Физика пәнінен ғылыми-зерттеу жұмыстарын орындауда жоба әдісін қолдану

Қaзaқcтaн Pecпубликacы Бiлiм жәнe Ғылым миниcтpлiгi
Aбaй aтындaғы Қaзaқ Ұлттық Пeдaгoгикaлық унивepcитeтi

Физика кафедрасы

Тоқмола Ә., Оспан А., Бәйден Ә.

Физика пәнінен ғылыми-зерттеу
жұмыстарын орындауда жоба әдісін қолдану

әдістемелік құрал

Ғылыми жетекшісі Рыстыгулова В.Б.
ф.-м.ғ.к., қауым. профессор м.а.

Aлмaты, 2021

МАЗМҰНЫ

бет
КІРІСПЕ ...........................................................................................

1 Жоба әдісі туралы ....................................................................... 4
1.1 Жоба әдісі және оның заманауи әдістемедегі орны ................... 5
1.2 Жоба әдісінің артықшылықтары ................................................. 7
1.3 Жоба әдісін физика пәніне қолдану ............................................

2 Мектеп оқушыларына арналған физикадан жоба

тақырыптарының тізімін жасау ................................................

2.1 8-сынып оқушыларына арналған физикадан жоба 12

тақырыптары ...................................................................................

2.2 9-сынып оқушыларына арналған физикадан жоба 14

тақырыптары ...................................................................................

2.3 10-сынып оқушыларына арналған физикадан жоба 16

тақырыптары ...................................................................................

3 Практикалық бөлім 19
29
...................................................................... 41
3.1 «Физика цирк әлемінде» тақырыбындағы ғылыми-зерттеу

жұмысын жоба әдісі бойынша әзірлеу .........................................
3.2 «Физика тарихындағы ең үлкен жаңалықтар» тақырыбындағы

ғылыми-зерттеу жұмысын жоба әдісі бойынша әзірлеу .............
3.3 «Ньютондық емес сұйықтықтың физикалық қасиеттері және

өмірде қолданылуы» тақырыбындағы ғылыми-зерттеу
жұмысын жоба әдісі бойынша әзірлеу .........................................

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ............................. 53

КІРІСПЕ

Жоба әдісі оқушыларға ғылыми-зерттеу жұмысын жасау үшін нақты
қандай іс-әрекеттер ету керек, проблеманың мақсатын, міндеттерін қоюға,
зерттеу нысаны мен зерттеу пәнін айқындап алуға, ғылыми болжам
жасауға және нақты жобаның өнімі не болатынын айқындауға
көмектесетін бірден-бір инновациялық әдіс болып табылады. Жоба
әдісімен ғылыми-зерттеу жұмысының ғылыми аппаратын және
тапсырмалар тізбегін, жобаның мазмұнын құрып алғанда, оны аяғына
дейін жеткізу жетекші (пән мұғалімі) үшін де, ізденуші (оқушы) үшін де
өте қолайлы. Сондықтан оқушылардың ғылыми-зерттеу жұмысын
орындауға жоба әдісін қолдануды үйрету өзекті мәселе болып табылады.

Әдістемелік құралда педагогиканың инновациялық әдісі болып
табылатын – жоба әдісін физика пәнінен мектеп оқушыларының ғылыми-
зерттеу жұмысына қолдану үлгілік жобалармен көрсетілген. Сынып
деңгейлеріне байланысты жоба тақырыптарын ұсынылған. Физикадан
зерттеушілік, ақпараттық және эксперименттік бағыттағы тақырыптарға
жоба әдісі бойынша ғылыми жоба әзірленген.

Әдістемелік құралдың практикалық маңызы зор. Себебі, физика
пәнінен оқушылардың ғылыми-зерттеу жұмыстарын орындауға арналған
әдістемелік құралды қолданып дайындалған жобаның нәтижесінде мектеп
мұғалімдерінің әлеуеті көтереді. Зерттеуші категориясын қорғауға көмегін
тигізеді.

Әдістемелік құралдың бірінші бөлімінде жоба әдісі және оның
заманауи әдістемедегі орны туралы баяндалады. Жоба әдісін мектеп
оқушыларының ғылыми жобасына қолданудың артықшылықтары
айқындалып, физика пәніне қолданудың жолдары және жобаның түрлері
көрсетіледі. Екінші бөлімінде 8-9-10 сынып оқушыларына арналған
физикадан жоба тақырыптарының тізімі жасалған. Үшінші практикалық
бөлімінде «Физика цирк әлемінде», «Физика тарихындағы ең үлкен
жаңалықтар», «Ньютондық емес сұйықтықтың физикалық қасиеттері және
өмірде қолданылуы» тақырыбындағы ғылыми-зерттеу жұмыстарын жоба
әдісі бойынша әзірлеген.

