния.
— Опыты с мыльными пузырями на морозе. Кристаллизация
— Иней на термометре. Испарение на утюге. Регулируем процесс кипения. Мгновенная кристаллизация. выращивание кристаллов. Делаем лед. Разрезание льда. Дождик на кухне……….
— Вода замораживает воду. Отливки изо льда. Создаем тучу. Делаем облако. Кипятим снег. Наживка для льда. Как получить горячий лед……….
— Выращивание кристаллов. Соляные кристаллы. Золотистые кристаллы. Крупные и мелкие. Опыт Пелиго. Опыт-фокус. Металлические кристаллы……….
— Выращивание кристаллов. Медные кристаллы. Сказочные бусы. Галитовые узоры. Домашний иней……….
— Бумажная кастрюля. Опыт с сухим льдом. Опыт с носками……….

Газовые законы
— Опыт на закон Бойля-Мариотта. Опыт на закон Шарля. Проверяем уравнение Клайперона. Проверяем закон Гей-Люсака. Фокус с шариком. Еще раз о законе Бойля-Мариотта……….

Двигатели
— Паровой двигатель. Опыт Клода и Бушеро……….
— Водяная турбина. Паровая турбина. Ветряной двигатель. Водяное колесо. Гидротурбина. Ветряки-игрушки……….

Давление
— Давление твердого тела. Пробивание монеты иглой. Прорезание льда……….
— Сифон — ваза Тантала……….
— Фонтаны. Самый простой фонтан. Три фонтана. Фонтан в бутылке. Фонтан на столе……….
— Атмосферное давление. Опыт с бутылкой. Яйцо в графине. Прилипание банки. Опыт со стаканами. Опыт с бидоном. Опыты с вантузом. Сплющивание банки. Опыт с пробирками……….
— Вакуум-насос из промокашки. Давление воздуха. Вместо магдебургских полушарий. Стакан-водолазный колокол. Картезианский водолаз. Наказанное любопытство……….
— Опыты с монетами. Опыт с яйцом. Опыт с газетой. Присоска из школьной резинки. Как опорожнить стакан……….
— Насосы. Пульверизатор……….
— Опыты со стаканами. Таинственное свойство редиски. Опыт с бутылкой……….
— Непослушная пробка. Что такое пневматика. Опыт с нагретым стаканом. Как поднять рюмку ладонью……….
— Холодный кипяток. Сколько весит вода в рюмке. Определяем объем легких. Упорная воронка. Как проткнуть шарик, чтобы он не лопнул……….
— Гигрометр. Гигроскоп. Барометр из шишки………. — Барометр. Барометр-анероид — сделай сам. Барометр из шарика. Простейший барометр………. — Барометр из лампочки………. — Воздушный барометр. Водный барометр. Гигрометр……….

Сообщающиеся сосуды
— Опыт с картиной……….

Закон Архимеда. Выталкивающая сила. Плавание тел
— Три шарика. Простейшая подводная лодка. Опыт с виноградинкой. Плавает ли железо……….
— Осадка корабля. Плавает ли яйцо. Пробка в бутылке. Водяной подсвечник. Тонет или плавает. Специально для тонущих. Опыт со спичками. Удивительное яйцо. Тонет ли тарелка. Загадка весов……….
— Поплавок в бутылке. Послушная рыбка. Пипетка в бутылке — картезианский водолаз……….
— Уровень океана. Лодка на грунте. Утонет ли рыба. Весы из палки……….
— Закон Архимеда. Живая игрушечная рыбка. Уровень из бутылки……….

Закон Бернулли
— Опыт с воронкой. Опыт со струей воды. Опыт с шариком. Опыт с весами. Скатывающиеся цилиндры. упрямые листки……….
— Гнущийся лист. Почему он не падает. Почему гаснет свеча. Почему не гаснет свеча. Виновата струя воздуха……….

Простые механизмы
— Блок. Полиспаст……….
— Рычаг второго рода. Полиспаст……….
— Рычаг. Ворот. Рычажные весы……….

Колебания
— Маятник и велосипед. Маятник и земной шар. Веселая дуэль. Необычный маятник……….
— Крутильный маятник. Опыты с качающимся волчком. Вращающийся маятник……….
— Опыт с маятником Фуко. Сложение колебаний. Опыт с фигурами Лиссажу. Резонанс маятников. Бегемот и птичка……….
— Веселые качели. Колебания и резонанс……….
— Колебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Поймай момент……….

Звук
— Граммофон — сделай сам……….
— Физика музыкальных инструментов. Струна. Волшебный лук. Трещотка. Поющие бокалы. Бутылкофон. От бутылки к органу……….
— Эффект Доплера. Звуковая линза. Опыты Хладни……….
— Звуковые волны. Распространение звука……….
— Звучащий стакан. Флейта из соломинки. Звучание струны. Отражение звука……….
— Телефон из спичечного коробка. Телефонная станция……….
— Поющие расчески. Ложечный звон. Поющий бокал……….
— Поющая вода. Пугливая проволока……….
— Звуковой осциллограф……….
— Древняя звукозапись. Космические голоса……….
— Услышь стук сердца. Очки для ушей. Ударная волна или хлопушка……….
— Пой со мной. Резонанс. Звук сквозь кость……….
— Камертон. Буря в стакане. Громче звук……….
— Мои струны. Меняем высоту звука. Динь-динь. Кристально чисто……….
— Заставляем шарик пищать. Казу. Поющие бутылки. Хоровое пение……….
— Переговорное устройство. Гонг. Кукарекующий стакан……….
— Выдуваем звук. Струнный инструмент. Маленькая дырочка. Блюз на волынке……….
— Звуки природы. Поющая соломинка. Маэстро, марш……….
— Пятнышко звука. Что в пакетике. Звук на поверхности. День непослушания……….
— Звуковые волны. Наглядный звук. Звук помогает видеть……….

Электростатика
— Электризация. Электротрусишка. Электричество отталкивает. Танец мыльных пузырей. Электричество на расческах. Иголка — молниеотвод. Электризация нитки……….
— Прыгающие шарики. Взаимодействие зарядов. Прилипший шарик……….
— Опыт с неоновой лампочкой. Летающая птица. Летающая бабочка. Оживший мир……….
— Электрическая ложка. Огни святого Эльма. Электризация воды. Летающая вата. Электризация мыльного пузыря. Заряженная сковорода……….
— Электризация цветка. Опыты по электризации человека. Молния на столе……….
— Электроскоп. Электрический театр. Электрический кот. Электричество притягивает……….
— Электроскоп. Мыльные пузыри. Фруктовая батарейка. Борьба с гравитацией. Батарея гальванических элементов. Соедини катушки……….
— Поверни стрелку. Балансируя на краю. Отталкивающиеся орешки. Зажги свет……….
— Удивительные ленты. Радиосигнал. Статический разделитель. Прыгающие зерна. Статический дождь……….
— Обертка из пленки. Волшебные фигурки. Влияние влажности воздуха. Ожившая дверная ручка. Искрящаяся одежда……….
— Зарядка на расстоянии. Катящееся колечко. Треск и щелчки. Волшебная палочка……….
— Все можно зарядить. Положительный заряд. Притяжение тел. Статический клей. Заряженный пластик. Нога-привидение……….

Уже скоро начнется зима, а вместе с ней и долгожданное время . А пока предлагаем вам занять ребенка не менее увлекательными опытами в домашних условиях, ведь чудес хочется не только на Новый год, но и каждый день.

В этой статье речь пойдет об опытах, наглядно демонстрирующих детям такие физические явления как: атмосферное давление, свойства газов, движение воздушных потоков и от разных предметов.

Эти вызовут у малыша удивление и восторг, а повторить их под вашим присмотром сможет даже четырехлетка.

Как наполнить бутылку водой без рук?

Нам понадобятся:

  • миска с холодной и подкрашенной для наглядности водой;
  • горячая вода;
  • стеклянная бутылка.

В бутылку наливаем несколько раз горячую воду, чтобы она хорошо прогрелась. Пустую горячую бутылку переворачиваем горлышком вниз и опускаем в миску с холодной водой. Наблюдаем как вода из миски набирается в бутылку и вопреки закону сообщающихся сосудов – уровень воды в бутылке значительно выше чем в миске.

Почему так происходит? Изначально хорошо прогретая бутылка наполнена теплым воздухом. По мере остывания газ сжимается, заполняя все меньший объем. Таким образом, в бутылке образуется среда пониженного давления, куда направляется вода для восстановления равновесия, ведь на воду снаружи давит атмосферное давление. Цветная вода будет поступать в бутылку до тех пор, пока давление внутри стеклянного сосуда и вне его не выровняется.

Танцующая монетка

Для этого опыта нам понадобятся:

  • стеклянная бутылка с узким горлышком, которое может полностью перекрыть монета;
  • монета;
  • вода;
  • морозильная камера.

Пустую открытую стеклянную бутылку оставляем в морозильной камере (или зимой на улице) на 1 час. Достаем бутылку, монетку смачиваем водой и кладем на горлышко бутылки. Через несколько секунд монетка начнет подскакивать на горлышке и издавать характерные щелчки.

Такое поведение монетки объясняется способностью газов расширяться при нагревании. Воздух – это смесь газов, а когда мы достали бутылку из холодильника она была наполнена холодным воздухом. При комнатной температуре газ внутри стал нагреваться и увеличиваться в объеме, при этом монетка закрывала ему выход. Вот теплый воздух и стал выталкивать монетку, а та в свое время стала подпрыгивать на бутылке и щелкать.

Важно чтобы монета была мокрой и плотно прилегала к горлышку, иначе фокуса не получится и теплый воздух будет беспрепятственно покидать бутылку без подбрасывания монетки.

Стакан – непроливайка

Предложите ребенку перевернуть наполненный водой стакан так, чтобы вода из него не вылилась. Наверняка малыш откажется от такой аферы или при первой же попытке выльет воду в таз. Научите его следующему фокусу. Нам понадобятся:

  • стакан с водой;
  • кусочек картона;
  • таз/раковина для подстраховки.

Накрываем стакан с водой картоном, и придерживая последний рукой — переворачиваем стакан, после чего руку убираем. Этот опыт лучше проводить над тазом/раковиной, т.к. если стакан держать перевернутым долго — картон в конце концов промокнет и вода прольется. Бумагу вместо картона лучше не использовать по той же причине.

Обсудите с ребенком: почему картон препятствует вытеканию воды из стакана, ведь он не приклеен к стакану, да и почему картон тут же не падает под действием силы тяжести?

Хотите играть с ребенком легко и с удовольствием?

В момент намокания – молекулы картоны взаимодействуют с молекулами воды, притягиваясь друг к другу. С этого момента вода и картон взаимодействуют как одно целое. Кроме того, намокший картон препятствует попаданию воздуха в стакан, что не дает измениться давлению внутри стакана.

При этом на картон давит не только вода из стакана, но и воздух снаружи, который формирует силу атмосферного давления. Именно атмосферное давление прижимает картон к стакану, образуя своеобразную крышку, и не дает воде выливаться.

Опыт с феном и полоской бумаги

Продолжаем удивлять ребенка. Сооружаем конструкцию из книжек и крепим к ним сверху полоску бумаги (мы это делали с помощью скотча). Бумага свисает с книг, как показано на фото. Ширину и длину полоски выбираете, ориентируясь на мощность фена (мы брали 4 на 25 см).

Теперь включаем фен и направляем струю воздуха параллельно лежащей бумаги. Не смотря на то, что воздух дует не на бумагу, а рядом с ней – полоска поднимается со стола и развивается как на ветру.

Почему так происходит и что заставляет полоску двигаться? Изначально на полоску действует сила тяжести и давит атмосферное давление. Фен создает сильный поток воздуха вдоль бумаги. В этом месте образуется зона пониженного давления в сторону которого и отклоняется бумага.

Задуем свечу?

Начинаем учить малыша дуть мы еще до годика, готовя его к первому дню рождения. Когда ребенок подрос и в полной мере освоил этот навык – предложите ему через воронку. В первом случае располагая воронку таким образом, чтобы ее центр соответствовал уровню пламени. А во второй раз, чтобы пламя находилась вдоль края воронки.

Наверняка ребенок удивится, что все его старания в первом случае не дадут должного результата в виде погасшей свечи. При этом во втором случае – эффект будет моментальным.

Почему? Когда воздух попадает в воронку — он равномерно распределяется вдоль ее стенок, поэтому максимальная скорость потока наблюдается у края воронки. А в центре скорость воздуха маленькая, что не дает свече погаснуть.

Тень от свечи и от огня

Нам понадобятся:

  • свеча;
  • фонарик.

Зажигаем сечу и расположив ее у стены или другого экрана подсветим фонариком. На стене появится тень от самой свечи, а вот от огня тени не будет. Спросите ребенка, почему так получилось?

Все дело в том, что огонь сам по себе является источником света и пропускает через себя другие световые лучи. А так как тень появляется при боковом освещении предмета, не пропускающего лучи света, то огонь не может давать тень. Но не все так просто. В зависимости от сгораемого вещества – огонь может наполняться различными примесями, сажей и т.п. В этом случае можно увидеть размытую тень, которую как раз и дают эти включения.

Понравилась подборка опытов для проведения в домашних условиях? Поделитесь с друзьями, нажав на кнопочки социальных сетей, чтобы и другие мамы порадовали своих малышей интересными экспериментами!

Большинство людей, вспоминая свои школьные годы, уверены, что физика — это весьма скучный предмет. Курс включает множество задач и формул, которые никому в последующей жизни не пригодятся. С одной стороны, эти утверждения правдивы, но, как и любой предмет, физика имеет и другую сторону медали. Только ее не каждый открывает для себя.

Очень многое зависит от учителя

Возможно, в этом виновата наша система образования, а может быть, все дело в учителе, который думает только о том, что нужно отчитать утвержденный свыше материал, и не стремится заинтересовать своих учеников. Чаще всего виноват именно он. Однако если детям повезет, и урок у них будет вести преподаватель, который сам любит свой предмет, то он сможет не только заинтересовать учеников, но и поможет им открыть для себя что-то новое. Что в результате приведет к тому, что дети начнут с удовольствием посещать такие занятия. Конечно, формулы являются неотъемлемой частью этого учебного предмета, от этого никуда не деться. Но есть и положительные моменты. Особый интерес у школьников вызывают опыты. Вот об этом мы и поговорим более детально. Мы рассмотрим некоторые занимательные опыты по физике, которые вы сможете провести вместе со своим ребенком. Это должно быть интересно не только ему, но и вам. Вполне вероятно, что при помощи таких занятий вы привьете своему чаду неподдельный интерес к учебе, а любимым предметом для него станет «скучная» физика. проводить совсем несложно, для этого потребуется совсем немного атрибутов, главное, чтобы было желание. И, возможно, тогда вы сможете заменить своему ребенку школьного учителя.

Рассмотрим некоторые интересные опыты по физике для маленьких, ведь начинать нужно с малого.

Бумажная рыбка

Чтобы провести данный эксперимент, нам необходимо вырезать из плотной бумаги (можно картона) маленькую рыбку, длина которой должна составить 30-50 мм. Делаем в середине круглое отверстие диаметром примерно 10-15 мм. Далее со стороны хвоста прорезаем узкий канал (ширина 3-4 мм) до круглого отверстия. После чего наливаем воду в таз и аккуратно помещаем туда нашу рыбку таким образом, чтобы одна плоскость лежала на воде, а вторая — оставалась сухой. Теперь необходимо в круглое отверстие капнуть масла (можно воспользоваться масленкой от швейной машинки или велосипеда). Масло, стремясь разлиться по поверхности воды, потечет по прорезанному каналу, а рыбка под действием вытекающего назад масла поплывет вперед.

Слон и Моська

Продолжим проводить занимательные опыты по физике со своим ребенком. Предлагаем вам познакомить малыша с понятием рычага и с тем, как он помогает облегчать работу человека. Например, расскажите, что при помощи него легко можно приподнять тяжелый шкаф или диван. А для наглядности показать элементарный опыт по физике с применением рычага. Для этого нам понадобятся линейка, карандаш и пара маленьких игрушек, но обязательно разного веса (вот почему мы и назвали этот опыт «Слон и Моська»). Крепим нашего Слона и Моську на разные концы линейки при помощи пластилина, или обычной нитки (просто привязываем игрушки). Теперь, если положить линейку средней частью на карандаш, то перетянет, конечно же, слон, ведь он тяжелее. А вот если сместить карандаш в сторону слона, то Моська запросто перевесит его. Вот в этом и заключается принцип рычага. Линейка (рычаг) опирается на карандаш — это место является точкой опоры. Далее ребенку следует рассказать, что этот принцип используется повсеместно, он заложен в основу работы крана, качелей и даже ножниц.

Домашний опыт по физике с инерцией

Нам понадобятся банка с водой и хозяйственная сетка. Ни для кого не будет секретом, что если открытую банку перевернуть, то вода выльется из нее. Давайте попробуем? Конечно, для этого лучше выйти на улицу. Ставим банку в сетку и начинаем плавно раскачивать ее, постепенно наращивая амплитуду, и в результате делаем полный оборот — один, второй, третий и так далее. Вода не выливается. Интересно? А теперь заставим воду выливаться вверх. Для этого возьмем жестяную банку и сделаем в донышке отверстие. Ставим в сетку, наполняем водой и начинаем вращать. Из отверстия бьет струя. Когда банка в нижнем положении, это не удивляет никого, а вот когда она взлетает вверх, то и фонтан продолжает бить в том же направлении, а из горловины — ни капли. Вот так-то. Все это может объяснить принцип инерции. При вращении банка стремится улететь прямо, а сетка не пускает ее и заставляет описывать окружности. Вода также стремится лететь по инерции, а в том случае, когда мы в донышке сделали отверстие, ей уже ничего не мешает вырваться и двигаться прямолинейно.

Коробок с сюрпризом

Теперь рассмотрим опыты по физике со смещением Нужно положить спичечный коробок на край стола и медленно двигать его. В тот момент, когда он пройдет свою среднюю отметку, произойдет падение. То есть масса выдвинутой за край столешницы части превысит вес оставшейся, и коробок опрокинется. Теперь сместим центр массы, например, положим внутрь (как можно ближе к краю) металлическую гайку. Осталось поместить коробок таким образом, чтобы малая ее часть оставалась на столе, а большая висела в воздухе. Падения не произойдет. Суть этого эксперимента заключатся в том, что вся масса находится выше точки опоры. Этот принцип также используется повсюду. Именно благодаря ему в устойчивом положении находятся мебель, памятники, транспорт, и многое другое. Кстати, детская игрушка Ванька-встанька тоже построена на принципе смещения центра массы.

Итак, продолжим рассматривать интересные опыты по физике, но перейдем к следующему этапу — для школьников шестых классов.

Водяная карусель

Нам потребуются пустая консервная банка, молоток, гвоздь, веревка. Пробиваем при помощи гвоздя и молотка в боковой стенке у самого дна отверстие. Далее, не вытягивая гвоздь из дырки, отгибаем его в сторону. Необходимо, чтобы отверстие получилось косое. Повторяем процедуру со второй стороны банки — сделать нужно так, чтобы дырки получились друг напротив друга, однако гвозди были загнуты в разные стороны. В верхней части сосуда пробиваем еще два отверстия, в них продеваем концы каната или толстой нити. Подвешиваем емкость и наполняем ее водой. Из нижних отверстий начнут бить два косых фонтана, а банка начнет вращаться в противоположную сторону. На этом принципе работаю космические ракеты — пламя из сопел двигателя бьет в одну сторону, а ракета летит в другую.

Опыты по физике — 7 класс

Проведем эксперимент с плотностью масс и узнаем, как можно заставить яйцо плавать. Опыты по физике с различными плотностями лучше всего проводить на примере пресной и соленой воды. Возьмем банку, заполненную горячей водой. Опустим в нее яйцо, и оно сразу утонет. Далее насыпаем в воду поваренную соль и размешиваем. Яйцо начинает всплывать, причем, чем больше соли, тем выше оно поднимется. Это объясняется тем, что соленая вода имеет более высокую плотность, чем пресная. Так, всем известно, что в Мертвом море (его вода самая соленая) практически невозможно утонуть. Как видите, опыты по физике могут существенно увеличить кругозор вашего ребенка.

и пластиковая бутылка

Школьники седьмых классов начинают изучать атмосферное давление и его воздействие на окружающие нас предметы. Чтобы раскрыть эту тему глубже, лучше провести соответствующие опыты по физике. Атмосферное давление оказывает влияние на нас, хоть и остается невидимым. Приведем пример с воздушным шаром. Каждый из нас может его надуть. Затем мы поместим его в пластиковую бутылку, края оденем на горлышко и зафиксируем. Таким образом, воздух сможет поступать только в шар, а бутылка станет герметичным сосудом. Теперь попробуем надуть шар. У нас ничего не получится, так как атмосферное давление в бутылке не позволит нам этого сделать. Когда мы дуем, шар начинает вытеснять воздух в сосуде. А так как бутылка у нас герметична, то ему деваться некуда, и он начинает сжиматься, тем самым становится гораздо плотнее воздуха в шаре. Соответственно, система выравнивается, и шар надуть невозможно. Теперь сделаем отверстие в донышке и пробуем надуть шар. В таком случае никакого сопротивления нет, вытесняемый воздух покидает бутылку — атмосферное давление выравнивается.