Болашақта осы жоба аясында физика пәнінен жоба әдісін қолданып
әзірленген зерттеушілік, ақпараттық және эксперименттік бағыттағы
жобаларды үлгі ете отырып, сынып деңгейлеріне байланысты ұсынылған
жоба тақырыптарынан оқушыларға ғылыми жоба тақырыбын беріп,
мұғалімдер, яғни жоба жетекшілері оқушымен бірлесіп жоба дайындауына
болады.

1 ЖОБА ӘДІСІ ТУРАЛЫ

1.1 Жоба әдісі және оның заманауи әдістемедегі орны
Әлемдік тәжірибені талдау әртүрлі елдердің білім беру жүйелерінде
жобалар әдісінің кеңінен таралғандығын айғақтауға мүмкіндік береді.
Себебі, әлем туралы білім тез ескіретін ақпараттық қоғам жағдайында
студенттерге белгілі бір білімнің мөлшерін беру ғана емес, оларды осы
білімді өз бетінше үйренуге, жаңа танымдық және практикалық
мәселелерді шешу үшін алған білімдерін қолдана білуге үйрету қажет.
Әрбір 5~6 жыл сайын кәсіби қызметтің жаңа салалары пайда болып,
сұранысқа ие болуда. Заман талабына сай ескіргендері біртіндеп
жойылуда. Бұл адамдардан жоғары ұтқырлықты талап етеді. «Бүкіл өмірге
жететін білім алу» деген атақты ұран өзектілігін жоғалтқаны кездейсоқ
емес. Қазіргі уақытта оны «Өмір бойы білім алу» ұранымен алмастыруға
болады. Мектептің әр түлегі жаңа материалдарды, жаңа техниканы, жаңа
жұмыс технологияларын оқып, біліктілігін арттырып, қосымша білім
алуға, яғни өмір бойы оқуға дайын болуы керек:
Жоба әдісінің негізінде оқушылардың танымдық дағдыларын, өз
білімдерін өз бетінше құрастыра білуі, ақпараттық кеңістікте бағдарлай
білуі, сыни және шығармашылық ойлауын дамытуы жатыр. Жоба әдісі –
бұл белгілі бір пән аясында яғни, дидактикалық әдістер саласында
қолданылады. Әдіс – дидактикалық категория. Бұл практикалық немесе
теориялық білімнің белгілі бір саласын, белгілі бір қызметті игерудің
әдістері, амалдары жиынтығы. Бұл таным жолы, таным процесін
ұйымдастыру тәсілі. Сондықтан, егер біз жоба әдісі туралы айтатын
болсақ, онда мәселені егжей-тегжейлі қарастыру (технологиясы) арқылы
дидактикалық мақсатқа жету әдісін айтамыз, ол нақты түрде жасалған,
практикалық нәтижемен аяқталуы керек.
Жоба әдісінің негізінде «жоба» түсінігінің мәні мен оның белгілі бір
практикалық немесе теориялық маңызды мәселені шешу кезінде алынатын
нәтижеге прагматикалық бағытталудан құралған идея жатыр. Бұл нәтижені
көруге, нақты практикалық іс-әрекетте қолдануға болады. Мұндай
нәтижеге қол жеткізу үшін балаларды немесе ересектерді өз бетінше
ойлауға, проблемаларды табуға және шешуге үйрету керек, осы мақсат
үшін әртүрлі салалардағы білімді, әртүрлі шешімдердің нәтижелері мен
ықтимал салдарын болжай білу, себеп-салдар байланысын орната білу
қажет.
Жоба әдісі әрдайым оқушылардың жеке, жұптық, топтық өзіндік іс-
әрекетіне бағытталған және оны оқушылар белгілі бір уақыт аралығында
орындайды. Бұл әдіс топтық әдістермен үйлеседі.
Жоба әдісі әрқашан қандай да бір мәселені шешуді көздейді.
Мәселені шешу, бір жағынан, әртүрлі әдістерді, оқыту құралдарын
жиынтықта қолдануды қарастырады, ал екінші жағынан, ғылымның,
техниканың, технологияның, шығармашылық салалардың әртүрлі
салаларынан білімді қолдана білу, білімді біріктіру қажеттілігін білдіреді.