Заключение

Как видите, опыты по физике совсем не сложные и довольно интересные. Попробуйте заинтересовать своего ребенка — и учеба для него будет проходить совсем по-другому, он начнет с удовольствием посещать занятия, что в конце концов скажется и на его успеваемости.

БОУ «Косковская СШ»

Кичменгско-Городецкого муниципального района

Вологодской области

Учебный проект

«Физический эксперимент в домашних условиях»

Выполнили:

ученики 7 класса

Коптяев Артем

Алексеевская Ксения

Алексеевская Таня

Руководитель:

Коровкин И.Н.

Март-апрель-2016 год.

Содержание

Введение

В жизни нет ничего лучше собственного опыта.

Скотт В.

В школе и дома мы познакомились со множеством физических явлений и нам захотелось изготовить самодельные приборы, оборудование и провести опыты. Все проводимые нами опыты позволяют глубже познать окружающий мир и в частности физику. Мы описываем процесс изготовления оборудования для эксперимента, принцип работы и физический закон или явление демонстрируемое данным прибором. Проводимые эксперименты заинтересовали учащихся из других классов.

Цель: изготовить прибор из имеющихся подручных средств для демонстрации физического явления и с его помощью рассказать о физическом явлении.

Гипотеза: изготовленные приборы, демонстрации помогут познать физику глубже.

Задачи:

Изучить литературу по проведению опытов своими руками.

Просмотреть видео по демонстрации опытов

Изготовить оборудование для опытов

Провести демонстрацию

Рассказать о демонстрируемом физическом явлении

Улучшить материальную базу кабинета физика.

ОПЫТ 1. Модель фонтана

Цель : показать простейшую модель фонтана.

Оборудование : пластиковая бутылка, трубочки от капельницы, зажим, воздушный шар, кювета.

Готовое изделие

Ход проведения опыта:

    В пробке проделаем 2 отверстия. Вставим трубочки, к концу одной прикрепим шарик.

    Наполним воздухом шарик и закроем зажимом..

    Нальем в бутылку воды и поставим ее в кювету.

    Пронаблюдаем за струей воды.

Результат: наблюдаем образование фонтана воды.

Анализ: на воду в бутылке действует сжатый воздух, находящийся в шарике. Чем больше воздуха в шарике, тем выше будет фонтан.

ОПЫТ 2. Картезианский водолаз

(Закон Паскаля и Архимедова сила.)

Цель: продемонстрировать закон Паскаля и силу Архимеда.

Оборудование: пластиковая бутылка,

пипетка(сосуд закрытый с одного конца)

Готовое изделие

Ход проведения опыта:

    Возьмите пластиковую бутылку емкостью 1,5-2 л.

    Возьмите маленький сосуд (пипетку)и огрузите ее медной проволокой.

    Бутылку заполните водой.

    Надавите руками на верхнюю часть бутылки.

    Наблюдайте явление.

Результат : наблюдаем погружение пипетки и всплытие при надавливании на пластиковую бутылку..

Анализ : сила сжимет воздух над водой,давление передается воде.

По закону Паскаля давление сжимает воздух в пипетке. В результате Архимедова сила уменьшается. Тело тонет.Прекращаем сжатие. Тело всплывает.

ОПЫТ 3. Закон Паскаля и сообщающиеся сосуды.

Цель: продемонстрировать действие закона Паскаля в гидравлических машинах.

Оборудование: два шприца разного объема и пластиковая трубка от капельницы.

Готовое изделие.

Ход проведения опыта:

1.Возьмите два шприца разного размера и соедените трубочкой от капельницы.

2.Заполните несжимемой жидкостью (водой или маслом)

3.Надавите на поршень меньшего шприца.Наблюдайте премещение поршня большего шприца.

4.Надавите на поршень больше шприца.Наблюдайте премещение поршня меньшего шприца.

Результат : Фиксируем различие прилагаемых сил.

Анализ : По закону Паскаля давление создаваемое поршнями одинаково.Следовательно: во сколько раз больше поршень во столька раз и больше создаваемая им сила.

ОПЫТ 4.Сухим из воды.

Цель : показать расширение нагретого воздуха и сжатие холодного..

Оборудование : стакан, тарелка с водой, свеча, пробка.

Готовое изделие.

Ход проведения опыта:

1. наливаем воду в тарелку и помещаем на дно монету и на воду поплавок.

2. предлагаем зрителям достать монетку не замочив руку.

3.зажигаем свечку и ставим ее в воду.

4. накрываем прогретым стаканом.

Результат: наблюдаем перемещение воды в стакан..

Анализ: при нагревании воздуха он расширяется. Когда свеча гаснет. Воздух охлаждается, его давление понизится. Атмосферное давление втолкнет воду под стакан.

ОПЫТ 5.Инерция.

Цель : показать проявление инерции.

Оборудование : Бутылка с широким горлышком,картонное кольцо, монеты.

Готовое изделие.

Ход проведения опыта:

1. На горлышко бутылки ставим бумажное кольцо.

2. на кольцо помещаем монетки.

3.резким ударом линейки выбиваем кольцо

Результат: наблюдаем падение монеток в бутылку.

Анализ: инертность это способность тела сохранять свою скорость. При ударе по кольцу монетки не успевают изменить скорость и падают в бутылку.

ОПЫТ 6.Вверх дном.

Цель : Показать поведение жидкости во вращающейся бутылке.

Оборудование : Бутылка с широким горлышком и веревка.

Готовое изделие.

Ход проведения опыта:

1. На горлышко бутылки привязываем веревку.

2. наливаем воду.

3.вращаем бутылку над головой.

Результат: вода не выливается.

Анализ: в верхней точке на воду действует сила тяжести и центробежная сила. Если центробежная сила больше силы тяжести, то вода не выльется.

ОПЫТ 7.Неньютонова жидкость.

Цель : Показать поведение неньютоновой жидкости.

Оборудование : миска.крахмал. вода.

Готовое изделие.

Ход проведения опыта:

1. в миске разводим крахмал и воду в равных пропорциях.

2. демонстрируем необычные свойства жидкости

Результат: субстанция имеет свойства твердого тела и жидкости.

Анализ: при резком воздействии проявляются свойства твердого тела а при медленном-жидкости.

Вывод

В результате работы мы:

    провёли опыты, доказывающие существование атмосферного давления;

    создали самодельные приборы, демонстрирующие зависимость давления жидкости от высоты столба жидкости, закона Паскаля.

Нам понравилось изучать давление, делать самодельные приборы, проводить опыты. Но в мире много интересного, что можно ещё узнать, поэтому в дальнейшем:

Мы будем продолжать изучение этой интересной науки

Мы надеемся, что наши одноклассники заинтересуются этой проблемой, а постараемся помочь им.

В дальнейшем мы будем проводить новые эксперименты.

Заключение

Наблюдать за опытом проводимым учителем, интересно. Проводить его самому интереснее вдвойне.

А проводить опыт с прибором, сделанным и сконструированным своими руками, вызывает очень большой интерес у всего класса. В таких опытах легко установить взаимосвязь и сделать вывод как работает данная установка.

Проводить данные опыты не сложно и интересно. Они безопасны, просты и полезны. Новые исследования впереди!

Литература

    Вечера по физике в средней школе/ Сост. Э.М. Браверман. М.: Просвещение, 1969.

    Внеурочная работа по физике/ Под ред. О.Ф. Кабардина. М.: Просвещение, 1983.

    Гальперштейн Л. Занимательная физика. М.: РОСМЭН, 2000.

    Г орев Л.А. Занимательные опыты по физике. М.: Просвещение, 1985.

    Горячкин Е.Н. Методика и техника физического эксперимента. М.: Просвещение. 1984 г.

    Майоров А.Н. Физика для любознательных, или о чем не узнаешь на уроке. Ярославль: Академия развития, Академия и К, 1999.

    Макеева Г.П., Цедрик М.С. Физические парадоксы и занимательные вопросы. Минск: Народная асвета, 1981.

    Никитин Ю.З. Потехе час. М.: Молодая гвардия, 1980.

    Опыты в домашней лаборатории // Квант. 1980. №4.

    Перельман Я.И. Занимательная механика. Знаете ли вы физику? М.: ВАП, 1994.

    Перышкин А.В., Родина Н.А. Учебник физики для 7 класса. М.: Просвещение. 2012 г

    Перышкин А.В. Физика. – М.: Дрофа, 2 012

Динамометр своими руками в домашних условиях

Вес измеряется весами, расстояние – линейкой, давление – манометром и т. д. А придуман ли прибор, измеряющий силу? Такой инструмент, конечно же, имеется. Называется он динамометр. Своими руками в домашних условиях, кстати говоря, несложно изготовить простенький, но вполне работоспособный прибор для измерения силы, свой собственный эксклюзивный динамометр.

Масса, сила, вес

В разговорах мы часто путаем такие понятия, как масса и вес. В чём между ними разница? Маленький пример. У нас есть гимнастическая гиря массой 32 кг. Именно столько покажут наши бытовые весы, стоит нам это железное изделие на них поставить. Переместимся мысленно на поверхность Луны. Показания весов, которые мы захватим с собой, изменятся и будут всего лишь 5 кг 120 г. А вот на самой большой планете нашей системы, Юпитере, с самой большой силой тяжести, весы покажут все 84,5 кг. Изменилась масса гири? Нет.

Как такое может быть? Поместим гирю в открытый космос, где в состоянии невесомости весы покажут и вовсе ноль. Масса пропала? Чтобы убедиться, что это не так, стоит разогнать наш гимнастический снаряд до приличной скорости и направить на ту или иную мишень. Если тот же эксперимент повторить на Луне, Земле, Юпитере, при условии, что скорость в момент столкновения с препятствием будет одинакова, идентичными будут и разрушения.

Масса гири во всех примерах остаётся 32 кг. А что меняется? Сила, с которой гиря давит на площадку весов. И измерять её, эту силу, называемую «вес», правильно не в килограммах, а в ньютонах.

Сила в один ньютон равна весу груза в 102 грамма, находящегося на поверхности планеты Земля.

Итак, изготовив динамометр своими руками, мы получим возможность измерять такую важнейшую физическую величину, как сила.

Общий принцип устройства динамометров

Для измерения силы редко используют земное притяжение. Это не только неудобно (груз или противовес могут работать только вертикально), но и не совсем точно. Дело в том, что наша Земля – не совсем шар. Это эллипсоид, слегка сплюснутый с полюсов. Поэтому расстояние на экваторе до центра планеты больше, чем на полюсе, к тому же, на экваторе на любое тело действует центробежная сила, слегка уменьшающая его вес, поэтому чтобы гарантированно похудеть (правда ненамного, на 0,5% всего лишь) надо просто поехать с полюса на экватор.

Поэтому для того, чтобы измерить силу, чаще всего применяют приборы на упругих элементах. А силу иногда необходимо измерить просто громадную, например, тягу двигателя космической ракеты носителя. Можно только представить, каким должен быть такой динамометр.

Своими руками такой вряд ли изготовишь. Но принцип работы у всех «силомеров» один и тот же: сила деформирует упругий элемент, прибор фиксирует величину этой деформации.

Стандартный динамометр

В лабораторных работах школьных уроков физики для измерения силы использовался простой пружинный прибор. Рассмотрим, как сделать динамометр своими руками не хуже школьного.

Основа, на которой собирается всё устройство, – обычная дощечка из дерева или полоска поликарбоната, пластика, жести, вариантов множество. На дощечке расположена пружина, один конец которой жёстко закреплён, другой связан с телом, через которое передаётся усилие. Как правило, это стальной крючок. Степень растяжения пружины пропорциональна прикладываемому усилию. Величина деформации отражается на шкале, которая наносится в ньютонах. Вот так работает динамометр. Своими руками в домашних условиях не обязательно изготавливать его из пружины, прекрасно будет работать любой упругий материал, например, резинка.

Тарировка

Для того, чтобы силомер работал, его необходимо градуировать. Для этого можно воспользоваться силой тяжести. Известно, что усилию в один ньютон соответствует вес 102 граммов. Тарируется динамометр своими руками в следующей последовательности:

  • динамометр располагается вертикально;
  • пока пружина не нагружена, положение указателя соответствует отметке 0;
  • динамометр нагружается грузом массой 102 грамма, получается отметка 1 ньютон;
  • масса груза в 204 грамма даст положение метки в 2 ньютона и т. д.

Как видим, настроить динамометр своими руками несложно.

Разные конструкции «домашних» динамометров

Необходимо определиться с нагрузкой, которую предстоит измерять. И расчёт лучше произвести перед тем, как сделать динамометр. Своими руками можно изготовить как мощный прибор, так и небольшой, но более чувствительный. А вариантов конструкции немало.

Например, несложно изготовить динамометр своими руками из резинки. Он ничем не отличается от классического «школьного». Разница лишь в том, что вместо пружины используется более доступная резинка, например, от донной удочки или авиамодельная.

Немного фантазии, и в прибор для измерения силы превращается обычный одноразовый шприц. Устройство показано на рисунке, единственное, на чём следует заострить внимание, так это поршень шприца, который необходимо обточить по окружности (или срезать острым ножом) так, чтобы он двигался внутри корпуса шприца без усилия.

При желании можно изготовить динамометр своими руками из ручки, обычной шариковой ручки с пружинкой.

Стержень надо очистить от чернил, сточить острие пишущего шарика и вставить внутрь обычную канцелярскую скрепку.

Динамометр на пьезоэлементах

Динамометры заводского изготовления в последнее время чаще всего изготавливают с использованием пьезоэлементов. Пьезоэлемент – кристалл, на концах которого при механическом сжатии появляется разность потенциалов (напряжение). Причём величина этой разности потенциалов зависит от степени сжатия.

Силомеры такого типа отличаются отсутствием хода штока (на чувствительный элемент необходимо просто нажать), чрезвычайной точностью и огромным диапазоном измерений. На пьезоэлементах делаются как чувствительные приборы для точного измерения небольших усилий, так и динамометры, с помощью которых измеряют тяговые усилия тракторов.

Сайт о жизни студентов во всех ее проявлениях

Динамометр — отличный прибор. Современная промышленность выпускает какие угодно модификации. С разными единицами измерения — шкала градуируется в килограммах, например. Существуют пределы измерения от минимального до очень большого, исчисляемого десятками тонн. Однако, давайте посмотрим, как сделать динамометр своими руками. Простой и точный.

Основа физического процесса

Чтобы понять, как сделать динамометр, стоит остановиться на принципе его работы. В основе лежит третий закон Ньютона, который гласит, грубо, что на каждое действие есть равное противодействие. Поэтому простейший динамометр будет состоять из рабочего элемента, который деформируется при воздействии нагрузки. И шкалы, которая может быть проградуирована в любых единицах и служить методом визуального определения приложенной силы.

Конструктивное исполнение

Пока отвлечемся от основного рабочего элемента и посмотрим на детали прибора.

  • Нам понадобится точка приложения силы. В самом простом случае — металлический крюк небольшого размера. Можно изготовить из канцелярской скрепки.
  • Чтобы было удобнее, не будем крепить крюк на рабочий элемент. Нам нужен передатчик. Нерастяжимая прочная нитка — подойдет. Закрепляем на нее крюк.
  • Шкала. Ее будем размечать самостоятельно, поэтому ограничимся полоской бумаги.
  • Понадобится какая-то основа, на которой будет закреплен рабочий элемент и поместится участок со шкалой. Здесь никто не ограничен в фантазии, можно использовать что угодно.

Когда есть все детали, можно переходить к выбору основного рабочего тела и решать, как сделать динамометр лучшим образом.

Рабочий элемент

1. «Авиационная» резинка.

Такой простой способ вполне подойдет, если нужен динамометр для измерения небольших усилий. Резинка такого типа хорошо растягивается и что самое главное — очень линейно. Чтобы понять, как сделать такой динамометр, представьте дощечку. На верхней части закреплен конец резинки. Внизу — полоска для шкалы. Длина резинки рассчитывается так, чтобы ее растяжение было удобно фиксировать в пределах выделенного пространства.

2. Пружина.

Выбор зависит от силы, которую необходимо будет мерять. Основное требование — пружина должна растягиваться на большую длину. Конструкция динамометра будет аналогичной той, которую придумали для резинки. Если нужен большой диапазон силы, можно снять пружину с кровати или дверную. С последней работать проще — она длинная и можно «откусить» сколько нужно, формируя предел измерения.

Градуировка прибора

Вопрос «как сделать динамометр» в конструктивном плане более-менее ясен. Теперь нужно сделать так, чтобы «это показывало», то есть обеспечить правильную разметку шкалы. Для этого понадобится несколько грузов разной массы, естественно, известной. Они просто последовательно подвешиваются на крюк и степень растяжения рабочего элемента отмечается на шкале.

Если динамометр использовать как безмен, этого хватит. Измеряем линейкой, сколько миллиметров шкалы приходится на один грамм или килограмм и размечаем.

Для того чтобы динамометр измерял то, для чего предназначен — с помощью калькулятора для каждого грузика считаем силу, умножая его массу на ускорение свободного падения. После этого градуируем шкалу, как написано выше для измерения массы. Все, работа окончена.

Заключение

Мы рассмотрели самый простой способ. Для тех, кто хочет узнать, как сделать динамометр с круглой шкалой, можем дать совет. В качестве рабочего тела используйте полоску закаленной стали или пластиковую линейку, которая гнется и уверенно возвращается в исходное положение. Закрепив один конец и подвешивая груз на другой — можно градуировать дугу отклонения и получить динамометр с круглой шкалой. Все просто, сделать прибор для измерения силы несложно и своими руками.

Школьный эксперимент — видео

Уже много-много лет человеку приходиться что-то считать и измерять. В следствии это привело к разработке множества разных приборов, которые ныне помогают нам высчитать длину, высоту, расстояние, вес, и т.д. Динамометр – прибор, который измеряет силу. Сегодня, мы разберемся, как сделать такой прибор вручную.

Как сделать точный динамометр своими руками?

По закону Гука, удлинение пружины на динамометре будет пропорциональным силе, поэтому отметки на приборе можно расставлять равномерно.

Домашняя лаборатория Руководство для начинающих — Аппаратное обеспечение

До недавнего времени и на протяжении более последнего десятилетия мы с женой были кочевниками. Переезд из Карибского моря в Майами, Нью-Йорк, Лас-Вегас, Ванкувер, а теперь и обратно домой. Это означало, что многие из тех лет мой домашний офис в основном состоял из нескольких ноутбуков и экранов.

В наши дни мы более оседлые; моя жена закончила учебу и теперь работает полный рабочий день, а моя постоянная работа остается удаленной через домашний офис, поддерживающий серверы Linux и размещающий их.

На прошлой неделе, после короткой поездки на Антигуа, у меня была короткая встреча с моим техническим другом Ивом Эфраимом. Он был инженером в Cable & Wireless в течение 20 лет (до 2003 года). Ив покинул C&W незадолго до того, как я начал там работать в 2004 году. Он поборник развития Интернета и технологий на Антигуа и Барбуде.

Мы сидели в его домашнем офисе, где он рассказал мне немного о своих текущих проектах, а также о том, как он занимается IPv6, веб-хостингом, почтой, BGP4 и другими вещами.Большую часть из них он делает в своей очень мощной домашней лаборатории.

 

Что такое домашняя лаборатория?


Моя текущая домашняя лаборатория в стойке 12U по состоянию на май 2020 г.

Думайте о домашней лаборатории как о месте, где вы можете потерпеть неудачу в уединении собственного дома. Как сказал Томас А. Эдисон: «Я не потерпел неудачу. Я только что нашел 10 000 способов, которые не работают». Я считаю себя экспертом по неудачам. А если серьезно, я хотел бы потерпеть неудачу гораздо чаще, а домашняя лаборатория создаст для меня бесконечные возможности потерпеть неудачу.Конечно, все время стремитесь к успеху, но вы его уже получили.

В общем, лаборатория — это место, где можно безопасно проводить эксперименты. Большинство из вас, читающих эту статью, — технари и системные администраторы. Как известно, опробование чего-то нового на производственном оборудовании никогда не заканчивается хорошо. Тсс… все в порядке, я знаю, я знаю, ты не думал, что одна команда отключит все. Этот риск является причиной того, что мы создаем себе среду-песочницу, чтобы баловаться, тестировать и ошибаться, не выходя из собственного дома.

На сегодняшний день я размещаю свои тестовые лаборатории на серверах в Северной Америке и Европе. Я создаю домашнюю лабораторию с настроенной сетью и сервером; чтобы заполнить те области, где я хотел бы стать более знакомым. Я также буду использовать свою домашнюю лабораторию для удаленного резервного копирования, сетевого мониторинга и оповещения удаленных серверов и проводных точек доступа UAP, среди прочего.

 

Давайте вдохновлять друг друга на отличные домашние лаборатории

Как я уже сказал Иву, наш разговор заставил меня вернуться к этой идее. На самом деле, я думаю, что мои точные слова были: «Ив, я вижу твою домашнюю лабораторию, и я подниму тебе свою.Как всегда, я уверен, что в ходе обсуждения можно узнать гораздо больше. В свете этого факта я хотел поделиться с вами этим путешествием, начиная с процесса выбора оборудования для моей домашней лаборатории.

Конечно, на протяжении многих лет у меня валялось оборудование, но сегодня это прекращается. Ну вроде. Итак, если вы когда-либо интересовались созданием домашней лаборатории или она у вас уже есть, давайте пообщаемся, поделимся и поиграем вместе.

С чего начнем? Чтобы не звучать клише, но давайте начнем с нуля или будем двигаться вперед.Я пытаюсь сказать, что нам нужно место для хранения, физическое пространство для нашей новой домашней лаборатории.

 

Расположение домашней лаборатории, все дело в местоположении.

Местоположение, Местоположение, Местоположение. Все дело в местоположении! Прошу прощения за отсутствие оригинальности — я сисадмин, а не писатель. Я постараюсь довести вас до конца этой статьи.

Местоположение имеет решающее значение по нескольким причинам. Выбор между домашним офисом, гостиной, чуланом, чердаком, подвалом или гаражом зависит от ряда важных переменных.К ним относятся комнатная температура и вентиляция, рабочее пространство вокруг вашего оборудования, легкость и расстояние прокладки сетевых кабелей, пешеходный трафик, круглосуточный доступ, мощность, уровень шума в вашей домашней лаборатории и многое другое.

Вот краткий список плюсов и минусов, который я составил, чтобы мы подумали обо всех возможных местах домашней лаборатории. Выбирайте с умом:

Домашний офис

  • Плюсы: близость к рабочему месту/столу/устройствам, меньше кабелей, и вы можете весь день наблюдать за мигающими огнями.
  • Минусы: нет домашнего офиса или вы и так слишком много времени проводите в домашнем офисе.

Гостиная

  • Плюсы: обычно классный, много места/настроек, бесчисленные вечера научно-фантастических фильмов и считается семейным временем.
  • Минусы: развод, проходимость, можно повредить, или повредить при разводе.

Шкаф

  • Плюсы: Легкодоступный, незаметный, и вы можете сказать: «Посмотрите, что я спрятал в шкафу.
  • Минусы: Плохая вентиляция (избыток тепла), нехватка места и на один шкаф меньше = несчастная жена.

Подвал

  • Плюсы: обычно более прохладная температура и добровольная стирка (может быть, афера?).
  • Минусы: нет подвала, затопления, пауков или нет доступа при ранении.

Чердак

  • Плюсы: Меньше шума, более легкая прокладка кабеля.
  • Минусы: может быть жарко в зависимости от того, где вы живете, протечки крыши, влажность/конденсация и жутко ночью.

Гараж

  • Плюсы: Меньше шума в доме, совсем с глаз долой, жена даже не заметит.
  • Минусы: жизнь жука в вашей лаборатории, избыточное тепло (если нет переменного тока), пыль, могут потребоваться более длинные кабели или он выходит из строя при парковке автомобиля.

Для своей лаборатории я собираюсь построить ее в своем домашнем офисе. У меня в офисе есть ноутбуки, настольный компьютер, сервер и другие устройства, поэтому в этом месте потребуются более короткие кабели.При выборе места учитывайте самую прохладную часть комнаты/пространства, избегайте прямых солнечных лучей и подумайте о том, чтобы зарезервировать место для будущего расширения.

Целесообразно, если вы нарисуете/начертите схему домашней сети или воспользуетесь программным обеспечением для проектирования сети. Имейте в виду свой план этажа и то, как вы будете выполнять кабельные трассы. Например, большинство домов на этом острове имеют 8-дюймовые бетонные внутренние стены. Думайте об этих вещах до, а не после. Другими словами, наметьте все на карте, сделайте заметки и создайте списки.

 

Сеть, серверные стойки или шкафы?

Далее нам нужно решить, как мы будем хранить оборудование (модемы, маршрутизаторы, коммутаторы, серверы, патч-панели, системы ИБП, разветвители, охлаждающие вентиляторы и т. д.).

Сетевые шкафы и стойки

часто путают со шкафами и стойками S erver . Маршрутизаторы, коммутаторы, патч-панели и т.п. обычно намного меньше, чем серверы. Таким образом, сетевые шкафы и стойки обычно не такие глубокие, как серверные шкафы и стойки.Кроме того, сетевые устройства часто выделяют меньше тепла, чем серверы. Вы обнаружите, что некоторые сетевые шкафы имеют стеклянные двери, которые могут не оставлять достаточной вентиляции для серверов.

После определения требований к глубине и вентиляции для вашей домашней лаборатории необходимо рассмотреть еще несколько моментов. Шкаф представляет собой закрытое пространство с дверью (дверями) и/или съемными стенками, тогда как стеллаж представляет собой полуоткрытую или полностью открытую (4 стороны открытую) раму. Чтобы помочь вам решить, использовать ли шкаф или стойку, примите во внимание следующее:

  • Если вы устанавливаете большие и тяжелые серверы , то следует учитывать дополнительную устойчивость шкафов или четырехсторонних стоек.
  • Если вам требуется частый доступ к боковым или задним сторонам оборудования, тогда подойдет открытая стойка или шкаф со съемными боковинами.
  • Если вашему оборудованию требуется дополнительное охлаждение , в закрытом шкафу потребуется больше внимания к охлаждению и вентиляции.
  • Если помещение подвержено запылению , дополнительная защита шкафа будет иметь большое значение для защиты вашего оборудования от пыли.
  • Если вы устанавливаете в общей жилой зоне , часто посещаемой гостями, рассмотрите закрытый шкаф, который часто может выглядеть аккуратнее, когда он заперт.Однако ухоженная открытая стойка с аккуратными силовыми и сетевыми кабелями может выглядеть так же аккуратно!
  • Если требуется ограниченный доступ/безопасность , многие закрытые шкафы часто предлагают контроль доступа с замком и ключом для большей безопасности.

 

Рекомендуемое оборудование для домашней лаборатории

Теперь, когда вы уже измерили максимальную глубину вашего оборудования и приняли во внимание все приведенные выше советы, пришло время купить свое первое оборудование. Или не. Возможно, вы могли бы пропустить этот раздел, если предпочитаете более креативные методы размещения домашней лаборатории.Тем не менее, большинство приведенных выше советов применимы, даже если вы планируете установить домашнюю лабораторию в существующем шкафу в гостиной, на книжной полке, под столом или в картонной коробке. Нет, серьезно…


Изображение: Причудливый шкаф из картонной коробки.

ПРИМЕЧАНИЕ: Вы можете приобрести большую часть перечисленного ниже оборудования через Craigslist, университеты и другие местные магазины подержанных товаров в некоторых странах. Цены на этой странице отражают текущие цены Amazon, которые могут быть изменены.Как член Amazon Associate, я включил платные ссылки на товары, за которые мне платят. Для всех других товаров, не перечисленных на Amazon, если ссылки со временем перестанут работать, сообщите мне об этом, так как это всегда происходит часто, что является еще одним преимуществом использования ссылок Amazon. Давайте перейдем к рекомендуемому оборудованию для домашней лаборатории.

 

Заменять или не заменять: Кабельный модем интернет-провайдера

Прежде чем мы углубимся в рекомендации моей домашней лаборатории, отметим, что если вы новичок в коммутации и маршрутизации, то многое из представленного ниже оборудования может показаться излишним.Вы можете намочить ноги, просто заменив кабельный модем вашего интернет-провайдера (ISP или интернет-провайдера), вы знаете, эту штуку со всеми мигающими индикаторами, которые вам часто приходится отключать, чтобы перезагрузить, чтобы восстановить доступ в Интернет. Ага, вон тот, мини-обогреватель в твоей гостиной.

Большинство интернет-провайдеров США взимают ежемесячную арендную плату за эту вещь. Покупка собственного может иметь некоторый финансовый смысл. А также обеспечивает лучшую производительность, надежность и безопасность. Спорим, вы уже были проданы с финансовой точки зрения, а? Но становится лучше; большинство этих модемов, предоставляемых интернет-провайдерами, обычно имеют низкое качество, используются и не имеют функций.Наконец, комбинации модема/маршрутизатора вашего интернет-провайдера часто не могут самостоятельно обновлять версии прошивки по мере появления новых эксплойтов. Это означает, что вы зависите от своего интернет-провайдера, который будет выпускать новую исправленную прошивку.

Если у вас отличный провайдер и к вам это не относится, придерживайтесь своего модема. Единственная причина заменить его в таких обстоятельствах — получить доступ к дополнительным сетевым функциям и создать домашнюю лабораторию, где вы сможете протестировать! Я заменил комбинацию модема/маршрутизатора у своего провайдера. Я выбрал кабельный модем Motorola MB7420 16×4.

Если вы хотите, чтобы все было просто, используйте комбинацию модем + маршрутизатор Wi-Fi. В противном случае продолжайте, если вы хотите построить домашнюю лабораторию для управления брандмауэром, хранилищем NAS, VPN, виртуальными локальными сетями, PoE (Power over Ethernet), виртуализацией, удаленным мониторингом/оповещением сетевой инфраструктуры, проводными точками доступа, веб-серверами, серверами резервного копирования, список можно продолжить.

Обновление: Этот модем, как и большинство других, которые я использовал, выделяет довольно много тепла. При принятии решения о размещении я бы предложил вверху или оставить место внизу и вверху.Тем не менее, я люблю этот модем! В отличие от модема провайдера, он показывает качество вашего соединения, включая частоту. (МГц), Pwr (дБмВ), SNR (дБ), с поправкой и без поправки, и даже позволяет вручную устанавливать частоту нисходящего потока, если это необходимо вашему интернет-провайдеру.

 

Выбор стойки для домашней лаборатории

Единица измерения стойки (сокращенно U или RU ) — это единица измерения, равная 1 3/4 дюйма (или 44,45 мм). Это единица измерения высоты 19-дюймовых и 23-дюймовых стоек и высоты оборудования.Высота рамы/оборудования выражается в единицах стойки. Типичная полноразмерная стойка имеет высоту 42U. Затем стойки и шкафы отображаются как 1U, 2U, 3U, 4U и т. д.

Ниже приведен пример стойки 6U (с маркировкой):

  • Настенная стойка StarTech 12U — глубина 13,5″ / ширина 19″ / 125 фунтов Емкость — 118 долларов США (характеристики) — во время поиска настенной стойки я почти купил версию этой стойки 6U, но в последнюю минуту Я перешел на версию 12U для возможного расширения в будущем.
  • Универсальная стойка для оборудования Samson SRK-12 — 230 долларов США (спецификация) — это был мой первый выбор; это стойка для аудиооборудования, полностью совместимая с оборудованием для неглубокого монтажа. Одним из преимуществ является то, что он поддерживается на колесах, поэтому вам не нужно крепить его к стене или полу. Тем не менее, мой рост 6 футов 2 дюйма, и я хочу установить свою стойку примерно в 4 футах от земли, поэтому, как вы увидите, я также купил охлаждающий вентилятор 2U (впускной), который я буду размещать на или рядом с нижняя часть моей установки. Если в вашей комнате круглосуточно и без выходных работает кондиционер, и вы не возражаете против установки на уровне пола, то эта стойка может быть для вас.Вот отличный пример того, насколько чистой может выглядеть эта стойка после установки.
  • NavePoint 9U Basic IT настенная сетевая стойка с запирающейся стеклянной дверью — 135 долларов США (характеристики) — это очень красивый сетевой шкаф. Проблема для меня в том, что я использую кондиционер в своем офисе только летом, и я не хочу, чтобы жара когда-либо была проблемой; таким образом, для моей домашней установки закрытый шкаф мне не подходил.

Обновление: Это очень прочная настенная стойка. Я могу подтвердить, что вы видите то, что вы получаете.Нет проблем, о которых нужно сообщить. Он делает именно то, что должен.

 

ИБП для домашней лаборатории (источник бесперебойного питания)

Дома у нас есть резервный генератор, работающий на пропане. Он может работать до недели, что полезно в тропиках. Если не считать сезона ураганов, отключения электроэнергии здесь случаются крайне редко. Пока что в 2020 году у нас было одно отключение электроэнергии из-за удара молнии в ближайший электрический столб.

Переключение на резервный генератор занимает около минуты.Таким образом, стоечный ИБП, который я ищу, должен поддерживать мощность от 100 Вт до 200 Вт в течение нескольких минут. Достаточно долго, чтобы переключиться на резервный генератор или полностью отключить все оборудование. В будущем я могу расширить это с помощью более крупных батарей, но без возможности вернуть что-либо, что я купил, я немного опасаюсь вкладывать средства в большую резервную батарею только для того, чтобы обнаружить, что это бесполезно. Буду тестировать сначала годик, и так вот на чем определился:

В конечном счете, вам придется решить, нужен ли вам источник бесперебойного питания вообще дома.По опыту, батареи ИБП почти всегда разочаровывают, и это в основном из-за соотношения стоимости и возврата. Если вам действительно нужен ИБП, вы можете потратить тысячи только на то, чтобы иметь достаточно продолжительное время работы. Если вы работаете из дома или размещаете критически важные службы из дома (вероятно, вам не следует этого делать), то это может оказаться целесообразным. Мой совет: приобретите ИБП, обеспечивающий достаточное время работы для корректного отключения всего оборудования, и используйте ИБП только для самых важных и эффективных устройств в вашей домашней лаборатории.Учитывая все обстоятельства, мне придется вернуться к этому разделу, прежде чем рекомендовать какие-либо другие модели ИБП.

Обновление: Удивительно, но производительность батареи этого ИБП выше моих ожиданий. Я снизил его примерно до 50%, что дало мне чуть более 30 минут времени работы, включая питание 2 точек доступа PoE и 27-дюймового монитора. Как упоминалось далее в этой статье, обратите внимание на энергопотребление. Это было то, что я рассматривал, и это окупилось до сих пор. Например, максимальное энергопотребление точек доступа составляет всего 6.5 Вт на точку доступа. Максимальная нагрузка в настоящее время составляет от 20% до 30% мощности ИБП.

 

Универсальная полка для домашней лаборатории

Вы заметили, что ИБП CyberPower 1U не имеет стоечных стоек? Конечно, вы можете положить его поверх другого оборудования; тем не менее, я бы не рекомендовал этого, потому что мы должны сохранять батареи как можно более прохладными и оставлять пространство между оборудованием, чтобы уменьшить количество захваченного тепла. Наконец, для этой установки она будет выглядеть более профессионально, если ее разместить на вентилируемой полке стойки 1U:

.

Обновление: Очень прочный, отлично подходит для охлаждения оборудования и прокладки кабелей благодаря вентиляционным отверстиям и прорезям.

 

Блок питания для домашней лаборатории для монтажа в стойку

Вышеупомянутый ИБП CyberPower поставляется с шестью розетками — только четыре резервных / резервных + два импульсных. В настоящее время под моим столом я использую семь розеток, и это до заказа замены модема, маршрутизатора, коммутатора, серверов у провайдера и без учета будущего расширения. Прямо над ИБП я ​​буду монтировать следующее:

Обновление: Очень удобная железка.Он подключается непосредственно к ИБП и позволяет легко включать и выключать другое оборудование и устройства.

 

Стоечные вентиляторы для домашней лаборатории

Поддержание оптимальной температуры для оборудования, установленного в стойке, предотвращает перегрев, обеспечивает стабильную работу и продлевает срок службы. Планируется установить приточный вентилятор в нижней части стойки (помните, что горячий воздух поднимается вверх). После тестирования решу, нужен ли мне вытяжной вентилятор в самом верху стойки.

Обновление: При минимальной скорости вращения вентилятора температура в стойке снижается примерно на 2–3 градуса по Фаренгейту. Летом снова обновлю свои мысли.

 

Домашние лабораторные маршрутизаторы и коммутаторы


После многих недель исследований, сравнений в Интернете, чтения обзоров, просмотра видео на YouTube и бесчисленных часов, проведенных в /r/homelab, я могу с уверенностью сказать, что устройства следующих трех компаний полностью удовлетворят все ваши потребности в маршрутизации и коммутации. : Cisco > Ubiquiti> TP-Link.Извините, ТП, ничего личного, вы просто 3-й, но не последний, так лучше?

Что касается моего оборудования, то я скорее предпочитаю малый бизнес, чем домашний офис. Я хотел бы иметь доступ к большему количеству функций в будущем. Я планирую вернуться к этому разделу и опубликовать еще одну статью с моей новой настройкой сети. Далее были мои выборы, за которыми следовали участники, занявшие второе место.

Маршрутизаторы

  • Корпоративные функции: Ubiquiti EdgeRouter ER-10X, 10-портовый гигабитный маршрутизатор с поддержкой PoE — 110 долл. США (характеристики) — (10) гигабитных портов RJ45, PoE Passthrough на порту 10, двухъядерный, 880 МГц, процессор MIPS1004Kc, 512 МБ ОЗУ DDR3, 512 МБ флэш-памяти NAND, внутренний коммутатор, последовательный консольный порт.
  • Enterprise Proven: VPN-маршрутизатор Cisco RV160 с 4 проводными портами Gigabit Ethernet (GbE) — 150 долл. США (спецификация) — 1 порт Gigabit WAN + 4 порта Gigabit LAN, двухъядерный, пропускная способность NAT: 600 Мбит/с.
  • Домашняя лаборатория Значение: VPN-маршрутизатор TP-Link Safestream для нескольких сетей WAN (TL-R600VPN) — 60 долларов США (спецификация) — 1 гигабитный порт WAN + 3 гигабитных порта WAN/LAN + 1 гигабитный порт LAN | Поддерживается IPsec/L2TP/PPTP VPN | Межсетевой экран SPI | DoS-защита | Молниезащита

Переключатели

  • Корпоративные функции: Ubiquiti EdgeSwitch ES-10XP, управляемый 10-портовый гигабитный коммутатор с поддержкой PoE — 115 долл. США (характеристики) — (8) гигабитных портов RJ45, (2) порта SFP, 24 В пассивный выход PoE на всех портах RJ45, 10 Общая неблокирующая пропускная способность Гбит/с, коммутационная способность 20 Гбит/с.
  • Enterprise Proven: Cisco SG250-08HP-K9-NA Интеллектуальный 8-портовый гигабитный коммутатор с 45 Вт PoE — 150 долл. США (характеристики) — (8) Gigabit, VLAN, QoS, голосовая VLAN, GVRP, MSTP и отслеживание IGMP, доступ Контрольный список, 802.1X/RADIUS, SSH/SSL.
  • Домашняя лаборатория Стоимость: 8-портовый гигабитный Ethernet-коммутатор TP-Link Easy Smart (TL-SG108E) — 40 долларов США (спецификация) Неуправляемый Pro, Plug and Play, экранированные порты.

Есть также Netgear, pfSense и много-много других вариантов, но вы хотите, чтобы я закончил эту статью, не так ли? Конечно, это означает, что вам все равно придется изучать рекомендации самостоятельно, так как не все мои варианты могут соответствовать вашим требованиям.

Обновление : как раз то, что мне было нужно. Роутер работает под управлением модифицированного Debian. Как круто! Он оснащен корпоративными функциями. Я очень рад изучить полное управление командной строкой.

 

Патч-панели и сетевые кабели для домашней лаборатории

Оглядываясь назад, я должен был выбрать 24-портовую коммутационную панель. Вместо этого я выбрал эту 16-портовую коммутационную панель, потому что мне понравилось, как она выглядела центрированной и менее загруженной. Я знаю. Я не хочу это слышать.Но посмотрите на эту вещь! Если это еще не очевидно по 16 портам, это изображение чуть выше.

Самый быстрый интернет-план, доступный у моего интернет-провайдера, составляет 160 Мбит/с входящего / 30 Мбит/с входящего. К счастью, вы получаете то, за что платите, и слава им! Для моей домашней лаборатории мне, вероятно, не понадобятся CAT8 или CAT7 в ближайшее время, и мне не нужен высокий трафик локальной сети. Поэтому я купил 250-футовую обычную катушку CAT6 и несколько разных длин Cat6, так как меня устраивает ограничение в 1000 Мбит/с. Да, я тоже люблю черный кофе. Если вам нужен более плавный сетевой трафик, то, во что бы то ни стало, выберите как минимум CAT6a.Однако убедитесь, что вы используете экранированную патч-панель. Использование кабеля CAT7 или Cat6a — пустая трата денег, если ваши разъемы RJ45 и коммутационные панели не поддерживают его. «Держать его просто глупо!» Нет, я не с вами разговариваю; это я говорил сам с собой, выбирая коммутационную панель и кабели.