Орындалған жобалардың нәтижелері «түсінікті», яғни егер бұл теориялық
мәселе болса, онда нақты шешім, егер практикалық болса – қолдануға
дайын нақты нәтиже (сабақта, мектепте, нақты өмірде) болуы керек.

Егер жоба әдісін педагогикалық технология ретінде айтатын болсақ,
онда бұл технология өзінің мәні бойынша зерттеу, іздеу, проблемалық
әдістердің жиынтығымен ерекшеленеді.

Жоба әдісі оқушылардың құзыреттілігін қалыптастыру үшін іс-
әрекетке барынша жақын жағдай жасауға мүмкіндік береді. Жобамен
жұмыс жасау кезінде мектеп оқушыларында проблемаларды шешу
құзыреттілігін қалыптастырудың ерекше мүмкіндігі пайда болады (өйткені
мектепте жоба әдісін жүзеге асырудың міндетті шарты оқушылардың өз
мәселелерін жоба арқылы шешуі болып табылады). Коммуникативті және
ақпараттық құзіреттілікті құрайтын іс-әрекет әдістерін игеруге мүмкіндік
бар.

Өзінің мәні бойынша жобалау – бұл танымдық іс-әрекеттен
өзгешеленетін өзіндік қызмет түрі. Іс-әрекеттің бұл түрі ғылымда нақты
өмірді жоспарлау мен өзгертуді жүзеге асырудың принципиальды тәсілі
болып табылады.

Жобалау қызметі келесі кезеңдерді қамтиды:
- жобалық ойды әзірлеу (жағдайды талдау, проблеманы талдау,
мақсат қою, жоспарлау);
- жобалық ойды іске асыру (жоспарланған іс-әрекеттерді орындау);
- жоба нәтижелерін бағалау (шындықтың жаңа өзгерген жай-күйі).

1.2. Жоба әдісінің артықшылықтары
Жоба әдісі – бұл оқушының алдына қойылған мәселелерін шешуге
мүмкіндік беретін білім беру жағдайларын жасаудың тәсілі мен әдістерінің
жиынтығы және оқушының өзіндік іс-әрекетін қолдау технологиясы. Жоба
– бұл мұғалімнің арнайы ұйымдастырған және балалардың өз бетінше
орындайтын, оқушының субъективті маңызды мәселесін шешуге арналған
іс-шаралар кешені, ол өнімді жасаумен және оны ауызша немесе жазбаша
презентация аясында ұсынумен аяқталады.
Жоба әдісінің бірқатар артықшылықтары бар:
- бұл теория мен практика арасындағы белгілі бір тепе-теңдікті
сақтай отырып, оқу қызметін ұйымдастыруға мүмкіндік береді;
- білім беру процесіне табысты интеграциялануда;
-оқу процесіне оңай сәйкес келеді.
Бұл технология отандық дидактиканың, педагогикалық
психологияның, жеке әдістердің жетістіктерін сақтай отырып, кез келген
оқу пәні бойынша кез келген бағдарламада, білім беру стандартында
қойылған мақсаттарға қол жеткізуге мүмкіндік береді;
- бұл әдіс гуманистік, оқу материалын сәтті игеруді ғана емес,
сонымен бірге балалардың зияткерлік және адамгершілік дамуын, олардың
тәуелсіздігін, мұғалімге және бір-біріне деген ізгі ниетін қамтамасыз етеді;

- жоба жасау балаларды біріктіреді, қарым-қатынас дағдыларын
дамытады, басқаларға көмектесуге ниет білдіреді, командада жұмыс істей
алады және бірлескен жұмыс үшін жауапкершілік танытады;

- оқушының білім мөлшерін пассивті жинақтау процесінен
ақпараттық ресурстардың қол жетімділігі жағдайында оны әр түрлі іс-
әрекеттерді игеруге ауыстыруға мүмкіндік береді.