Обновление: Высокое качество! Легко пробивать. Все мои патч-соединения сработали с первой попытки.

 

Домашние лабораторные серверы

Для целей этой статьи я не буду рекомендовать какие-либо конкретные серверы, потому что они будут сильно различаться в зависимости от того, что вы будете размещать.Хранилище NAS, виртуальные машины, веб-серверы, серверы резервного копирования, почтовые серверы, блокировщики рекламы и все остальное. Для своих требований я купил ThinkCentre M73 и ThinkCentre M715q; оба использовались вне eBay. Что касается полноценных серверов, хорошими вариантами являются Dell, HP, Cisco и Lenovo. Для домашних лабораторий лучше всего покупать , бывшие в употреблении, на Craigslist или eBay. Вы можете использовать Википедию для поиска спецификаций старых поколений, например, истории моделей Dell PowerEdge.

Обновление: AMD действительно подняла планку.Я больше всего впечатлен производительностью процессора M715q. Оба они работают тихо и прохладно, с Ubuntu Server и Windows 10. 

 

Резюме и заключение


Изображение: ваша установка должна быть вашей установкой. Традиционно или по индивидуальному заказу!

При написании этого руководства я старался изо всех сил передать свою страсть, мысли и соображения на протяжении всего процесса выбора. Важно, чтобы вы нашли свою страсть, когда дело доходит до создания домашней лаборатории.Для чего вы будете его использовать? Какую пользу это принесет вам и другим?

Если у вас есть план, и если ваша лаборатория будет чем-то, что вам нравится учиться, терпеть неудачи и добиваться успеха, она так или иначе окупится. Тем не менее, будьте осторожны с энергопотреблением! Вы же не хотите получить… ипотеку в размере 1100 долларов, счет за электроэнергию в размере 1200 долларов, ощущение, когда вы входите в домашнюю лабораторию… НЕ бесценно.

Планируйте с возможностью расширения и смело начинайте с малого. Вам не нужно начинать со стойки, шкафа, патч-панелей и всего остального оборудования.Замочите ноги, замените модем вашего интернет-провайдера, а затем начните сборку. Избегайте поспешных решений по аппаратному обеспечению; вместо этого спите на нем. Пока вы спите, задайте один или два вопроса в /r/homelab, чтобы получить ценные отзывы от других технических специалистов и системных администраторов. Вы обнаружите, что чем больше вы исследуете, тем больше открываются дополнительные способы сделать все правильно или очень неправильно. Что еще более важно, получайте удовольствие! Поделитесь своими целями в домашней лаборатории со своим супругом, коллегами, детьми и соседом через улицу, который по прошествии пяти лет все еще только машет рукой.

Я надеюсь, что эта статья была приятной для чтения, вдохновляющей и открыла диалог между нами. Не стесняйтесь обратиться ко мне. Я люблю слушать, поддерживать и учиться у вас, ребята!

 

Обновление 1 — 10 марта 2020 г.:

На сегодняшний день я почти завершил настройку своей новой Домашней лаборатории, и теперь она полностью функциональна. Я доволен всеми купленными вещами. Для этого обновления я добавил в статью несколько основных моментов, советов и выводов под каждым аппаратным элементом, выделенным курсивом .

Одна вещь, которую я пропустил в оригинальной статье и в домашней лаборатории, это коаксиальный кабель. Существующий кабель оказался примерно на три фута короче, чем требовалось. Завтра заменю на более длинный. Как видите, я также заменил модем интернет-провайдера на модель Motorola, указанную ниже.

К сожалению, Ubiquiti EdgeRouter и EdgeSwitch оказались на дюйм шире. Я не учел этого, потому что измерил их общую ширину, а затем сравнил это измерение с внутренней шириной стойки, а не с шириной полки стойки.Ой! Теперь, чтобы коммутатор не оставался на маршрутизаторе, я только что заказал два стоечных крепления Ubiquiti. Улучшенное охлаждение и внешний вид, а также монтаж в стойку позволят расположить маршрутизатор и коммутатор непосредственно под 16-портовой коммутационной панелью, изображенной ниже. Загляните через неделю или две, чтобы узнать о других обновлениях.


Моя домашняя лаборатория — в процессе разработки (все, что изображено на фото, указано ниже)

 

Обновление 2 — 25 марта 2020 г.: Я сообщу подробности и отзывы в ближайшее время.Вот обновленное фото статуса:

 

Обновление 3 — 19 апреля 2020 г.

За последние несколько недель я добавил несколько вещей.

  • Модем Netgear 4G LTE (и антенна) для автоматического переключения при сбое в Интернете с ISP1 (кабельный интернет) на ISP2 (4G-интернет).
  • Заглушки высотой 1U для повышения эффективности охлаждающих вентиляторов.
  • Предыдущие две заглушки высотой 1U с вентиляцией теперь находятся в верхней части стойки.Он будет использоваться для крепления монитора. (см. ниже)
  • Крышка для столовой высотой 1U с быстрым доступом для предотвращения случайного переключения выключателя питания.
  • Комплекты для монтажа в стойку
  • для EdgeRouter ER-10X и EdgeSwitch ES-10XP.
  • Зачищены все провода и кабели. Сетевые кабели промаркированы, но патч-панель, конечно же, не промаркирована!
  • Добавлены VLAN, ограниченная пропускная способность гостевых устройств, а также некоторых других домашних устройств, усиленный брандмауэр.
  • Установлен Zabbix сервер для дополнительного мониторинга 150+ удаленных серверов.
  • Добавлен домен к статическому IP-адресу, который имеет несколько общедоступных поддоменов.
  • Удалены или затемнены некоторые логотипы и текст для более чистого вида. (он же ОКР)
  • Добавлено x2 UAP и x2 маяка.
  • Экономия розеток, чтобы я мог использовать все доступные розетки.
  • Добавлено push-уведомление о выходе из строя ISP1, так как переключение на резервного ISP2 происходит без проблем.

Дела:

  • Добавьте отдельный 21-дюймовый монитор для отображения хостов/панели управления Zabbix.
  • Балуйтесь с pfSense. Сбросьте все настройки по умолчанию и перенастройте с учетом извлеченных уроков.
  • Добавить внутренние камеры наблюдения PoE (в настоящее время только наружные камеры).
  • Настройте KVM-переключатель рабочего стола, чтобы упростить переключение между двумя серверами и рабочим столом.
  • Проверьте температуру в стойке с июня по август, чтобы определить, насколько эффективно охлаждение установлено, как планировалось.

Последнее фото домашней лаборатории:


 

Обновление 4 — 1 мая 2020 г.:

  • Добавлен отдельный 21-дюймовый монитор для отображения удаленных хостов/панели инструментов с использованием Raspberry Pi и Zabbix.

 

Обновление 5 — 7 июня 2020 г.:

  • Добавлены клавиатура и мышь для ручного доступа к пользовательскому интерфейсу Zabbix.
  • Сетчатая защитная крышка заменена на тонированное оргстекло.
  • На данный момент моя домашняя лаборатория готова. Это когда-нибудь? 🙂

 

Обновление — 19 августа 2021 г.:

Месяц назад друг спросил, могу ли я установить что-то подобное для их дома.Они хотели простую настройку VPN для всего дома. На фото ниже результат. Все вместе потребляет менее 40 Вт через ИБП на 700 ВА.

 

См. также 5 Сетевые устройства для работы на дому и для малого бизнеса и Поиск принтеров, совместимых с Linux

упражнений и устройств для снятия боли во время пандемии

Ввиду того, что вакцины против COVID-19 все еще внедряются, вам может быть неудобно возвращаться к физиотерапии лично. Вот как улучшить силу, выносливость и стабильность кора в домашних условиях.Плюс рекомендованные врачом обезболивающие.

Многие сеансы физиотерапии были приостановлены во время изоляции от коронавируса. Тем не менее, пациенты полагаются на эти схемы для облегчения хронической боли, а также для лечения травм.

PPM поговорил с членом правления и физиотерапевтом Тициано Маровино, DPT, MPH, о том, как он помогает своим пациентам продолжать сеансы дома с помощью виртуальных телемедицинских посещений.

«Мои пациенты не только готовы стать более ответственными за свои программы лечения, но и ожидают этого», — говорит он.«Они не хотят просто оставаться дома и валяться в боли, пока учреждения не откроются снова; они хотят, чтобы их направляли в соответствии с планом домашней терапии боли и виртуально обучали любым вопросам или проблемам».

Его центр в Ипсиланти, штат Мичиган, меняет способ своей работы. Ниже приведены некоторые из упражнений и устройств, которые он рекомендует пациентам, включая наглядные демонстрации, которые вы можете скачать и распечатать для удобного домашнего использования.

Поговорите со своим физиотерапевтом или поставщиком медицинских услуг о том, могут ли эти упражнения помочь вам и сколько повторений/занятий вы должны выполнять в день или неделю.Вы также можете подумать о том, могут ли рекомендуемые доктором Маровино устройства (перечисленные ниже) облегчить вашу боль до тех пор, пока реабилитационная и физиотерапевтическая клиники, а также плановые интервенционные процедуры не возобновят нормальную работу.

Многие сеансы физиотерапии были приостановлены во время изоляции от коронавируса, но это не означает, что вам нужно приостановить вашу боль. Для облегчения боли можно выполнять домашнюю растяжку, тренировки с отягощениями и упражнения на стабильность корпуса.

 

 

Упражнения и тренировки для облегчения боли

Растяжка

На сегодняшний день это наиболее востребованная среди пациентов процедура «выполняй дома», говорит д-р.Маровино, было предоставление различных растяжек для любой области боли.

Определенные упражнения на растяжку могут помочь уменьшить боль, сделать сокращение мышц более эффективным и помочь высвободить защемленные нервы. Ниже приведены техники растяжки позвоночника и бедра.

Образец растяжек позвоночника и спины для облегчения боли, предоставленный доктором Маровино

Загрузите PDF-файл этих растяжек позвоночника.

Укрепляющие упражнения на растяжку бедра в домашних условиях, предоставлено доктором Маровино.

 

Тренировки с отягощениями

Другим важным запросом пациентов доктора Маровино были упражнения, развивающие силу, выносливость и выносливость мышц, сердца и легких, а также аэробные упражнения.

Известно, что силовые тренировки уменьшают скелетно-мышечную боль. Существует множество простых и недорогих способов создания цепи сопротивления с использованием стационарных предметов, кожаных ремней или даже ножки стола.Доктор Маровино говорит, что его клиника отправляла наборы TheraBand некоторым пациентам по почте (вы можете спросить об этом своего врача или рассмотреть возможность заказа аналогичных бандажей онлайн). Эти полосы сопротивления для тяжелых условий эксплуатации обычно имеют цветовую маркировку в соответствии с пределом прочности на растяжение.

Образец растяжки плеча для облегчения боли, предоставленный доктором Маровино

Загрузите эти упражнения на растяжку плеча в формате PDF.

Тренировка устойчивости корпуса

Тренировка корпуса может использоваться для укрепления тела в целом, а также в качестве упражнения для управления моторикой, делится доктор.Маровино. Укрепление кора также может помочь при задержке мочи и недержании мочи.

Тренировочный стимул, необходимый для стабилизирующих упражнений, отличается от того, который используется для растяжки, силовых или аэробных тренировок — этот тип тренировок можно выполнять ежедневно, и они не должны быть чрезмерно напряженными.

См. ниже простые упражнения для корпуса, которые можно выполнять с помощью гимнастического мяча или мяча для йоги.

Пример упражнений на устойчивость корпуса, которые можно выполнять дома, предоставлен доктором Маровино

Загрузите PDF-файл с этими упражнениями на устойчивость корпуса.

 

Обезболивающие устройства для домашнего использования

Было доказано, что несколько домашних и портативных устройств обеспечивают облегчение боли клинического уровня, говорит д-р Маровино. Если вы хотите избежать лекарств или инвазивных процедур (например, инъекций), эти устройства могут обеспечить временное облегчение боли, часто при гораздо меньших затратах и ​​практически нулевых побочных эффектах.

Ниже приведены несколько вариантов, которые доктор Маровино часто рекомендует, но он отмечает, что существует гораздо больше доступных вариантов, которые стоит попробовать, добавляя, что все по-разному реагируют на разные устройства.

Приборы TENS и MENS

Приборы для чрескожной электрической стимуляции нервов (TENS) подают электрический ток на поверхность кожи, предназначенный для стимуляции окончаний кожных нервов. Таким образом, ваш спинной мозг наполняется «шумом», так что болевой сигнал больше не регистрируется в мозгу. В зависимости от того, как вы установите параметры стимуляции, эти устройства могут также стимулировать высвобождение эндорфинов/энкафалинов и динорфинов.

Микротоковая электростимуляция нервов (MENS), также называемая подсознательной стимуляцией, потребляет экспоненциально меньшую силу тока, чем TENS, но не позволяйте силе тока обмануть вас, говорит доктор.Маовино. Это может обеспечить мощное обезболивание. Более низкий ток, наряду с изменениями частоты импульсов, приводит к меньшему сопротивлению кожи и более четкой цели для облегчения.

Попробовать : VibraCool. Подробнее о вибрации всего тела для облегчения боли. Посмотрите, может ли терапия TENS помочь вам.

Willow Curve (изображение предоставлено производителем)

 

Фототерапия/светотерапия. Светотерапия может включать применение светоизлучающих диодов (LED), инфракрасных и/или ультрафиолетовых ламп или лазерных устройств, каждое из которых имеет свои особенности.По словам доктора Маровино, эти типы устройств все чаще используются для повышения работоспособности человека, а также для реабилитации после травм, чтобы улучшить восстановление и функционирование.

Попробовать : Willow Curve является одним из примеров комбинированного светодиодного/лазерного устройства, доступного без рецепта. Используя комбинацию инфракрасного света и искусственного интеллекта, устройство может обеспечить обезболивание медицинского уровня по доступной цене. Он предлагает широкий спектр применений, от заживления ран до непосредственного облегчения боли.

Подробнее о светотерапии/фотобиомодуляции при хронических болевых состояниях.

 

 

Технология вибрации. По словам доктора Маровино, за последнее десятилетие количество литературы о физических упражнениях, здоровье и работоспособности человека увеличилось в геометрической прогрессии, особенно в отношении использования вибрационных устройств. Он отмечает, что вибрационная тренировка всего тела (WBV) стала основным продуктом во многих фитнес- и омолаживающих центрах по всей стране в качестве восстановительного вмешательства, но это несколько противоречиво.Имеются данные, подтверждающие использование WBV при таких состояниях, как хроническая боль в пояснице, поскольку считается, что технология вызывает изменения мышц и сухожилий в мягких тканях.

Попробовать : Клиника доктора Маровино обнаружила, что традиционные устройства WBV обычно оказывают общее обезболивающее действие, однако эти устройства не всегда осуществимы или доступны для домашнего использования.

Однако недавно было разработано более новое портативное, более целевое устройство (VibraCool), которое стало популярным для домашнего использования.По словам доктора Маровино, первоначально разработанное для педиатрического применения (Buzzy) для обеспечения онемения перед уколом или вакциной, это устройство может обеспечить анальгезию взрослого человека за считанные минуты, просто поместив его на болезненную часть тела. Аппарат имеет широкий спектр применения, от спортивных травм до хронических идиопатических болей в крестцово-подвздошной области (боль в крестцово-подвздошном суставе) или пояснице.

Oska Pulse — еще один вариант вибрационного устройства.

NormaTech (изображение предоставлено производителем)

 

Вазопневматические/компрессионные устройства. Использование компрессионных рукавов для нижней или верхней части тела расширилось после того, как исследования показали, что они могут иметь преимущества помимо удаления чрезмерной внеклеточной жидкости. Имеются также данные, свидетельствующие о том, что прерывистая декомпрессионная терапия может вызывать мышечные изменения, стимулируя экспрессию капилляров и белков в организме; эта реакция может улучшить работоспособность и снизить инвалидность.

Попробовать : В учреждении доктора Маровино NormaTech используется для лечения стойкого отека рук или ног из-за лимфедемы или после ортопедической хирургии, но он также может помочь облегчить общую болезненность мышц.

 

Другие стратегии и гаджеты по уходу за собой.

Все рисунки упражнений предоставлены автором. Автор не имеет финансовых или иных связей с указанными товарами/производителями.

Обновлено: 22.04.21

Фибромиалгия Вы чувствуете дисбаланс? Попробуйте эти упражнения

Как настроить домашнюю сеть — руководство для начинающих

Сегодня практически в каждом доме и небольшом офисе есть локальная сеть и выход в Интернет.

Домашняя сеть или малая сеть позволяет использовать несколько устройств, например. ПК, планшеты и т. д. для подключения друг к другу, а также для подключения к Интернету.

В этом руководстве вы узнаете, как построить и настроить домашнюю или небольшую сеть и подключить ее к Интернету.

Быстрые ссылки

Выбор проводной или беспроводной сети

Вы строите проводную или беспроводную сеть? что лучше?

Ранние (до 2008 г.) домашние сети представляли собой преимущественно проводные сети .

Проводные сети используют Ethernet по кабелю UTP и, как правило, работают быстрее, чем беспроводные сети, что является важным фактором, если вы геймер. На простой схеме проводной домашней сети ниже показана минимальная конфигурация с коммутатором и широкополосным маршрутизатором.

Преимущества проводной сети
  • Быстро, обычно от 100 Мбит/с до 10 Гбит/с
  • Безопасный и надежный.
Недостатки проводной сети
  • Не работает с устройствами без порта Ethernet e.грамм. планшеты и смартфоны.
  • Не так просто и быстро настроить, так как требует прокладки кабелей. Однако вместо этого можно использовать адаптеры Homeplug или Powerline.
  • Посетителям и мобильным устройствам (ноутбукам) не так просто подключиться.
Основное применение

Лучше всего использовать для магистрали сети, т. е. соединения между маршрутизатором, сетевыми коммутаторами и точками беспроводного доступа на разных уровнях (этажах).

См. Как подключить домашнюю сеть

Домашние беспроводные сети

Беспроводные сети

используют Wi-Fi., их можно быстро и легко установить, но, как правило, они медленнее, чем проводные сети. Дополнительные сведения см. в разделе Wi-Fi и беспроводные сети.

Преимущества беспроводной сети
  • Простота настройки с точки зрения конечного пользователя.
  • Обеспечивает легкий доступ к смартфонам, планшетам и мобильным устройствам.
  • Нет кабелей для прокладки.
Недостатки беспроводной сети
  • Не так безопасна, как проводные сети, без надлежащей настройки и легко настраивается небезопасно.
  • Не так быстро, как проводные сети.
  • Не так надежны, как проводные сети.
Основное применение

Подключение периферийных устройств, таких как компьютеры, смартфоны, планшеты и т. д.

В большинстве домашних сетей используется комбинация проводных и беспроводных .

Настройка домашней сети — компоненты и структура

Сегодня, однако, в большинстве домашних и небольших домашних офисных сетей используется беспроводная сеть или смешанная сеть, поскольку большинство людей используют смартфоны и планшеты, не поддерживающие Ethernet.

Основными компонентами, необходимыми для построения типичной сети дома/малого офиса, являются:

  • Маршрутизатор или беспроводной маршрутизатор — подключает сеть к Интернету.
  • Беспроводная точка доступа — используется для подключения к сети устройств, оборудованных Wi-Fi.
  • Концентратор Ethernet или коммутатор — Используется для подключения устройств, оборудованных Ethernet.
  • Кабель категории 5, категории 5e или категории 6 с разъемами RJ45.
  • Телефонный кабель с разъемами RJ 10.
  • Широкополосные фильтры.

На приведенной ниже схеме домашней сети показана структура типичной небольшой домашней сети

.

Для большинства домашних сетей беспроводной маршрутизатор или концентратор, соединяющий сеть с Интернетом, будет основным компонентом домашней сети или сети небольшого домашнего офиса, а во многих случаях и единственным компонентом.

Беспроводной маршрутизатор обычно включает в себя точку беспроводного доступа, коммутатор Ethernet, DSL-модем и маршрутизатор в одном корпусе.

В этом коротком видеоролике показано, как с помощью домашнего концентратора беспроводной связи (BT) или маршрутизатора создать домашнюю сеть , подключенную к Интернету.

Видеопримечания:

DSL-модем – преобразует цифровые сигналы в аналоговые, пригодные для передачи по телефонной линии. Обычно он встроен в интернет-/широкополосный маршрутизатор и обычно не приобретается как отдельный компонент.

DSL/широкополосный фильтр — используется для фильтрации сигналов DSL из телефонных сигналов, чтобы вы могли одновременно подключаться к Интернету и пользоваться телефоном. Часто входит в состав соединительной розетки.

См. Как установить и настроить домашний маршрутизатор

Местоположение беспроводного маршрутизатора

Беспроводной маршрутизатор должен быть подключен к телефонной линии, кабельной или волоконно-оптической точке доступа в вашем доме.

Поэтому большинство людей устанавливают беспроводной маршрутизатор рядом с основной телефонной розеткой.

Однако обычно вы можете изменить местоположение, используя телефонные удлинители или более длинные кабели WAN.

Примечание. В кабелях WAN используются те же разъемы (RJ45) и кабели, что и в кабелях Ethernet.

Поскольку беспроводной маршрутизатор обеспечивает точку беспроводного доступа, вам следует по возможности разместить его в центре, чтобы обеспечить наилучший беспроводной прием .

Не

  • Спрятать в шкафу
  • Установка за диваном
  • установить рядом с двигателями, микроволновыми печами, беспроводными телефонами

Проверка беспроводного сигнала

Самый простой способ проверить уровень сигнала в разных местах — использовать программу проверки Wi-Fi inSSIDer , которая представляет собой приложение, которое можно установить на планшет или телефон Android.

Общая идея состоит в том, чтобы разместить беспроводной маршрутизатор в предпочтительном месте, а затем перемещаться по дому с помощью устройства проверки Wi-Fi inSSIDer , проверять уровень сигнала и при необходимости корректировать местоположение.

Расширение домашней сети

В больших домах/офисах может быть невозможно подключить все устройства напрямую к беспроводному маршрутизатору, поэтому вам потребуется приобрести дополнительные сетевые компоненты.

Вы можете расширить свою домашнюю сеть с помощью:

  • расширение покрытия Wi-Fi за счет установки дополнительных точек беспроводного доступа или более мощной точки доступа.
  • или вы можете расширить проводную сеть, проложив кабели в другие комнаты
  • или с помощью кабелей питания, установив переходники для домашних розеток . См. Как расширить домашнюю сеть
  • .

Настройка домашнего маршрутизатора

Для администрирования домашнего маршрутизатора вы получаете доступ к нему через веб-браузер и входите в систему, используя имя пользователя и пароль.

Прежде чем разрешать устройствам подключаться к домашней сети, необходимо внести некоторые базовые изменения в параметры настройки маршрутизатора по умолчанию.

Двумя важными из них являются SSID , используемый для доступа к маршрутизатору, и пароль администратора маршрутизатора , так как имя пользователя/пароль по умолчанию хорошо известны и опубликованы в Интернете.

См. разделы «Как установить и настроить домашний маршрутизатор» и «Настройка безопасной домашней сети Wi-Fi».

Подключение устройств Wi-Fi

Стандартным способом подключения устройства Wi-Fi к сети Wi-Fi является подключение к сети и ввод пароля при появлении запроса.

Однако большинство современных маршрутизаторов/концентраторов Wi-Fi поддерживают функцию WPS (защищенная настройка Wi-Fi). Что обычно включает в себя нажатие кнопки на маршрутизаторе wi_fi и соответствующей кнопки подключения WPS на Устройстве.

Затем устройства подключаются без необходимости ввода пароля. См. Wiki на WPS

IP-адреса домашней сети

Всем вашим устройствам потребуется IP-адрес.

Предоставляется автоматически службой DHCP , которая по умолчанию предоставляется домашним маршрутизатором.

IP-адреса, предоставленные DHCP-сервером, известны как динамические адреса , , поскольку они могут меняться. Вы также можете назначать адреса вручную, и они известны как статических адресов .

Статические адреса обычно не назначаются, но часто требуются при использовании переадресации портов.

Их можно назначить в сетевых настройках устройства, но желательно на DHCP-сервере с использованием зарезервированных адресов .

Кроме того, адреса, используемые в вашей домашней сети, известны как внутренних адресов .

При подключении к Интернету ваше устройство будет использовать внешний IP-адрес . Этот адрес является IP-адресом маршрутизатора/концентратора. См. Внутренние и внешние IP-адреса для более подробного объяснения.

Поиск DNS, IP, MAC-адресов и IP-адреса маршрутизатора

Возможно, вам потребуется узнать, какие DNS-серверы вы используете, а также IP- или MAC-адрес:

  • Ваш домашний маршрутизатор.
  • Собственный компьютер/планшет/телефон

Основным инструментом, который вы используете, является инструмент ipconfig (Windows) или ifconfig (linux).

На приведенном ниже снимке экрана показано использование команды ipconfig с параметром /all. то есть ipconfig/все

Ваш домашний маршрутизатор — это ваш шлюз в Интернет. При просмотре конфигурации некоторые устройства называют его маршрутизатором по умолчанию, тогда как другие используют термин , шлюз по умолчанию .

На скриншоте выше это 192.168.1.254

Разделение домашней сети

Из соображений безопасности вам может понадобиться разделить вашу домашнюю сеть.Это особенно актуально для сетей малого бизнеса, таких как рестораны и т. д., где клиентам также предоставляется доступ к сети.

Многие современные маршрутизаторы предоставляют для этой цели гостевых сетей , и их легко настроить.

Другим распространенным, но не таким простым способом является использование VLAN. См. Понимание и использование VLAN

.

Конфигурация брандмауэра в домашних сетях

Брандмауэр функционирует как маршрутизатор, и обычно в небольших сетях используется комбинация брандмауэра и маршрутизатора NAT, в которой одно устройство действует как маршрутизатор NAT и брандмауэр.

Брандмауэр защищает компьютеры и устройства вашей домашней сети или сети малого бизнеса от злоумышленников в Интернете.

Он эффективно действует как односторонний цифровой шлюз , блокируя доступ к вашей сети с устройств в Интернете, но в то же время позволяя устройствам в вашей сети подключаться к устройствам в Интернете. (принципиальная схема ниже)

Для небольших домашних/офисных сетей брандмауэр встроен в маршрутизатор, который подключается к Интернету, и является его частью.

Как правило, настройка не требуется, так как поведение по умолчанию разрешает только подключения из локальной сети в Интернет, а не из Интернета в домашнюю сеть.

Однако, если вам требуются устройства в Интернете для подключения к вашей сети (часто это требуется геймерам), вы можете настроить переадресацию портов.

Вы также можете использовать динамический DNS — см. Что такое динамический DNS? и зачем использовать службы динамического DNS?

Проверка скорости сети и Интернета

В любой сети скорость ограничена самым медленным компонентом .

Компьютер с сетевой картой Gigabit, разговаривающий с компьютером с сетевой картой 100 Мбит/с, ограничен скоростью 100 Мбит/с.

Совместно используемые устройства, такие как коммутаторы и точки беспроводного доступа, являются узкими местами сети точно так же, как светофоры и перекрестки с круговым движением на дороге.

LAN Speed ​​test — очень полезный инструмент для проверки скорости вашей локальной сети. См. раздел «Скорость домашней сети».

Для определения скорости Интернета вы можете использовать онлайн-сайты для проверки скорости. См. Общие сведения о скорости Интернета и тесты скорости.

Проблемы с домашней сетью и подключением к Интернету

Время от времени у вас будут возникать проблемы с подключением.

По моему опыту, большинство проблем легко диагностируются и устраняются при наличии терпения и настойчивости.

Хорошее понимание того, как работает ваша сеть, необходимо для успешного устранения неполадок.

Вопросы и ответы

В. В чем разница между маршрутизатором и беспроводной точкой доступа (WAP).

A- Маршрутизатор соединяет домашнюю сеть с Интернетом, а WAP соединяет устройство с сетью.

В-Как проверить скорость домашней сети mt?

A — см. сведения о скоростях домашней сети

.

 

Викторина

Викторина по настройке домашней сети

Информация

Быстрая викторина для проверки ваших знаний о сетях умного дома

Вы уже прошли тест раньше.Следовательно, вы не можете начать его снова.

Вы должны войти или зарегистрироваться, чтобы начать викторину.

Вы должны закончить следующую викторину, чтобы начать эту викторину:

0 из 10 вопросов ответили правильно

Ваше время:

Прошло время

Вы набрали 0 из 0 баллов, (0)

Средний балл

 

Ваша оценка

 

Связанные руководства и ресурсы:

Пожалуйста, дайте мне знать, если вы нашли это полезным

[Всего: 104 Среднее: 3.5]

Как построить домашнюю лабораторию

Когда будущие сетевые инженеры рассматривают домашнюю лабораторию, возникает много вопросов: Какое программное обеспечение следует использовать? Каких компонентов будет достаточно? Как я могу быть уверен, что получу лучшее оборудование для своего бюджета и не буду ограничен по мере продвижения в своем обучении?

Независимо от того, настраиваете ли вы целую среду во время подготовки к сертификации CCNA или для какой-либо другой цели, в такой гибридной среде можно выполнять множество разных действий.

Эта статья призвана осветить эти проблемы и помочь вам сразу приступить к работе, поэтому, когда вы закончите ее читать, вы точно будете знать, что делать дальше. Вы будете на пути к изучению интерфейса командной строки Cisco, созданию собственных кабелей, маршрутизации и коммутации, а также объединению всего этого для работы.

К счастью, нет необходимости изобретать велосипед и пробовать и ошибаться с устройствами и конфигурациями или тратить много денег на специализированное оборудование и лицензии. Если вы изучали сетевые устройства и программное обеспечение, вы, возможно, сталкивались с дорогими решениями корпоративного уровня, которые выходят далеко за рамки того, что мы здесь намереваемся сделать.Чтобы упростить задачу, мы будем перечислять аппаратное оборудование, которое легче получить и для использования которого не требуется лицензирование.

Давайте начнем с нашего физического оборудования. Существуют физические брандмауэры, SOHO, концентраторы, WAP, маршрутизаторы и коммутаторы и т. д., но пока нам понадобятся только маршрутизаторы и коммутаторы.

Основная цель нашей домашней лаборатории — эмулировать сетевое окружение, поэтому имеет смысл начать со следующего рекомендуемого списка устройств. Затем мы предложим вам рекомендуемый набор этих устройств, чтобы вы могли начать строить домашнюю лабораторию:

  • 3 коммутатора
  • 3 маршрутизатора
  • Кабели и инструменты

Рекомендуемый выбор: коммутаторы

Коммутаторы Cisco могут предложить множество возможностей: Layer 2, Layer 3, Power over Ethernet (PoE) и т. д.Для этой конкретной настройки нам следует выбрать Cisco Catalyst 2950 (уровень 2) и Cisco Catalyst 3550 (уровень 3). Эти коммутаторы поставляются с множеством различных опций, и они могут варьироваться в зависимости от желаемой масштабируемости для вашей домашней лаборатории, но в качестве рекомендации мы можем начать с выбора коммутатора следующим образом:

Другие варианты включают WS-2950-24 и WS-2950C-24. Обозначения 12 и 24 просто означают включенные порты, а разница между 2950C и 2950 заключается в том, что первый имеет фиксированные восходящие порты 100BASE-FX, но оптоволокно для наших целей является необязательным.

Другие варианты включают WS-C3550-48-EMI, WS-C3550-24-SMI, WS-C3550-48-SMI. Различия между ними заключаются, опять же, в количестве портов (24 и 48) и в том, что EMI поддерживает расширенные возможности маршрутизации (EIGRP, OSPF и т. д.). Они также необязательны, но могут помочь с масштабируемостью в будущем.

Рекомендуемый выбор: Маршрутизаторы

Существует также множество маршрутизаторов Cisco, которые подходят для нашей домашней лаборатории, но мы можем предложить небольшое их количество и начать с него.Дело в том, чтобы точно знать, какие серии и модели искать. Это может быть вашим первым и самым важным уроком в вашей лабораторной работе: выбор оборудования.

В маршрутизаторах ISR Cisco есть серии 1800, 2800 и 3800, и вот их краткое описание, чтобы вы знали, какой из них выбрать:

  • Маршрутизаторы Cisco C1861: поддерживают передачу голоса, иногда включая голосовые порты FXO и FXS, а также 8-портовый встроенный коммутатор. Если голосовые возможности не входят в задачи лаборатории, C1841 отлично подойдет для наших целей.
  • Маршрутизаторы Cisco C2801: отлично подходят для домашних лабораторий низкого и среднего уровня. Если вам нужно более 4 линейных карт, есть модели C2011, C2821 и C2851.
  • Маршрутизаторы Cisco C3825 или C3845: большие и надежные, их более чем достаточно для нашей домашней лаборатории, но они также могут отлично работать.

Эти модели отлично подходят для начала работы и могут быть модернизированы для использования более продвинутых функций, таких как карты Wan Interface Cards (WIC), для поддержки T-1, Frame-Relay, DSL или добавления дополнительных интерфейсов Fast Ethernet.Посмотреть и сравнить их можно здесь.

Для получения дополнительных возможностей голосовой связи и безопасности вы можете ознакомиться с пакетами Cisco, специально предназначенными для удовлетворения этих потребностей, которые удобно называются пакетами голосовой связи, пакетами безопасности и VSEC (голос + безопасность).

Теперь, когда мы выбрали наши устройства, мы можем перейти к паре периферийных устройств, которые нам понадобятся, чтобы соединить их вместе и запустить нашу лабораторию.

Кабели: нервная система вашей домашней лаборатории

Мы можем пока пропустить оптоволоконные кабели.Вы можете настроить свой дом с помощью кабелей Cat 5e или Cat 6, UTP. Cat 5e будет поддерживать гигабитные скорости, а также Fast Ethernet и дешевле, чем Cat 6. Поэтому в качестве основы рассмотрите возможность добавления кабелей Cat 5a, которых будет достаточно.

Далее нам необходимо рассмотреть 2 типа соединений Ethernet: прямое и перекрестное. Если вы решили приобрести готовую кабельную разводку, вам следует подумать о том, какой тип соединений вы будете делать, и на основе этого сделать приблизительный расчет. Тем не менее, этот вариант может потребовать покупки большого количества кабелей, и вы можете упустить некоторые фундаментальные знания, такие как создание собственных кабелей.

Для этого последнего варианта нам понадобится один рулон кабеля Ethernet. Помните, однако, что у нас есть ограничения по длине: для каждого кабеля категории 5e и 6 максимально допустимая длина составляет 100 метров или 328 футов, поэтому имейте это в виду при проектировании домашней лаборатории.

Теперь, когда у нас есть кабели, давайте перейдем к типам соединений, а затем к необходимым инструментам:

Перекрестное или прямое соединение:

Единственная физическая разница между прямым и перекрестным кабелями заключается в порядке цветов кабеля разъема, как мы увидим в следующем разделе.В то время как перекрестные кабели меняют порядок цветов, прямые кабели имеют одинаковый порядок цветов на обоих концах.

Помните о следующем правиле при работе с кабелями и проектировании сетей, таких как домашняя лаборатория:

Перекрестные кабели используются для подключения подобных устройств (маршрутизатор к маршрутизатору, коммутатор к коммутатору и т. д.), а прямые используются для подключения различных типов устройств (коммутатор к маршрутизатору, коммутатор к компьютеру).

Этой информации достаточно, чтобы приблизительно оценить желаемое общее расстояние прокладки кабелей и типы соединений, которые вам понадобятся, исходя из вашей топологии (ознакомьтесь с дополнительным разделом в конце этой статьи, чтобы узнать, как разместить лаборатория).

Следующий шаг: начните прокладывать собственные кабели.

Для этого вам понадобится:

  • Катушка кабеля Cat 5e
  • Обжимной инструмент RJ-45
  • Разъемы RJ-45
  • Кабельный тестер

Большинство обжимных инструментов имеют лезвия и могут снимать оболочку кабеля, но проверьте наличие этих функции, как вы исследуете. В противном случае вы можете сделать это вручную с помощью ножниц и канцелярских ножей (будьте осторожны!).

Теперь мы можем приступить к сборке собственных кабелей по мере необходимости. Для прокладки внутренних кабелей наших новых разъемов RJ-45

используются 2 стандарта.

Примите во внимание следующее:

Для прямого прохода обычно используется стандарт TIA/EIA 568B на обоих концах, и он имеет следующий порядок цветов: белый/оранжевый, оранжевый, белый/зеленый, синий, белый/синий, зеленый, Белый/коричневый, коричневый.

Стандарт TIA/EIA 568A имеет следующий порядок: белый/зеленый, зеленый, белый/оранжевый, синий, белый/синий, оранжевый, белый/коричневый, коричневый, и используется в сочетании с TIA. /EIA 568B для построения перекрестных кабелей.

Сначала это может показаться запутанным, но вам не нужно запоминать это. Эта мнемоника может помочь для 568B:

«OOG! ББГ! 1/3 = 2/6” (Подумай: «Уф! Малышка Джи!»)

Чтобы понять это, рассмотрим следующее:

  1. Всего 4 разных цвета, а остальные 4 кабеля такого же цвета, но с белой полосой.
  2. Только позиции с четными номерами — сплошные цвета. У нечетных есть белый цвет.
  3. Кроссоверы имеют одинаковую окраску между обоими концами в позициях 4 th и 5 th (синие, ровно посередине), а также 7 th и 8 th (последние 2 позиции коричневые), поэтому будут переключаться только 4 позиции.
  4. Для перехода с 568B на 568A просто переставьте позицию 1 st в позицию 3 rd на другом конце, а также 2 nd в позицию 6 th .

Наша мнемоника теперь имеет смысл: OOG BBG — это первые 6 цветов для 568B (оранжевый, зеленый и синий). Вы знаете, что нечетные числа имеют белые полосы, а также то, что последние 2 всегда коричневые. «1/3 = 2/6» означает соединение 1 st с 3 rd на другом конце, а также 2 nd с 6 th .

На этой простой диаграмме показано, как должно быть выполнено переключение для перекрестного кабеля с 568B на одном конце на 568A на другом конце:

Теперь вы знаете, как создавать собственные кабели, какие из них использовать и для какого типа соединения. Возможно, вы видели, что некоторые маршрутизаторы и коммутаторы Cisco имеют возможность автоматически определять конфигурацию используемого кабеля и изменять электрическую сигнализацию в соответствии с подключением. Однако устройства, упомянутые в этой статье, не обладают автоматическим определением, поэтому в этой лабораторной работе вам потребуются новые знания для практики (не забудьте использовать кабельный тестер).

Дополнительные кабели:

Каждый маршрутизатор или коммутатор Cisco поставляется с консольным кабелем, который представляет собой RJ-45 с перевернутой конфигурацией для гнезда DB-9 или USB на другом конце. Примите это во внимание, потому что, скорее всего, ваш компьютер будет иметь только USB-порты, и вам может понадобиться последовательный адаптер «папа» на USB, если вы не поставляли кабель RJ-45-USB.

Теперь, когда вы все подключились, вы можете использовать чрезвычайно полезное бесплатное программное обеспечение под названием Putty для подключения к вашим устройствам и начала их настройки.Это легкое программное обеспечение будет вашим швейцарским ножом на десятилетия в вашей карьере в области ИТ, поскольку оно также способно для SSH-соединений и многого другого! Кроме того, убедитесь, что на компьютере, который вы будете использовать для настройки новых устройств, установлены правильные драйверы.

О готовых лабораторных наборах:

Существуют готовые лабораторные комплекты, специально выбранные для студентов CCENT, CCNA и CCNP, и они включают почти все необходимое для этого, но они могут стоить намного дороже, чем приобретение каждого устройства по отдельности.

Также рассмотрите возможность приобретения в будущем виртуальных лабораторных платформ, таких как GNS3 и Cisco VIRL, для интеграции более надежной лаборатории.

Бонус №1:

Пока вы ищете эти физические устройства в местных магазинах или в Интернете, вы можете уже сегодня приступить к проектированию виртуальной сети на своем компьютере с помощью популярного обучающего инструмента Packet Tracer, предоставленного Cisco. Вы можете получить его на веб-сайте Cisco после того, как настроите учетную запись и начнете разрабатывать сетевые лаборатории любой сложности.Это интерактивно, и вы также можете использовать Cisco CLI, а также cmd внутри него для настройки вашей сети.

Попробуйте следующее: начните проектировать свою домашнюю лабораторию в Packet Tracer и сохраните свои проекты в виде чертежей физической лаборатории!

Бонус №2:

Вы также можете установить программное обеспечение для виртуализации типа 2 (или «размещенное»), чтобы экспериментировать с различными операционными системами. Для наших целей вы можете начать настраивать виртуальные брандмауэры, VPN-серверы или, если вы еще этого не сделали, изучать Linux/Unix на своем собственном компьютере.У него может быть своя кривая обучения, поскольку вам нужно будет знать, когда использовать NAT или мостовые соединения, или в некоторых случаях выполнять некоторые дополнительные настройки, но это будет частью вашей домашней лаборатории!

Если у вас есть мощный компьютер для экспериментов, вы также можете исследовать виртуализацию типа 1 (или «голое железо»), поскольку многие предприятия перешли с физических серверов на виртуализацию «голого железа» для различных решений.

Этого материала достаточно, чтобы вы начали строить успешную, на 100 % практичную испытательную лабораторию.Всякий раз, когда вам нужно больше рекомендаций, NexGenT поможет вам начать карьеру в ИТ с помощью специализированного обучения!

Бонус № 3: Заставьте все это работать

Не менее важными, чем ваши технические навыки, будут ваши знания в области ИТ: чего ожидать, какие навыки наиболее важны и т. д., чтобы начать строить успешную стратегию своей карьеры в ИТ в то же время, когда вы установите свою домашнюю лабораторию.