Жобалық оқыту оқушылардың шынайы білімін ынталандырады,
өйткені ол:

- жеке тұлғаға бағытталған;
- көптеген дидактикалық тәсілдерді қолданады;
- мотивациялық саланы дамытады, бұл жұмысты орындау барысында
қызығушылық пен ынтаның артуын білдіреді;
- өз тәжірибеңізден және нақты істегі басқалардың тәжірибесінен
үйренуге мүмкіндік береді;
- өз еңбегінің өнімін пайдалану оқушыларға қанағат әкеледі.
Жоба әдісіне деген қызығушылықтың артуы жалпы білім беруді
модернизациялаудың негізгі бағыттарын жүзеге асыруға мүмкіндік
беретіндігімен түсіндіріледі:
- оқу мазмұнын кіріктіру (интеграциялау);
- ақпараттық технологиялардағы қолданушылық дағдыларды
дамыту;
- ақпараттық, коммуникативтік және әлеуметтік құзыреттіліктерді
қалыптастыру;
- оқушылардың өзіне білім, практикалық дағдылар мен қабілеттер
субъектісі ретінде ерекше қатынасын қалыптастыру.
Жоба әдісінің дәстүрлі оқытудан айырмашылығы жобалау
барысында оқушы игерген дағдылар өмірлік маңызды ақыл-ой мен
практикалық іс-әрекеттердің мағыналы орындалуын қалыптастырады.
Басқаша айтқанда, танымдық, ақпараттық, әлеуметтік, коммуникативті
және басқа да құзыреттіліктер қалыптасады. Оларға, мысалы, мыналар
жатады:
- пәндік әлемді жақсартудың қажеттілігін және қажетті заттың
сапасын анықтай білу;
- берілген тапсырманы, оқу тапсырмасының мәнін, құрдастарымен
және мұғаліммен өзара қарым-қатынас сипатын, орындалатын жұмысты
ұсынуға қойылатын талаптарды түсіне білу;
- жұмыстың соңғы нәтижесін жоспарлау және оны ауызша түрде
баяндай білу;
- іс-әрекеттерді жоспарлау, яғни уақыт, күш, қаражат бюджетін
басқару;
- кезеңдерге жұмсалатын уақыты бекітілген іс-қимылдар тізбегін
құру;

- жобаның жалпыланған алгоритмін орындай білу;
- алдында қабылданған шешімдерге түзетулер енгізе білу;

- жобаның әрбір кезеңдерінің проблемаларын және нәтижелерін
сындарлы талқылау;

- сындарлы сұрақтар мен көмек сұрауды тұжырымдау (кеңес,
қосымша ақпарат, жабдықтар және т.б.);

- техникалық сызбаларды, сызбалардың эскиздерін, макеттерді
қолдана отырып, идеяларды, жобалық шешімдерді білдіру қабілеті;

- қажетті ақпаратты өздігінен іздеу және табу мүмкіндігі;
- қажетті есептеулердің (конструктивті, технологиялық,
экономикалық) схемаларын құра білу, оларды ауызша түрде ұсына білу;
- жоспарланған нәтижеге қол жеткен кездегі жұмыстың нәтижесі
бойынша, орындалған жұмыстың көлемі мен сапасы бойынша, еңбек
шығындары бойынша, жұмыстың жаңалығы бойынша бағалау мүмкіндігі;
- басқалардың орындаған жобаларын бағалау мүмкіндігі;
- жобаларды бағалау критерийлерін түсіну мүмкіндігі;
- жобаларды қоғамдық қорғау процедурасы кезінде өз жобаңызды
қорғау мүмкіндігі;
- нәтижесінде пайда болған дизайнердің кәсіби ерекшелігі туралы,
дизайнердің даралығы туралы идеяларды құру мүмкіндігі.

1.3. Жоба әдісін физика пәніне қолдану
Қазіргі уақытта мектептерде физиканы оқытуда проблема бар. Бұл,
ең алдымен, физика бойынша демонстрациялық және зертханалық
жабдықтардың жетіспеуіне, олардың ескіріп немесе істен шығуына
байланысты; ескі оқыту әдістері қолданылады, ең бастысы: жоғары
сыныптарда пәнді оқу үшін сағат саны жеткіліксіз .
Берілген әдісті қолданудың мақсаты – балаларға физиканы меңгерту
барысында ғылыми-зерттеу жұмысына жоба әдісін қолдануға үйрету, ең
қиын пәндердің бірін оқуға деген ынтаны арттыру және мұғалімдерге
физика пәнінен ғылыми жобаларға жоба әдісін қолданудың
артықшылықтарын көрсету.
«Қызықты сабақ өткізетін адам ғана сабақ бере алады» – бұл
көрнекті физик А.Эйнштейннің сөздері, оны әр мұғалім есте ұстауы керек.
Физиканы зерттеуде білім алушының «(талпыныс туғызып)
қызығушылығын арттырып, талғамды тәрбиелеу (дәмін тату)» мақсатында
керемет ғылым популяризаторы Я.И.Перельман келесі әдістерді ұсынды:
1. Ғылымның ережелері қазіргі заманғы оқиғалармен суреттелген.
2. Техникадан мысалдар келтірілуде.
3. Көркем әдебиет, аңыздар, ауызша әдебиет қолданылады.
4. Парадокстар қолданылады.
5. Тұрмыстық қарама-қайшылықтар талданады.
6. Күтпеген салыстырулар жасалады.
7. Күнделікті өмірден алынған мысалдар қарастырылады.
8. Математикалық фокустар, жылжымалы үстел үсті ойындар,
көрнекі иллюзиялар және т. б. талдау жасалады.
9. Ғылым мен техника тарихы саласына экскурсиялар жасалады.