Подключите домашнюю сеть: 5 простых шагов

Возможно, вы уже заметили, что я большой поклонник использования кабелей — в отличие от Wi-Fi — для расширения домашней сети.Подключение вашего дома к сети — единственный способ получить наиболее производительную систему, в том числе систему с большим количеством клиентов Wi-Fi. И это обязательно, если вы хотите использовать Multi-Gig.

Прокладка кабелей, безусловно, является проблемой, и иногда это может быть так по довольно необычной причине. Читатель по имени Мартин написал мне на днях, в частности, говоря:

[…] Мне пришлось просверлить кучу маленьких отверстий, чтобы продеть провод. Не большая сделка. Дело в том, что к тому моменту, как я добрался до нужного места, головка разъема была повреждена.Теперь у меня нерабочий кабель. […]

Что ж, Мартин, я тебя чувствую. Но использование готовых сетевых кабелей в вашем случае не идеально. Самое главное, что этот кабель все еще работает нормально, и вы очень близко.

Верно, сама физическая работа по прокладке кабелей из одного места в другое (и установка монтажных коробок) является самой сложной частью проводки дома.

Если вы хотите или уже сделали это, этот пост поможет вам разобраться с остальными. Это проще, чем вы думаете, и пригодится, когда вам нужно починить, построить или обновить домашнюю сеть.

Хотите лучшую сеть Wi-Fi для своего большого дома? Пришло время запачкать руки!

Подключение к дому: что вам нужно

Прежде всего, вам нужно выяснить места, куда вам нужно проложить кабели. Сетевой кабель имеет два конца. Как правило, они оба одинаковы. Но ради этого поста назовем их A и B .

A — это место, где начинается кабель, а B — место, где он заканчивается. В частности, конец A подключается к коммутатору (или маршрутизатору), а конец B подключается к проводному устройству (например, к компьютеру, вещателю Wi-Fi или другому коммутатору).

Выяснение локаций

Вам нужен только один или два кабеля, чтобы иметь ячеистую систему с проводной транспортной сетью во многих домах.

Если вы новичок в ячеистых системах Wi-Fi

Этот дополнительный контент является частью поста, в котором объясняются системы Wi-Fi и связанные с ними элементы.

Backhaul против Fronthaul

Соединение Wi-Fi между двумя прямыми устройствами происходит в одном диапазоне с использованием фиксированного канала в любой момент времени.

Как правило, при использовании нескольких аппаратных модулей Wi-Fi в ячеистой сети существует два типа соединений: переднее соединение и обратное соединение .

Fronthaul — это сигнал Wi-Fi, который ячеистый концентратор транслирует наружу для клиентов или своих сетевых портов для проводных устройств. Это то, что мы обычно ожидаем от вещателя Wi-Fi.

С другой стороны, backhaul , также известный как backbone , является связующим звеном между одним широковещательным хабом и другим, будь то главный маршрутизатор или другой спутниковый хаб. Эта ссылка работает за кулисами, чтобы аппаратные блоки оставались вместе как система. Он также определяет максимальную скорость всех устройств, подключенных к спутниковому концентратору.

Когда полоса Wi-Fi поддерживает транзитную и прямую передачу одновременно, только половина ее пропускной способности доступна для обоих концов. С точки зрения подключенного клиента это явление называется потерей сигнала. Когда полоса используется исключительно для транспортной сети, она называется выделенной транзитной полосой .

Как правило, лучше всего использовать сетевой кабель для транспортной сети или проводную транспортную сеть . В этом случае концентратор может использовать всю свою пропускную способность Wi-Fi для прямой передачи.

В сетях сетевые кабели всегда намного лучше, чем беспроводные, по скорости и надежности.

В этом случае вы прокладываете кабель(-а) от маршрутизатора к месту, где вы хотите разместить спутниковое(-ые) устройство(-а) Wi-Fi, которое должно быть на другом конце дома или, по крайней мере, в его середине.

В качестве альтернативы вы можете проложить кабель от модема (или любого источника Интернета) туда, где вы хотите разместить Wi-Fi-роутер. Все дело в правильном размещении оборудования, чтобы обеспечить наилучшее покрытие.

С другой стороны, если вы хотите сделать все возможное и подключить весь дом, вам потребуется место, где концы А всех кабелей сходятся.Лучше всего иметь их все в небольшой комнате или чулане, где ваша линия интернета выходит в дом.

Оттуда проложите концы B кабеля к разным частям дома, сколько хотите, включая места, где вы собираетесь установить телевизор, камеры PoE, точку доступа, а что нет. Лично у меня по два на каждую комнату в моем доме. В помещении, которое я использую как офис, у меня есть пара на каждую стену.

Какой сетевой кабель взять

Если вам нужно только проложить кабель на открытом пространстве, можно использовать готовый длинный кабель.Но, скорее всего, вам придется прокладывать кабели за стеной, на чердаке, снаружи дома и т. д.

Типы кабелей

В этом случае лучше покупать их оптом. Теперь вы можете отрезать любую длину, какую захотите, а оптовые кабели намного доступнее, чем готовые альтернативы.

Кстати, если вы собираетесь прокладывать кабели на чердаке или за пределами дома, рекомендуется использовать всепогодные кабели или использовать кабелепровод, если вы живете в районах с ненастной погодой или экстремальными температурами.

Мой опыт показывает, что в районе залива Сан-Франциско, где я живу, внутренние кабели могут без проблем прослужить десятилетиями на открытом воздухе. Погода играет большую роль. Но в целом всегда лучше использовать качественные кабели.

Получите объем, достаточный для всего дома. (Обратите внимание, что каждому кабелю нужна некоторая слабина.) Как правило, шпинделя длиной 1000 футов (330 м) более чем достаточно для большого дома.

Марки кабелей (CAT5e, CAT6, CAT7, CAT8)

Что касается марок кабелей, то нет заметной разницы между CAT5e и CAT6 (или CAT6a) для домашнего применения.Оба могут доставлять до 10 Гбит/с, но с разной максимальной длиной.

CAT5e действительно может выполнять десять гигабит в секунду, несмотря на общепринятое мнение, что максимальная скорость составляет 1 Гбит/с.

CAT7 похож на CAT6, но лучше с точки зрения непрерывной длины. CAT8 обеспечивает скорость до 40 Гбит/с. Подробнее о них в этом посте о настройке домашней сети.

Конечная скорость соединения определяется вашим коммутатором или маршрутизатором и конечным устройством. Таким образом, кабелей CAT5e хватит практически для любого дома.Но не помешает перейти на CAT6 (или любой более высокий класс).

Правило состоит в том, что чем сложнее прокладывать кабели, тем чаще следует использовать кабель более высокого (и более дорогого) класса. Выберите оптимальное для вас соотношение «затраты на оплату труда».

Основное правило сетевой разводки

Прокладка сетевых кабелей отличается от электропроводки дома. Вам нужен один кабель для каждого соединения n.

Это потому, что вы не можете разделить сетевой кабель так же, как электрический провод или служебную линию (телефонную или коаксиальную), и ожидать, что он будет работать.

Единственный способ сделать одно сетевое подключение доступным для нескольких проводных устройств — через коммутатор. И это включает в себя несколько кабелей.

Тем не менее, давайте возьмем этот конкретный сценарий:

Если ваша интернет-линия находится в подвале, вы должны разместить маршрутизатор именно там. Теперь, если вы хотите использовать проводное устройство в своей гостиной (например, Xbox), а другое — в офисе (настольный компьютер), вот два способа подключения:

.
Подключение к дому стандартным способом — рекомендуется
  • Один кабель, идущий из подвала в гостиную.
  • Еще один кабель из подвала в офис.
  • Подсоедините концы A кабеля к маршрутизатору, а концы B к проводным устройствам.

Миссия выполнена!

Последовательное подключение проводов в доме — не идеально, а более реально
  • Один кабель из подвала в гостиную.
  • Выключатель в гостиной.
  • Еще один кабель из гостиной в кабинет.
  • Подключите конец А первого кабеля к маршрутизатору.
  • Теперь подключите конец B первого кабеля и конец A второго кабеля к коммутатору
  • Затем подключите конец B второго кабеля к настольному компьютеру.
  • Используйте третий короткий (готовый) кабель для подключения Xbox к коммутатору.

Любой метод подключения будет работать одинаково хорошо с точки зрения скорости — они просто отличаются количеством проводов, деталей и трудозатрат.

А на самом деле вы, вероятно, будете использовать и то, и другое. Это связано с тем, что даже при использовании стандартного способа всегда есть вероятность, что вам потребуется подключить больше проводных устройств, чем количество сетевых портов, доступных в данном месте.

И это подводит нас к следующей важной части: то, что вы прикрепляете к концам кабелей.

Какие запчасти взять

Кабели

Bulk не включают детали, благодаря которым они работают как сетевые из коробки.

Другими словами, это обычные провода, которые можно использовать для самых разных целей. Прежде чем секция сможет работать как сетевой кабель, мы должны превратить каждый конец в сетевой разъем или порт.

Итак, нам нужно приобрести эти модульные биты и установить их на концах A и B каждого кабеля.

Соединитель и порт (обжимной или гнездовой)

Коннектор — это конец, который входит в сетевой порт. Гнездо — это сетевой порт, к которому можно подключить разъем. Это штекерные и гнездовые клеммы.

Сетевой разъем (вверху) и сетевой обжим. Делают порт или коннектор соответственно.

Детали для этих концов обычно называются разъемами и портами , но вы также можете найти их помеченными как RJ45 Crimps и RJ45 Jacks соответственно.(Есть и много других названий, например, вилки , , соединители , и т. д.)

.

Если вы купите готовый сетевой кабель, вы заметите, что оба конца имеют обжимные разъемы. И это хорошо, когда это применимо, всегда используйте готовые кабели, которые бывают разных (короткий ) длин , для подключения проводных устройств к вашей сети.

Да, вы можете сделать один (я сам сделал много), но я бы рекомендовал вместо с использованием разъемов (обжимных) для концов кабелей, когда речь идет о проводке дома.Лучше всего превратить их в сетевые порты. Говорю по многолетнему опыту.

Вот несколько причин:

  • Меньше работы: Гораздо проще и быстрее подключить порт (гнездо RJ45) к кабелю.
  • Больше шансов на успех: Вероятность ошибки с домкратом намного тоньше, чем с обжимом. Обратите немного внимания, и вы сможете сделать идеальный сетевой порт с первой же попытки — подробнее ниже.
  • Стабильность: Сетевой порт остается неподвижным, что позволяет кабелю за ним оставаться неизменным.
  • Гибкость: Если у вас есть сетевой порт, вы можете использовать кабель любой длины для подключения к нему.

Тем не менее, давайте все согласимся, что мы будем использовать разъемы RJ45. Теперь цель состоит в том, чтобы создать сетевой порт на любом конце кабеля .

Вы также можете купить домкраты оптом. Вам нужно два для каждого кабеля, так что возьмите столько, сколько вам нужно, а затем еще пару в качестве запасных частей. Они относительно недороги.

Подключение к дому: подходящие кабели и разъемы

Упомянутый выше сорт кабеля (CAT5e, CAT6 и т. д.) является лишь частью сделки.Фактический класс сетевого кабеля также зависит от того, что вы поставите на каждый конец, в зависимости от того, что ниже.

Таким образом, если вы используете массовый кабель CAT5e с разъемами CAT6, вы получите сетевой кабель CAT5e. И правило всегда для использовать кабельные и модульные биты той же марки .

Если вам по какой-то причине приходится их смешивать, имейте в виду:

Скорее всего, они будут работать, но, опять же, всегда со скоростью более низкого класса. Как правило, более приемлемо использовать разъемы CAT6 (или обжимные зажимы) на кабеле CAT5e, чем наоборот.Итак, если вы решите использовать проводку CAT6, не используйте концевые биты CAT5e.

Также лучше всего использовать одного и того же типа на обоих концах кабеля.

Патч-панель представляет собой множество разъемов RJ45 (сетевых портов), расположенных в одном месте для удобства управления.

Если вы хотите проложить пять или более кабелей, рекомендуется приобрести коммутационную панель для их концов A вместо множества отдельных сетевых портов.

Каждый порт на панели пронумерован, что является отличным способом узнать, какой кабель к какому месту подходит.(Это если вы также пронумеруете другой конец кабеля теми же цифрами.)

Кстати, если вам нужно проложить больше кабелей, чем количество портов LAN на вашем маршрутизаторе, то также пора приобрести коммутатор, чтобы добавить больше портов в маршрутизатор.

Необходимые инструменты

Для работы, которую мы собираемся сделать, а именно для превращения концов кабеля в сетевые порты, нам нужны две единицы оборудования. Оба относительно недороги, стоят около 20 долларов каждый.

Мои верные инструменты Punch-down (красный) и Crimp, я использую их уже много лет, и они до сих пор хорошо работают.Обратите внимание на 12-портовую коммутационную панель и один разъем.
A Инструмент для вырубки

Это устройство, которое вы используете, чтобы вставить внутренние провода кабеля в гнездо. Это очень легко и весело использовать.

Обжимной инструмент (или ножницы)

Этот инструмент в первую очередь предназначен для обжима сетевого кабеля, превращая его концы в сетевые разъемы. Но он также отлично подходит для разрезания кабеля или снятия его экранирования, чтобы открыть внутренние провода.

Однако для того, что мы здесь делаем, вам могут сойти с рук ножницы.

Подключение дома: внутренняя часть сетевого кабеля

Внутри каждого сетевого кабеля (категории CAT5e или выше) вы найдете восемь маленьких проводов в четырех витых парах.

Каждая пара имеет свой цвет, включая синий, оранжевый, зеленый и коричневый, причем один провод имеет сплошной цвет, а другой в основном белый с цветной полосой.

Важно помнить об этих цветах, поскольку каждый провод должен соответствовать разъему в определенном порядке.

Четыре витые пары проводов внутри сетевого кабеля.Обратите внимание на натяжную нить.

Помимо этого, вы также найдете тонкую, но очень прочную веревку, которая служит опорой, когда вам нужно протянуть кабель из одного места в другое.

В результате сетевой кабель можно довольно сильно тянуть, не повреждая его. Только не тяните слишком сильно за .

Кстати, при прокладке сетевого кабеля убедитесь, что вы даете ему немного провисания, а затем оставляете немного на обоих концах. Вы всегда можете обрезать его короче или свернуть, но наоборот очень сложно.

Понимание схемы подключения

Чтобы добавить порт (или разъем) на конец кабеля, необходимо знать схему подключения. Их два, в том числе Т-568А и Т-568Б .

(Не беспокойтесь о подробностях этих чисел. Считайте их именами собственными.)

Это популярные разъемы или выводы для кабелей Ethernet категории 5e и выше (CAT6/a, CAT7, CAT8 и т. д.). Это два конкретных способа согласования цветов проводов с контактами клемм (разъем или порт).

Т-568А против Т-568Б

Любой из этих шаблонов будет работать до тех пор, пока вы используете один и тот же на обоих концах . В данном случае у нас есть стандартный кабель   Straight-Through Ethernet .

Если вы используете T-568A на одном конце и T-568B на другом, вы получите кабель Crossover Ethernet . Этот кабель не будет работать как прямой, но он отлично подходит для прямого подключения двух устройств без маршрутизатора между ними.

Тем не менее, как правило, , а не — хорошая идея перепутать два конца кабеля.Выберите один и идите с ним. Последовательно!

Стоит отметить, что обычно T-568B является предпочтительной схемой подключения, которую я использую для этого поста, а также в реальной жизни. Если вы покупаете готовый кабель, скорее всего, он также использует эту схему разводки.

Кстати, если вы используете неправильные шаблоны (даже когда последовательно так на обоих концах), кабель вообще не будет работать или будет работать на пониженной скорости (10Мбит/с или 100Мбит/с). Плохая вещь.


Чтобы узнать, какой шаблон используется кабелем, взгляните на его разъем.Во-первых, переверните его так, чтобы сторона с зажимом была далеко от вас. Теперь, если первая булавка имеет зеленую полоску, это Т-568А; если полоса оранжевая, то это Т-568Б.

Две общие клеммы сетевых кабелей.

Теперь взгляните на другой конец. Если они одинаковые, то это прямой кабель. Если нет, то это кроссовер. (По умолчанию все сетевые кабели являются прямыми, вы должны указать, что вы хотите найти перекрестный кабель.)

Конечно, вы всегда можете отрезать кончик кабеля и снова его обжать.Однако, опять же, мы не делаем этого в этом посте.

Как вы понимаете из приведенного выше шаблона, обжатие кабеля довольно болезненно и чревато ошибками.

Потому что:

  1. Сначала вам нужно расположить все восемь маленьких проводов по определенной схеме, как показано выше — удачи в этом!
  2. Затем обрежьте кончики проводов, чтобы они все были ровными — еще раз удачи!
  3. Затем вставьте их все в крошечный обжимной штекер, не нарушая шаблон — убедитесь, что вы задерживаете дыхание, когда делаете это.
  4. После этого вставьте саму вилку — с неплотно присоединенными проводами — в отверстие кримпера.
  5. Наконец, сожмите все это одной рукой, скрестив пальцы другой, в надежде, что порядок проводов не будет нарушен во время процесса.

Хорошо, это не , что болезненно, но вы поняли.


Подключение дома: как сделать сетевой порт

Сделать сетевой порт (CAT5e или выше) из конца кабеля намного проще, чем превратить его в разъем.

Вам нужно иметь дело только с одним проводом за раз. Пока вы не сильно страдаете дальтонизмом, вы не можете ошибиться. Шаги ниже помогут.

Я использовал детали CAT5e для фотографий, но все то же самое, если вы используете эквиваленты CAT6 и выше.

Кстати, я выбрал CAT5e, потому что кабель обычно имеет меньше защитных слоев, чем кабели более высокого класса, и, следовательно, легко сделать четкие фотографии процесса. Кроме того, фотографии служат только для примера и не являются частью реального проекта — я был бы слишком занят, чтобы фотографировать (и моя рука не была бы такой фотогеничной).

1. Определите схему подключения

Взгляните на разъем и определите, какую схему подключения вы будете использовать. Опять же подойдет любой, но Т-568Б самый распространенный.

Обратите внимание, что каждая канавка имеет свой цвет, соответствующий жилам кабеля, как упоминалось выше.

Крупный план сети Keystone Jack: обратите внимание на шаблон T-568B, нижний ряд цветов: оранжевая полоса, сплошной оранжевый, полоса синий, сплошной синий. Остальные на другой стороне.

2. Подготовьте провод

Отрежьте наконечник кабеля, чтобы удалить части внутренних проводов, которые вы могли случайно повредить во время установки — то, что произошло в случае с Мартином, касалось верхней части стойки.

Снимите примерно 1 дюйм экранирования, чтобы вытащить провода.

Теперь используйте обжимной инструмент (или ножницы), чтобы удалить около 1 дюйма (2,5 см) экрана, чтобы открыть медные провода. Разложите их витыми парами. (Вы можете отрезать шнурок или просто убрать его с дороги.)

3. Установите провода на домкрат

.

Держите пары как можно ближе друг к другу. Теперь прижмите их по отдельности к канавкам домкрата, совпадая по цвету с узором (в данном случае T-568B).)

Нет необходимости прижимать их слишком сильно, достаточно сильно, чтобы они не выпали.

Прижмите провод по отдельности к гнезду, совпадая со схемой проводки (T-568B). Вот правая сторона.
А вот и левая сторона.
А вот сверху.

4. Ударь их!

Теперь самое интересное. Используйте перфоратор, чтобы протолкнуть провода в канавку — по одному.

Поместите перфоратор поверх канавки стороной с лезвием наружу.

Для этого нужна поверхность (подойдет стена). Убедитесь, что вы положили лезвие наконечника инструмента на снаружи — это отрезает лишний провод. Теперь нажмите его вниз в быстром действии. Вы услышите приятный звук щелчка.

Обратите внимание, как обрезан лишний провод.
Все чисто!

Повторите это с остальными проводами, и вы получите сетевой порт, идеально подключенный к кабелю. (Крепление на самом деле очень тугое, намного прочнее, чем обжатая вручную соединительная головка.)

5. Прикрепите порт к лицевой панели

.

Теперь, если у вас есть монтажная коробка, прикрепите порт к лицевой панели коробки, и миссия выполнена. Если нет, вы можете получить коробку для поверхностного монтажа. Даже если вы оставите кабель незакрепленным, вы все равно получите сетевой порт.

У каждого домкрата Keystone есть зажим, с помощью которого он плотно прилегает к лицевой панели.
Вот так.
Вот настоящий новоиспеченный сетевой порт.

Вот и все. Теперь повторите тот же процесс на другом конце кабеля и остальных кабелях, и вы только что серьезно подключили свой дом.

Подключение коммутационной панели похоже на подключение нескольких разъемов в одном месте. Принцип тот же: вы сопоставляете цвета проводов с канавками на панели.