Бұл әдістердің барлығы қазіргі уақытта өзектілігін жоғалтқан жоқ;

көп жағдайда олар енді кеңейтіліп, толықтырылды. Физика сабағында
жобалар әдісімен жұмыс істеу мұғалімге өте тиімді және қолдануға
көмектеседі.

Жобалар оқу процесіне сәйкес келеді. Физика сабақтарында жоба
әдісін қолданған кезде нәтижесінде оқушылар зерттеу мәселелерін өз
бетінше тұжырымдайтын проблемалық жағдай туындайды.

Оқушылар өз ұсыныстарымен, ойларымен бөліседі, дамуды
ұсынады, өзара топтарда және мұғаліммен, сонымен қатар ата-аналармен
бірлесе жұмыс істейді. Жұмыс барысында балалар ерекше проблемаларға
тап болады, оларды жеңеді, өз білімдерін пайдалана отырып көптеген жаңа
нәрселерді үйренеді.

Бұл туралы презентация кезінде айту өте маңызды: сіздің
идеяларыңыз, оларды талқылау, қандай идеялар қабылданбады?, қандай
идеялар қабылданды? және неге қабылданбады?, жұмыс барысы қандай
болды?, қандай қиындықтарды жеңдіңіздер? және қалай? – бұның барлығы
«іс-әрекет рефлексиясы» деп аталады, сондықтан презентация жоба
әдісінің өзіне негізделген маңызды тәрбиелік мәнге ие.

1. Зерттеушілік жоба. Олар жақсы ойластырылған құрылымды,
белгіленген мақсат пен міндеттерді, өзектілігін, зерттеу тақырыбын,
әлеуметтік маңыздылығын, ойластырылған әдістерді, соның ішінде
эксперименттік әдістерді қажет етеді. Мұндай жобалар ғылыми
зерттеулерге жақын құрылымға ие. Мысал ретінде оқу процесінде белсенді
қолданылатын рефераттарды келтіруге болады: «Ғарыш – адамға»,
«Электромагниттік толқындардың қасиеттері». Алдымен рефераттар өз
қызығушылықтарын қанағаттандыру үшін, сыныпта сөйлеу үшін
жазылады, содан кейін зерттеуге қызығушылық танытқан студенттер кең
аудиторияға шығады. Көбінесе мектепте басталған жұмыс соншалықты
пайдалы болады, оны балалар университетке курстық жұмыс түрінде
түскеннен кейін жалғастырады. Сондай-ақ, балалар өз жобаларымен түрлі
конференциялар мен семинарларда өнер көрсетеді. Мысалы, 10Б сынып
оқушылары «Кометалар дегеніміз не?» тақырыпты қалалық деңгейде
қорғады. Тыңдаушылар материалдың өзін ғана емес, сонымен қатар оны
ұсыну әдісін де ұнатты: Әділ мен Мақсат жұпта жұмыс істеп, бір-бірін
сәтті толықтырды, басқалардың қызығушылығын жұқтырды. Олар үшін
бұл көпшілік алдында сөйлеудің баға жетпес тәжірибесі болды, ал алғыс
хаттар портфолиоға жинақталды.

2. Шығармашылық жобалардың егжей-тегжейлі құрылымы жоқ, ол
тек жоспарланған және жұмыс барысында одан әрі дамиды. Әрбір нақты
жағдайда жоспарланған нәтижелер мен оларды ұсыну нысаны туралы
келісеміз (газет, альбом, бейнефильм, мақала, презентация және т.б.). 11-
сыныпта астрономия бойынша жобалар өте өзекті:

❖ «Күн және оның адамдардың өміріне әсері».
❖ «Марста өмір бар ма?».
❖ « Ғаламшардың пайда болуы. Үлкен жарылыстың теориясы».

❖ «Күн жүйесінің шығу тегі».

3. Ойын жобалары – олардың құрылымы тек жоспарланған және
жобаның соңына дейін ашық қалады. Қатысушылар жобаның сипаты мен
мазмұнына байланысты рөлдерді қабылдайды. Шығармашылық дәрежесі
өте жоғары, бірақ басым қызмет түрі – рөлдік, ойын. Кейбір оқу
тақырыптары бойынша баспасөз конференциясы түрінде өткізілген
сабақтар мысал бола алады, мысалы: «Байланыс құралдарын дамыту»,
«Күн жүйесінің планеталарын зерттеу», «Жұлдыз жүйелерін зерттеудің
заманауи әдістері», онда бұқаралық ақпарат құралдарының «өкілдері»
және кәсіпорындардың, ведомстволардың, министрліктердің «басшылары»
бар; ядролық физика туралы «сот».

4. Ақпараттық жобалар. Жобаның бұл түрі белгілі бір құбылыс
туралы ақпарат жинауға, ақпаратпен танысуға, кең аудиторияға арналған
фактілерді жалпылауға бағытталған. Орта мектеп физика бағдарламасына
енбеген өзекті тақырыптар мысал бола алады, мысалы: «Сұйық
кристалдар», «Судың таңғажайып қасиеттері». Ғылым, техника тарихын,
ғалымдардың өмірбаянын зерттеуге арналған жобалар оқушыларға
шынайы тұлғаның рухани байлығын, интеллигенцияның үздік өкілдерінің
адамгершілік тазалығын ашуға мүмкіндік береді, үлкен тәрбиелік және
танымдық мәнге ие. «Көрнекті тұлғаның моральдық қасиеттері, - дейді ұлы
физик А. Эйнштейн, - бұл ұрпақ үшін және тарихтың бүкіл бағыты үшін
таза интеллектуалды жетістіктерден гөрі маңызды».

5. Тәжірибеге бағытталған жобалар қатысушылардың өздерінің
әлеуметтік мүдделеріне бағытталған, оның қатысушыларының басынан
бастап нақты анықталған нәтижесімен ерекшеленеді. Мұндай жоба барлық
қатысушылардың жақсы ойластырылған құрылымын қажет етеді. Бұл
жерде жұмыс та, бірлескен күш-жігерді талқылау да, түзету де, алынған
нәтижелер мен практикаға енгізу тәсілдерінің тұсаукесерін ұйымдастыру
да маңызды. Дизайн қызметі студенттердің физикалық құрылғылар
өндірісінде көрінеді. Мысалы, 7-сыныпта «Байланыс ыдыстары»
тақырыбын оқығаннан кейін балалар субұрқақтардың барлық түрлерін
жасайды. Механикалық қозғалысты зерттеу аяқталғаннан кейін олар
желдің жылдамдығын, катапультті, өздігінен жүретін арбаны, Фуко
маятникін анықтауға арналған құралдарды ойлап табады, күштермен
танысқаннан кейін оларды өлшеуге арналған құрылғылар ойлап табады. 8-
сыныпта балалар үйде электроскоптар жасап, олармен тәжірибе жасап,
нәтижелерін түсіндіреді. Олар «Электрді өткізгіштер мен өткізбейтіндер»
планшеттерін жасайды. 11-сыныпта магниттік құбылыстарды зерттеу
кезінде 11Б жаратылыстану-ғылыми сынып оқушысы Гаусс зеңбірегінің
моделін жасады және сабақтан кейін барлығы оның қалай әрекет ететінін
қызығушылықпен байқады. Содан кейін презентация жазып, қалалық
конкурста өз жұмысымен сөз сөйледі.