Подключение патч-панели выполняется по тому же принципу, что и подключение одиночной розетки.

Под каждой панелью вы также увидите схемы разводки проводов T-568A и T-568B. Выберите один и придерживайтесь его последовательно. Кстати, на коммутационной панели вы можете найти все восемь жил кабеля с одной стороны.

Советы:

Подключите один порт панели и соответствующий B-конец кабеля.Проверьте это, чтобы убедиться, что вы все поняли правильно. Это делается для того, чтобы избежать случая, когда вы можете неправильно понять рисунок или расположение цветов на панели и применить вместо к остальным портам.

Также обратите внимание, что если вы сделаете ошибку в подключении одного порта, это может привести к каскаду на остальные порты.

Если ошибетесь, то можете просто выдернуть провода из панели — не повредите — обрежьте кабель и попробуйте еще раз.

Патч-панель упрощает организацию и управление сетевыми кабелями.

Опять же, убедитесь, что ваша панель имеет достаточное количество портов для проложенного вами кабеля. В этом примере я использовал панель с 12 портами, хотя у меня было только шесть линий. Кстати, эту работу я выполнил менее чем за 30 минут, включая время, потраченное на фотографии.

Подключение к домашнему проводу: вынос

Опять же, то, что я описал выше, является самой простой частью электропроводки дома, хотя это может показаться самым пугающим. Надеюсь, последний — это только до , так что вы прочитали этот пост.

Так что вот в чем хитрость: наймите кого-нибудь долговязого, чтобы он сам проложил кабели. Как только концы кабелей будут торчать из стены (или пола), отправьте их домой! Пришло время повеселиться, сэкономив немного денег на рабочей силе.

Очень приятно видеть, насколько лучше становится ваша домашняя (Wi-Fi) сеть после этого, особенно когда вы можете утверждать, что сделали это (все) самостоятельно!

Какие устройства есть в моей домашней сети?

от Ava — 2 августа 2017 г.

Какие устройства находятся в моей домашней сети?

Добро пожаловать на ускоренный курс домашних сетей! Если вы читаете это, то вы, вероятно, сидите среди множества кабелей Ethernet и флеш-боксов, задаваясь вопросом, что все это делает?! Не волнуйтесь, мы в Fing здесь, чтобы спасти положение.Вам больше не придется безучастно кивать продавцу, пока он говорит вам, какой маршрутизатор купить. Плач из-за того, что вы не знаете, что такое шлюз, уйдет в прошлое. Вы собираетесь стать гением домашней сети.

Зачем мне вообще узнавать о настройке домашней сети?

Не только вы чувствуете себя перегруженным настройкой собственной домашней сети. Вся причина создания Fingbox (нашего простого в использовании устройства безопасности домашней сети) заключалась в том, насколько сложной для большинства домовладельцев является тема домашних сетей.Хотя в глубине души мы знаем, что отсутствие знаний делает нас уязвимыми, обычно это нас не беспокоит, но потом все перестает работать. Мы все смотрели на наш маршрутизатор и вежливо спрашивали его, почему он решил прекратить работу во время финала сезона наших последних запойных часов Netflix. По мере того как количество устройств Интернета вещей (IoT) в наших домах увеличивается, возрастает и вероятность того, что вы столкнетесь с техникой, которая отказывается работать. Изучение основ домашней сети не только поможет вам устранять любые возникающие проблемы, но и поможет вам сделать более осознанный выбор при покупке техники для вашего дома.Вы можете оставить все свои заботы о сети компании технической поддержки и, таким образом, почувствовать еще больше, что вам не нужно узнавать о настройке вашей домашней сети. Однако по мере роста умных домов мы увидим, как все больше компаний, занимающихся технологиями и поддержкой, пользуются отсутствием у домовладельцев понимания домашних сетей, предлагая своим клиентам продукты или услуги, которые им на самом деле не нужны. Базовые знания дадут вам больше возможностей понять полезность вашей технической поддержки и привлечь их к ответственности за плохое обслуживание.Мы в Fing уверены, что ваша домашняя сеть не застанет вас врасплох — к концу нашего ускоренного курса вы заставите технологические компании трястись на коленях.

Понимание настройки вашей домашней сети: с чего начать?

Одна из самых сложных вещей в понимании работы сети заключается в том, что большая часть того, что происходит, на самом деле невидима! Труднее понять, как работает ваш Wi-Fi, когда вы физически не видите, что происходит. Вот почему мы решили начать эту серию с рассмотрения той части вашей домашней сети, которую вы видите, — сетевых устройств.Домашние сетевые устройства — это физические коробки и кабели, необходимые для настройки и работы вашей сети. Собирательный термин в сети для физических устройств — аппаратное обеспечение. Сетевое оборудование бывает разных форм и размеров, и его функции сильно различаются. Мы познакомим вас с 10 наиболее распространенными сетевыми устройствами, которые вы, вероятно, найдете в своем доме.

Для начала мы составили для вас памятку по самым распространенным сетевым устройствам. Вы можете прокрутить инфографику ниже для получения более подробных объяснений.

Глоссарий устройств домашней сети — наиболее распространенные устройства в настройке домашней сети

Шлюз Шлюз — это устройство, которое направляет трафик между двумя отдельными сетями. Лучшим примером шлюза в вашей домашней сети является ваш маршрутизатор. Это действует как шлюз между вашей личной сетью и сетью вашего широкополосного провайдера.

Точка беспроводного доступа (WAP) Точка беспроводного доступа — это устройство, которое создает Wi-Fi из проводной сети, позволяя устройству с поддержкой Wi-Fi подключаться к проводной сети.Без WAP вам пришлось бы использовать кабели для подключения устройств к Интернету. Многие современные устройства с поддержкой Wi-Fi, такие как мобильные телефоны, не имеют порта Ethernet для проводных подключений, поэтому WAP является жизненно важной частью вашей домашней сети. Он либо поставляется как отдельное устройство, которое подключается к вашему маршрутизатору, либо встроен в сам маршрутизатор.

Сетевой коммутатор Сетевой коммутатор — это устройство, которое соединяет несколько проводных устройств в сеть. Сегодня вы вряд ли увидите выделенный сетевой коммутатор в своей домашней сети из-за распространения беспроводного Интернета.Тем не менее, они по-прежнему широко используются в более сложных сетях умного дома и бизнес-средах. Сетевые коммутаторы могут быть интегрированы в маршрутизаторы — если вы посмотрите на заднюю часть вашего маршрутизатора, вы, вероятно, увидите около 4 портов Ethernet для этой цели.

Ethernet Кабели Ethernet являются основой всех типов сетей и являются стандартной проводной сетью, используемой сегодня почти повсеместно. Это кабели, которые соединяют ваш маршрутизатор и подключение к Интернету. Многие компьютеры подключаются к маршрутизатору через кабель Ethernet.

Маршрутизатор Маршрутизатор, вероятно, является единственным устройством, которое мы все уверенно знаем, когда речь идет о домашних сетях. Маршрутизатор — это сердце вашей сети, передающее трафик между Интернетом и вашими IoT-устройствами. Большинство потребительских маршрутизаторов теперь будут включать WAP и сетевой коммутатор.

Повторитель/удлинитель Wi-Fi Если у вас дома есть точки доступа Wi-Fi или вам повезло, что у вас есть большой дом, вам может понадобиться повторитель Wi-Fi, чтобы расширить зону покрытия вашей беспроводной сети.Эти устройства получают существующий сигнал Wi-Fi от вашего маршрутизатора, усиливают его, а затем передают усиленный сигнал в ранее недоступные области вашего дома.

Устройство интеллектуального брандмауэра Устройство интеллектуального брандмауэра — это аппаратное обеспечение, которое подключается к маршрутизатору и блокирует проникновение опасного трафика, например вредоносного ПО, в вашу домашнюю сеть. Многие маршрутизаторы в настоящее время поставляются со встроенными аппаратными брандмауэрами. Нажмите здесь, чтобы узнать, есть ли в вашем маршрутизаторе брандмауэр, который вы можете включить.

Устройство сетевой безопасности Устройство безопасности домашней сети — это аппаратное обеспечение, которое подключается к вашему маршрутизатору и отслеживает, какие устройства находятся в вашей сети, защищает вашу сеть от хакерских угроз и предупреждает вас о любых изменениях в состоянии вашей сети. Эти устройства также могут иметь функции устранения неполадок Wi-Fi, помогающие разобраться в проблемах в вашей сети.

Системы автоматизации Системы автоматизации в основном используются в умных домах, но также становятся все более важной частью обычных домашних сетей.Эти системы соединяют все технологии умного дома вместе, чтобы они могли общаться друг с другом. Это позволяет им автоматизировать свои функции в соответствии с заранее запрограммированными правилами. Примером этого может быть умный термометр, измеряющий температуру в вашей спальне. Затем система автоматизации даст указание включить интеллектуальное отопление в этой комнате. Датчики Датчики идут рука об руку с системами автоматизации. Это интеллектуальные устройства, которые обнаруживают и реагируют на входные данные из физической среды.В нашем примере реакции системы автоматики на перепад температуры датчиком выступает умный термометр.

Все, что вам нужно знать о домашней сети

Настройка домашней сети не так сложна, как вы думаете. На самом деле, если ваш интернет-провайдер (ISP) предоставил вам маршрутизатор, когда вы подписались на его услуги, у вас, вероятно, уже есть домашняя сеть.

В этом руководстве мы собираемся объяснить основы домашней сети; подумайте о расширении вашей сети, чтобы обслуживать больше устройств; рассмотреть различные типы подключения к Интернету; и проведет вас через несколько захватывающих сценариев.

Общая картина — что вы можете сделать с домашней сетью?

Прежде чем мы углубимся в технические детали настройки домашней сети, давайте взглянем на общую картину. Домашняя сеть — это частный набор устройств — компьютеров, мобильных телефонов, игровых приставок, — которые подключены к маршрутизатору или коммутатору . Это также называется локальной сетью . Каждое устройство в вашей домашней сети может «разговаривать» с любым другим устройством, что открывает возможности для потоковой передачи мультимедиа, резервного копирования по сети, многопользовательских игр и многого другого.

Вот пример домашней сети, собственно, моей.

Я дополнил маршрутизатор, предоставленный моим интернет-провайдером (переведя его в режим модема ), с помощью Apple Airport Extreme, который обеспечивает лучшую производительность беспроводной связи для некоторых устройств. Оттуда я расширил проводную часть сети на две части дома с помощью 5-портовых коммутаторов Ethernet — мой офис и гостиную, в каждой по 4 устройства.В офисе у меня есть устройство Network Attached Storage (NAS), которое предоставляет общие папки данных для каждого устройства, для фильмов и потокового телевидения в любом месте дома, а также для резервного копирования. В гостиной есть ряд игровых консолей, приставка TiVo и медиаплеер Android (наш обзор ProBox EX2). Несмотря на наличие смарт-телевизора (что такое смарт-телевизор и нужен ли он вам?), он не подключен к моей сети просто потому, что наши устройства гораздо лучше справляются со всем, что предлагает смарт-телевизор.

Многие люди думают, что приобретение маршрутизатора — это только обеспечение подключения к Интернету для всех их технических игрушек, но это может быть гораздо больше.Вот несколько идей о том, что вы можете сделать с домашней сетью — ознакомьтесь с последней частью этого руководства, чтобы узнать о других сценариях домашней сети.

Многопользовательская игра по локальной сети

Для современной молодежи многопользовательская игра является синонимом «онлайн-игры», но большинство игр фактически позволяют вам играть в многопользовательскую игру с другими устройствами в вашей домашней сети. Маловероятно, что у вас будет 4 консоли Xbox, но у вас может быть несколько старых компьютеров, на которых можно играть в Minecraft. Если у вас есть друзья с ноутбуком, вы можете пригласить их и устроить вечеринку по локальной сети.Вот мой выбор из 7 классических игр, которые помогут устроить вечеринку по локальной сети, и наше исчерпывающее руководство по организации вечеринки по локальной сети.

Потоковая передача мультимедиа

«Потоковая передача» не обязательно должна быть из Netflix — если у вас есть коллекция фильмов, хранящихся на вашем компьютере, вы можете использовать приложение, такое как Plex, для обмена ими по домашней сети. Plex имеет красивый интерфейс, автоматически идентифицирует ваши фильмы и работает на любой платформе, поэтому вы можете начать просмотр на телевизоре и закончить просмотр в постели на iPad.Вот наше полное руководство по Plex, и вы также можете рассмотреть премиальный Plex Pass для еще большего количества замечательных функций.

Если вам нужен более расширяемый медиацентр с плагинами, XBMC/Kodi — тоже отличный выбор. (У нас также есть руководство по настройке XBMC, но оно немного устарело).

Настройка домашнего сервера

На базовом уровне домашний сервер может выступать в качестве общего хранилища файлов и, возможно, общей печати, но вы также можете оставить его открытым для всего мира в качестве веб-сервера для бесплатного размещения собственного веб-сайта; или как система управления вызовами АТС; или запустить свой собственный сервер Minecraft… возможности безграничны. Позже в разделе сценариев мы поговорим конкретно о настройке общедоступного веб-сервера.

Общий доступ к файлам

Наиболее распространенная задача во многих домашних сетях – просто отправить файл с одного компьютера или устройства на другой. Вы можете настроить общую папку на другом компьютере, а затем получить к ней доступ из Проводника или Finder, как и к любой другой папке на локальном компьютере. Эта функция встроена в каждую операционную систему, но для еще большей гибкости вы можете рассмотреть возможность покупки диска NAS — выделенного сетевого устройства для хранения файлов с такими функциями, как резервные жесткие диски на случай отказа одного из них. (Прочитайте наш обзор ASUSTOR 7004T NAS для примера функций)

Удаленное управление компьютером

Сидите на диване, но вам все еще нужен доступ к вашему основному компьютеру? С домашней сетью можно. Попробуйте эти бесплатные приложения удаленного рабочего стола для iPad.

Общий доступ к играм и потоковая передача

Если вы увлеченный геймер с учетной записью Steam и хорошим игровым оборудованием, вам больше не нужно привязываться к этому компьютеру, чтобы играть в свои игры: используя Steam In-Home Streaming, вы можете использовать мощности вашего игрового автомата, но играйте в другом месте.Это отличный способ поделиться своей библиотекой Steam со всем домом, поэтому вам не нужно покупать еще один игровой ПК. Valve недавно анонсировала устройство Steam Link за 50 долларов, которое должно быть выпущено в ноябре 2015 года. Оно подключается к телевизору и позволяет транслировать игры на большой экран (с очень небольшой ценой). Никогда не было лучшего времени, чтобы быть геймером!

Маршрутизаторы, модемы и коммутаторы

Эти устройства составляют основу домашней сети, поэтому важно понимать, что делает каждое из них и зачем они вам нужны.

Модем предоставляется вашим интернет-провайдером, но вы должны спросить себя, стоит ли арендовать его у своего интернет-провайдера или купить собственный модем. Модем используется для преобразования их собственного сетевого сигнала, проходящего через телефонную линию, медный коаксиальный кабель или стекловолокно, в стандартный сигнал компьютерной сети. В прошлые времена можно было услышать, как модем набирает телефонный номер, чтобы установить соединение по телефону; но сегодня они работают бесшумно, часто в другой инфраструктуре, чем ваш стационарный телефон.

Маршрутизатор действует как центральная точка контакта между каждым устройством в вашей сети и подключением к Интернету, обеспечиваемым вашим модемом. Все современные маршрутизаторы будут иметь возможность подключения к Wi-Fi, а также несколько портов LAN (обычно до 4). В некоторых случаях модем будет встроен в ваш маршрутизатор, поэтому интернет-провайдер предоставит вам только одно устройство. Также обычно можно настроить эти модемы-маршрутизаторы в режиме «только модем», в котором включен только один сетевой порт и отключены все функции Wi-Fi — это отлично, если вы хотите купить маршрутизатор, более подходящий для ваших нужд.Если у вас есть отдельный маршрутизатор и модем, ваш маршрутизатор будет подключаться к модему через кабель Ethernet, используя порт WAN (глобальная сеть) на маршрутизаторе.

На странице поддержки Netgear показаны порты на задней панели типичного маршрутизатора.

Коммутаторы (и концентраторы) используются для расширения сети, используя один порт вашего маршрутизатора и превращая его во множество других портов. Потребительские коммутаторы обычно можно купить в моделях с 4, 8, 12 и 24 портами.Хотя термины концентраторы и коммутаторы используются взаимозаменяемо, исторически существовала разница в том, как они передавали сигнал: концентраторы слепо повторяли любой входящий сигнал на каждую другую машину в сети; коммутаторы достаточно интеллектуальны, чтобы принимать входящий сигнал, смотреть, куда он идет, и передавать его только на соответствующий исходящий порт. Сегодня они означают одно и то же.

Большинство коммутаторов, которые вы найдете в домашней сети, являются неуправляемыми , что означает, что вам нечего настраивать — просто подключите их, и они работают. Управляемые коммутаторы стоят дороже и могут быть настроены с такими функциями, как качество обслуживания (это означает, что вы можете, например, отдавать приоритет пакетам данных из Skype, чтобы у вас всегда было лучшее качество связи).

Коммутаторы бывают разных размеров, но в домашней сети обычно используются модели с 4–8 портами.

Типы сетевого подключения

Существуют различные способы подключения устройств к домашней сети, которые предлагают совершенно разную производительность и имеют свои плюсы и минусы.Будьте в курсе перед покупкой.

Ethernet / LAN

Локальная сеть или сеть Ethernet — это физические кабели, которые подключаются к маршрутизатору или коммутатору через один из доступных портов локальной сети. Вы ограничены этим количеством, но можете расширить сеть с помощью дополнительных коммутаторов (см. следующий раздел, Расширение вашей проводной сети ). Кабели LAN могут легко достигать скорости до 1000 Мбит/с («Гигабит»), хотя некоторые старые компьютеры могут быть ограничены до 100 Мбит/с.Кроме того, кабели LAN можно прокладывать на расстоянии до 100 метров без ухудшения производительности, поэтому единственным реальным ограничивающим фактором является количество отверстий в ваших стенах, которые вы готовы сделать. Если ответ «совсем нет», и вам не нравятся беспорядочные кабели между дверными проемами, читайте об альтернативах.

Кабели локальной сети — это самое эффективное и надежное сетевое соединение, но оно может запутаться, когда в доме установлено множество устройств. Фото предоставлено: Shutterstock — кабели за маршрутизатором

Wi-Fi / Беспроводная локальная сеть

Беспроводная сеть работает по радиоволнам и вообще не требует проводов. Хотя в теории это звучит великолепно, диапазон беспроводных соединений часто ограничен из-за конструктивных элементов здания и помех от других устройств.

Последний стандарт Wi-Fi — 802.11ac (или просто AC для краткости), который обещает скорость до гигабита, хотя для этого требуются как совместимый маршрутизатор, так и совместимые устройства Wi-Fi (iPhone 6 был первым устройством Apple, поддерживающим AC , например, поэтому вы можете обнаружить, что многие ваши устройства не поддерживают его), и идеальные условия.Вместо того, чтобы слепо излучать один и тот же сигнал во всех направлениях, 802.11ac (и 802.11n в меньшей степени) позволяет маршрутизатору сфокусировать сигнал в луче с центром на удаленном устройстве, что обеспечивает более быстрое и надежное соединение.

Это ужасающее устройство — Nighthawk X6 — новейший Wi-Fi-маршрутизатор от Netgear, обеспечивающий комбинированную скорость Wi-Fi 3,2 Гбит/с.

Wi-Fi с более высокой задержкой, более подверженный помехам и ошибкам, следует использовать только в случае крайней необходимости, например, для мобильных устройств.Кабельное подключение всегда предпочтительнее для полноразмерных настольных компьютеров, игровых консолей и медиацентров.

Power Line

Сеть Power Line включает в себя передачу сетевого сигнала поверх сетевого распределения электроэнергии путем манипулирования частотами, не используемыми для переменного тока. Все, что нужно, — это несколько недорогих переходников (например, эта модель стоит около 30 долларов), которые затем можно подключить к устройствам с помощью стандартного кабеля Ethernet — никаких специальных драйверов не требуется.

Сам сетевой сигнал передается по всему дому через существующую проводку, поэтому это отличное решение, когда прокладка традиционных сетевых кабелей невозможна, но требуется более высокая производительность, чем у беспроводной.

Несмотря на то, что при первом запуске технология была шаткой, ситуация улучшилась до такой степени, что теперь вы получаете полугигабитные скорости с оптимальными условиями — хотя это зависит от возраста вашей домашней проводки, расстояния между точки, радиопомехи и полнолуние в ту ночь (Хорошо, я шучу насчет последнего момента). Линейка Netgear оснащена специальным тестовым светодиодом, который показывает, подходит ли вилка, поэтому вы можете опробовать несколько сокетов, не проводя собственные тесты производительности, хотя, если ни один из сокетов не пройдет, вам не повезло.

Сеть

Power Line, также известная как Ethernet over Power (EoP), не следует путать с Power over Ethernet (PoE), которая позволяет питать небольшие устройства непосредственно по кабелю Ethernet, упрощая проводку и повышая полезность. для таких вещей, как IP-камеры.Для этого требуется совместимый маршрутизатор/коммутатор, и если вам не нужен PoE для конкретного устройства, об этом можно забыть.

Что следует использовать?

Вкратце: использование проводных соединений Ethernet всегда предпочтительнее. Он предлагает самую высокую скорость, лучшую надежность и самую низкую задержку. Используйте беспроводную связь только для устройств, где у вас нет такой возможности, и не тратьте деньги на модный беспроводной маршрутизатор переменного тока, если только вы не знаете, что ваши устройства его поддерживают (к сожалению, наш совет от 2013 года о маршрутизаторах переменного тока все еще актуален. ).Адаптеры Power Line сопряжены с риском, но могут быть предпочтительнее беспроводных, если вы не можете прокладывать кабели и не получаете хорошего покрытия беспроводной сети в определенной области вашего дома — к счастью, сейчас они относительно дешевы (менее 30–50 долларов за адаптер). стартовый пакет), так что не будет большой потерей, если они окажутся бесполезными.

Расширение проводной сети

На маршрутизаторе закончились порты Ethernet? Нет проблем: просто купите коммутатор , чтобы добавить больше портов. Коммутаторы бывают разных размеров и могут стоить всего 30 долларов за гигабитный 5-портовый коммутатор.Обратите внимание, что один порт с обеих сторон будет использоваться в качестве межсоединения, поэтому 5-портовый коммутатор фактически имеет только 4 пригодных для использования порта для подключения большего количества устройств, и вы также потеряете один из портов вашего маршрутизатора (поэтому, если ваш маршрутизатор имеет 4 порта, которые в настоящее время используются, добавление 5-портового коммутатора даст вам всего 3+4 порта) .

Расширение вашей сети с помощью коммутатора Ethernet

Если вам нужно снова расшириться, лучше всего использовать один из исходных портов на маршрутизаторе — хотя возможно последовательное подключение коммутаторов, каждый раз вы будете вносить небольшую задержку.Однако, если другого варианта нет из-за того, что маршрутизатор находится слишком далеко, последовательное подключение один или два раза по-прежнему предпочтительнее других технологий, таких как Wi-Fi или Powerline.

Если вам нужно снова расшириться, лучше всего использовать один из исходных портов маршрутизатора.

Нужен ли перекрестный кабель? . Возможно, вы слышали, что перекрестные сетевые кабели используются для подключения таких устройств, как коммутаторы и маршрутизаторы, но современное оборудование достаточно умно, чтобы сделать это перекрестие в прошивке — нет необходимости использовать специальные кабели.На некоторых коммутаторах у вас все еще может быть назначенный порт восходящей связи или даже физическая кнопка для изменения режимов — используйте ее в качестве соединительного порта.

Решение проблем с Wi-Fi

«Слепые зоны» Wi-Fi

Вы когда-нибудь поднимали телефон вверх, чтобы попытаться получить еще одну полосу сигнала? Wi-Fi ничем не отличается — вокруг вашего дома будут места, где просто не будет сигнала. Возможно, где-то есть металлическая сетка или слишком много стен. Wi-Fi на самом деле довольно непостоянен; избежать проблем, правильно настроив сеть в первую очередь.

Джейсон Коул даже зашел так далеко, что разработал надежное математическое уравнение для расчета этого, что подтвердило его предполагаемые мертвые зоны беспроводной связи.

Вы можете сделать что-то подобное, прогуливаясь по дому с ноутбуком, используя приложение, такое как NetSpot для Mac или HeatMapper для Windows.

Конечно, приложение не может исправить это, но вы можете рассмотреть возможность изменения положения маршрутизатора и повторного тестирования.Прочтите наше руководство по Wi-Fi фэн-шуй, чтобы узнать все о лучших позициях.

Помехи Wi-Fi

Спектр беспроводной связи, как правило, занят, особенно если вы живете в городской среде. Иногда у вас будет плохая производительность беспроводной сети просто потому, что вы используете тот же «канал», что и все остальные. Доступно около 12 различных каналов Wi-Fi (точное количество зависит от того, в какой точке мира вы живете), и вы повысите производительность, если найдете канал, который никто другой не использует: как найти уникальный канал Wi-Fi. Фи канал.Однако современный маршрутизатор должен делать это автоматически.

Вам также доступны юридически сомнительные варианты: заменив прошивку вашего роутера на что-то вроде DD-WRT (что такое DD-WRT и как он может превратить ваш роутер в супер-роутер?), вы сможете «разогнать» сигнал Wi-Fi для передачи сильнее, чем это разрешено законом, или использовать каналы, которые не разрешены в вашей стране.Это может привести вас к тюремному заключению!

Если ваши мобильные устройства поддерживают эту функцию, обновление вашего маршрутизатора до маршрутизатора с поддержкой 802.11ac может повысить производительность, поскольку в нем используется технология формирования луча, которая фокусирует сигнал именно там, где это необходимо.

Изображение с сайта Apple.com, объясняющее AirPort Extreme с технологией «формирования луча» 802.11ac.

Расширение радиуса действия вашего Wi-Fi

Иногда ваш Wi-Fi просто не достигает достаточного расстояния.Если это так, у вас есть несколько вариантов:

  • Коммерческие удлинители Wi-Fi: эти простые устройства стоимостью от 40 до 100 долларов и выше могут принимать ваш существующий сигнал и «повторять» его. Однако для этого есть накладные расходы — ожидайте, что скорость упадет примерно вдвое.
  • Перепрофилируйте старый маршрутизатор, чтобы он выполнял ту же работу.Это может включать замену прошивки роутера на DD-WRT.
  • Попробуйте несколько самодельных методов, которые фокусируют антенну в определенном направлении с помощью какой-нибудь металлической банки.

В качестве альтернативы рассмотрите возможность использования сети Power Line (см. раздел о типах сетей ранее в этом руководстве).

Выбор подключения к Интернету

Требуемые скорости

Чтобы дать вам представление о том, какова может быть ваша потребность в скорости – или, наоборот, что возможно при использовании доступного подключения к Интернету – вот рекомендуемые минимальные скорости Netflix:

  • Качество SD (DVD) — 3 Мбит/с
  • Качество HD (720p/1080p) — 5 Мбит/с
  • Ультра-HD (4K) — 25 Мбит/с

Мегабит против Мегабайт: Это может запутать лучших из нас, поэтому, прежде чем жаловаться своему интернет-провайдеру на то, что вы не получаете заявленную скорость, давайте рассмотрим разницу между Mega бит и Mega байт. .Размеры файлов указаны в мегабайтах или МБ — обратите внимание на прописную букву B, что означает байты; сетевые скорости указаны в мегабитах или мегабитах (и большем гигабите, что составляет 1000 мегабит). Важно отметить, что бит — это 1/8 байта. Итак, если у вас гигабитная скорость интернета (1000 Мбит/с), это означает, что вы можете достичь теоретической максимальной пропускной способности 125 мегабайт в секунду.

Dial-Up

Самый медленный и наихудший из доступных видов Интернета, в основном только в очень сельской местности.Dial-up требует, чтобы ваш компьютер буквально звонил на сервер вашего интернет-провайдера. Максимальная скорость 0,056 Мбит/с. Избегайте, если это вообще возможно, потому что даже загрузка самых простых веб-страниц будет утомительной.

ADSL

Также осуществляется с использованием телефонной линии, но технический прогресс означает, что возможны скорости примерно до 30 Мбит/с (нисходящий поток) / 5 Мбит/с (исходящий поток), что более чем достаточно для среднего домашнего пользователя. Однако соединения ADSL могут быть весьма ненадежными, поскольку они используют ту же устаревшую инфраструктуру, что и телефоны.Скорость не гарантируется и будет сильно различаться в зависимости от местных условий, других пользователей и расстояния от шкафа телефонной станции. Избегайте, если это возможно, но для большинства потребителей, не проживающих в населенных пунктах, единственным выбором будет ADSL.

Волоконно-кабельный («кабельный» Интернет)

Наиболее распространенный тип доступного оптоволоконного Интернета, в котором оптоволоконный кабель используется в качестве магистрали сети, но последний этап пути от кабинета провайдера до вашего дома выполняется с использованием традиционных медных кабелей.Максимальная скорость соединения этого типа в настоящее время составляет около 120 Мбит/с, хотя в будущем она может улучшиться. Вы будете ограничены тем, насколько далеко вы находитесь от шкафа — чем дальше сигнал должен пройти по медному проводу, тем хуже будет ваша скорость.

Оптоволокно к дому / Оптоволокно к помещениям

Самый быстрый Интернет, доступный в настоящее время, предполагает подключение оптоволоконного кабеля прямо к вашему дому. Они обеспечивают скорость до 1000 Мбит / с (или «1 гигабит»), хотя, опять же, это может улучшиться в будущем и может быть включено просто с помощью нового маршрутизатора или обновления прошивки.Если вы хотите лучшее из лучшего, попросите оптоволокно к себе домой. Узнайте больше о различиях между оптоволоконными подключениями к вашему дому.

Карта текущих и будущих городов США с «Fiber to Home» от Google.

3G/4G Dongle

Если стационарная связь недоступна, у вас также может быть возможность использовать мобильное соединение — 3G или 4G/LTE — через USB-ключ. Вам понадобится подходящий маршрутизатор (например, этот от D-Link), так как очень немногие из них поддерживают подключение к Интернету через USB.

Мобильные соединения бывают разных видов: 4G+, 4GX, XLTE, LTE-A и VoLTE; нажмите на ссылку, чтобы узнать больше об их различиях.

Спутник

В очень отдаленных районах широкополосные скорости также можно получить с помощью спутниковой связи. Как правило, существуют ограничения на количество, которое вы можете загружать каждый месяц, хотя скорости будут сопоставимы с линией ADSL хорошего качества или оптоволоконным подключением к шкафу. Они связаны с высокими затратами на настройку, а ежемесячная плата обходится дороже, чем обычная широкополосная связь.Спутниковые соединения имеют высокую задержку, а это означает, что, несмотря на то, что они выполняются быстро после того, как запрос на загрузку установлен, первоначальный запрос может быть довольно медленным, что делает их непригодными для таких вещей, как онлайн-игры и видеочаты.

Запутались в разных способах доступа в Интернет? Гай Макдауэлл еще больше изложил это в своей статье: Объяснение типов технологий доступа в Интернет и что вам следует ожидать

Что такое IP-адреса?

Каждому устройству в вашей внутренней домашней сети назначается частный IP-адрес в формате 192.168.x.x или 10.0.x.x (Почему именно эти номера? Нет причин, просто было решено, что эти номера будут зарезервированы для частных сетей).

Когда ваш компьютер запрашивает доступ к веб-сайту, маршрутизатор должен отправлять запросы на этот веб-сайт, а затем направлять ответы обратно на соответствующее устройство в вашей сети. У вашего маршрутизатора также будет общедоступный IP-адрес , через который интернет-сервисы и веб-сайты будут знать, куда отправлять свои данные обратно в ваш дом, после чего маршрутизатор проверяет пакет данных и говорит: «О, это имелось в виду». для этого компьютера в спальне я отправлю его туда.» 

Чтобы узнать свой общедоступный IP-адрес, проще всего просто спросить Google: «Какой у меня IP?» Для получения подробного отчета, включая приблизительное местоположение, используйте whatsismyaddress.com.

Самое время поднять важную проблему безопасности, о которой вам нужно знать.  Что касается Интернета, ваш дом имеет один IP-адрес и, возможно, только один компьютер.Он не знает частных IP-адресов каждого устройства в сети — он знает только общедоступный IP-адрес вашего маршрутизатора. Это означает, что если вы живете в общежитии или разрешаете своим соседям использовать ваше соединение Wi-Fi, внешний мир не может определить, с какого компьютера произошло какое-либо действие. Или, другими словами, вы (владелец учетной записи у интернет-провайдера) несете ответственность за всех членов вашей семьи (и соседей, если вы делитесь своим подключением) и за все, что они делают в Интернете. Важно научить каждого члена семьи ответственно пользоваться Интернетом и не делиться доступом к Интернету с соседями!

Возможно, вы также слышали, что в мире заканчиваются IP-адреса, и все нужно исправлять путем обновления до IPv6 . Это правда, но вам не нужно об этом беспокоиться. Когда ваш интернет-провайдер перейдет на IPv6, он заменит ваш маршрутизатор на совместимый. Ваша домашняя сеть может продолжать работать на IPv4, а маршрутизатор обрабатывает преобразование адресов между Интернетом и локально.

Большую часть времени вы можете забыть об IP-адресах: компьютеры и устройства будут автоматически отображаться в сетевом браузере Windows или OS X. Но иногда полезно знать IP-адрес, если что-то нужно настроить вручную, и есть несколько способов сделать это.

На ПК с Windows откройте командную строку и введите ipconfig — вы найдете свой IP-адрес где-то в выводе. В Linux и OS X откройте терминал и вместо этого введите ifconfig .

Ваше подключение к домашней сети будет на en0, en1, wlan0 или wlan1

Вы также можете предпочесть использовать графический интерфейс для просмотра сетевых машин. Для OS X я рекомендую IP Scanner Home. Он имеет встроенную базу данных производителей, поэтому, обнаружив устройство, он проверяет, может ли он автоматически идентифицировать тип устройства (и присваивает симпатичную маленькую иконку для легкой идентификации).

В Windows Advanced IP Scanner выполняет аналогичную работу.

В этот момент у вас может возникнуть вопрос: Что такое MAC-адрес? . Это означает «Адрес управления доступом к среде», но на самом деле это просто серийный номер, закодированный в самом оборудовании.У каждого производителя есть свой уникальный стартовый номер, поэтому часто можно определить, кто сделал устройство, проверив MAC-адрес. Теоретически никакие два устройства в мире не должны иметь одинаковый MAC-адрес, но на это нельзя полагаться в целях безопасности, поскольку некоторые устройства могут перепрограммировать свои MAC-адреса (и, следовательно, они могут «подделывать» что-то другое). .

IP-адреса

динамически назначаются DHCP (протокол динамической конфигурации хоста ). Это задача ваших маршрутизаторов, чтобы управлять этим и следить за тем, чтобы ни одному устройству не выдавались конфликтующие адреса.Устройства должны время от времени «проверять связь» с маршрутизатором, чтобы сказать, что они все еще живы (включены) и им все еще нужен адрес; если ваш маршрутизатор перезагрузится или его конфигурация изменится, вполне возможно, что машинам в вашей сети будет присвоен новый адрес. Иногда это может быть проблематично — прочитайте сценарий , как настроить собственный веб-сервер , далее в руководстве, чтобы увидеть пример решения проблемы смены IP-адресов.

Как я могу это сделать? Сценарии домашней сети

У вас есть несетевой принтер, и вы хотите сделать его доступным для всех компьютеров

Многие новые принтеры поставляются со встроенными сетевыми возможностями, а некоторые даже беспроводные.Но если у вас уже есть принтер, полезно предоставить к нему общий доступ в сети, чтобы его мог использовать любой компьютер, а не только «хост-компьютер», к которому подключен USB-кабель. Каковы ваши варианты?

  • Если главный компьютер работает под управлением Windows 7, просто включите функцию Домашняя группа . Пользователи Windows 8 могут следовать этому руководству. Если хост выключен или находится в спящем режиме, принтер будет недоступен.
  • Поделитесь своим принтером с кем угодно в мире через Google Cloud Print.Опять же, для этого требуется, чтобы подключенный компьютер оставался включенным, и он будет работать только в сеансе браузера Chrome, но тогда он открывает возможности для печати из Google Docs или Sheets на мобильном устройстве.
  • Купите принт-сервер. Проводной сервер печати можно купить всего за 30 долларов, что позволяет разместить его рядом с сетевым коммутатором или в любом месте, к которому можно подключить сетевой кабель; беспроводные значительно дороже — около 60 долларов.
  • Используйте Raspberry Pi для создания собственного беспроводного сервера печати. Общая стоимость составляет около 45 долларов, включая беспроводной адаптер, но если у вас уже есть Pi, сидящий в вашей сети и собирающий данные датчиков, было бы экономически выгодно перепрофилировать его и в качестве сервера печати.
  • Проверьте свой роутер — если у него есть USB-порт, возможно, он может выступать в роли сервера печати.Например, Apple Airport Extreme может это сделать, но тот, который вам предоставил ваш интернет-провайдер, не может.

Вы хотите печатать с iPad или iPhone

AirPrint — это специальный протокол, позволяющий печатать с устройств Apple iPhone и iPad. Несмотря на то, что оборудование Apple Airport Extreme, AirPort Express и Time Capsule позволяет совместно использовать USB-принтер, оно не превращает этот принтер волшебным образом в устройство, совместимое с AirPrint.Однако есть два способа добавить AirPrint на устройство, не поддерживающее AirPrint.

Первый — с помощью того же взлома Raspberry Pi, описанного выше; просто установите дополнительное программное обеспечение на Pi, и ваш несетевой принтер будет совместно использоваться в сети и совместим с AirPrint. Если вы не хотите тратить 35 долларов на Raspberry Pi, другой вариант — оставить принтер подключенным к Mac, который почти всегда остается включенным, и запустить какое-нибудь программное обеспечение, такое как Printopia.Printopia стоит 20 долларов США, хотя доступна демоверсия, чтобы вы могли проверить, работает ли она в вашей установке.

У вас есть USB-накопитель, и вы хотите поделиться им со всеми, не оставляя компьютер все время включенным.

Сначала проверьте свой маршрутизатор: если у него есть USB-порт, он, скорее всего, может автоматически делиться всем, что подключено. Вы также можете приобрести что-то под названием «USB-адаптер NAS» примерно за 100 долларов США; они просто берут USB-накопитель и превращают его в сетевое хранилище. Они не являются полноценными устройствами NAS, поэтому вы не найдете резервных дисков или серверных функций, но они будут служить простым и надежным хранилищем файлов.Pogoplug (в настоящее время 20 долларов, по сравнению со 100 долларами, что может означать, что новая модель неизбежна) является одним из таких устройств.

Есть также маршрут «сделай сам» с Raspberry Pi.

Вы хотите настроить веб-сервер для размещения веб-сайта

Для этого нужно выполнить несколько шагов: первый – установить веб-сервер. Как правило, вы используете старый компьютер и устанавливаете готовый веб-сервер. серверный дистрибутив Linux, который автоматически настраивает такие компоненты, как Apache и базу данных MySQL.

Вы также можете попробовать более общий дистрибутив «домашнего сервера», такой как Amahi, который включает в себя веб-сервер, файловый сервер и другие приложения. Наше последнее руководство по настройке веб-сервера предназначено для Raspberry Pi, который является хорошим низкопроизводительным и недорогим веб-сервером, поскольку его можно оставить включенным, не потребляя много электроэнергии.

Вторая часть заключается в использовании переадресации портов, чтобы разрешить переадресацию запросов на порт 80 на ваш сервер.Без этой настройки ваш веб-сервер будет недоступен из внешнего мира, потому что по умолчанию брандмауэр маршрутизатора будет блокировать запросы к этому порту. Что такое переадресация портов и как она может мне помочь?

Последняя часть — дать вашему веб-серверу доменное имя. Если вы не хотите платить за него, попробуйте использовать одного из этих бесплатных поставщиков динамических DNS.

Бесконечные возможности

Домашняя сеть открывает совершенно новый мир вычислений; возможности захватывающие и бесконечные.Это все для нашего вводного руководства, но если у вас есть какие-то конкретные сценарии, с которыми вы боретесь, или вам нужен общий совет по сети, , пожалуйста, спросите в комментариях, и я постараюсь ответить или указать вам правильное направление. Кроме того, вы можете обратиться к книге «Сетевое многофункциональное устройство для чайников» за дополнительной помощью.

Если вам интересно узнать о маршрутизаторах, ознакомьтесь с нашим руководством о том, как настроить VPN на вашем маршрутизаторе, а также о лучших VPN-маршрутизаторах, которые вы можете купить.

26 удивительных способов использования Raspberry Pi

Читать Далее

Об авторе

Джеймс Брюс (опубликовано 725 статей)

Джеймс имеет степень бакалавра в области искусственного интеллекта и сертификаты CompTIA A+ и Network+.Когда он не занят редактором обзоров оборудования, ему нравится LEGO, виртуальная реальность и настольные игры. До прихода в MakeUseOf он был специалистом по освещению, учителем английского языка и инженером центра обработки данных.

Более От Джеймса Брюса
Подпишитесь на нашу рассылку

Подпишитесь на нашу рассылку технических советов, обзоров, бесплатных электронных книг и эксклюзивных предложений!

Нажмите здесь, чтобы подписаться

.

0 comments on “Физический прибор своими руками в домашних условиях: ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ И ОПЫТЫ СВОИМИ РУКАМИ

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.