Үлкен белсенді ақыл-ой әрекеті сізді мәселенің көптеген қыр-сырын
білуге, қосымша әдебиеттермен жұмыс істеуге, біліміңізді кеңейтуге,
шығармашылық ойлауды үйренуге мәжбүр етеді. Әдетте практикалық

сипаттағы тапсырмалар маңызды қолданбалы мәнге ие және, ең бастысы,

дизайн, өндіріс және сынақ кезінде ашушылар мен дизайнерлердің өздері
үшін қызықты және маңызды. Егер оқушылардың осындай белсенді ақыл-
ой әрекетін нақты, ақылға қонымды түрде ұйымдастырса, онда ол оларға
көп нәрсе бере алады: ол ой-өрісін кеңейтеді, қабілеттерін дамытады,
практикалық дағдыларды қалыптастыруға көмектеседі, теория мен
практиканы байланыстырады, шашыраңқы болып көрінетін пәндерді
біріктіреді, шығармашылыққа деген қызығушылықты оятады, сәтті
аяқталған жұмыстың қуанышын сезінуге мүмкіндік береді. Педагог
ретінде маған балалардың бұл қызметі оқыту үдерісін жақсартуға
көмектеседі: менің оқушыларыма жақын аспаптардан құбылыстарды
талдау мен теорияға, балаларды қызықтыратын техникадан, оның
құрылысы мен іс-әрекетінің физикалық негіздерін түсінуге бару.

Осы жобалардың түрлерін айтып отырғанымызбен, іс жүзінде аралас
жобалар түрлерімен айналысуға тура келеді.

Жоба бойынша жұмыс аяқталғаннан кейін презентация өткізіледі:
балалар сыныпта өздерінің шығармашылық жетістіктерін көрсетеді,
құрылғының жұмыс принципі, мақсаты, қолданылуы туралы әңгімелейді,
әрі қарайғы жұмыс туралы идеялармен бөліседі. Құрылғыларды дамыту
және жобалау сабақтан тыс уақытта жүреді, бірақ сабақтарда жобалық
әдісті қолданудың органикалық жалғасы болып табылады.

Әрбір жобаны қорғап болғаннан кейін қарсыластар және барлық тілек
білдірушілер сұрақтар қойып, қызықты ақпараттар қосады. Рецензенттер
сабақтың соңына қарай ешкімді аямай, күшті және әлсіз жақтарын талдай
отырып, барлық спикерлерге баға берді. Сондықтан, «5» ғана емес, «4» де
қойылды, дегенмен, менің ойымша, жұмыс өте үлкен және сапалы болды
және тек «5»-ке бағалануы мүмкін еді, бірақ түбегейлі, негізделген және
объективті бағалаумен дауласу мүмкін болмады. Рецензенттер сабақ
барысында ерекше белсенділік танытпаған және ешқандай үлес қоспаған
балаларға (және әр сыныпта осындай) газетке жазбалар түрінде шағын
хабарламалар дайындауды ұсынады.

Жоба әдісін қолдану мен дәстүрлі әдіс арасындағы сабақтың
айырмашылығы – мұғалімнің рөлінің өзгеруінде. Мұғалімде енді үстемдік
рөлде емес, ал көмектесетін, бағыт беруші рөльде болады. Оқушы өзіне
қажетті ақпаратты өзі таңдайды, жобаның идеясына сүйене отырып, оның
қажеттілігін анықтайды. Егер дәстүрлі оқытуда оқушы меңгерілуге тиісті
дайын, жүйеленген білім алса, онда жоба әдісін қолданған кезде жүйелеу,
білімді ретке келтіру – оқушының өз ісі мен құзырында. Ол дайын идеялар
мен ұғымдарды игермейді, бірақ өзі көптеген әсерлерден, білім мен
ұғымдардан өзінің жобасын, әлем туралы идеясын жасайды.

Жоба әдісін қолданған кезде мұғалім сабақтың ұйымдастырушылық
құрылымын қайта қарауы керек, өйткені ол қарапайым сабақтардың
құрылымынан үлкен белгісіздік зонасымен жақсы ерекшеленеді. Әдетте
оқушыларға бұрыннан қалыптасқан, ашылған заңдары бар материалды
бқлжымайтын нәрсе ретінде ұсынады. Бірақ біз кездейсоқ оқиғалардың

көптігі мен олардың әртүрлі комбинацияларының (ғылыми тәжірибе

немесе нақты өмірлік жағдай болсын) әсерінен көптеген белгісіздіктері бар
ортада өмір сүреміз. Ойлаудың икемділігі, көптеген факторларға талдау
жасай алу және ескеру және осы жағдайда оңтайлы шешім таба білу
мүмкіндігі қажет. Бұл технологияның гуманитарлық компоненті –
шығармашылық потенциалды арттырады, өйткені гуманитарлық
жүйелердің басты айырмашылығы – ықтималды модельдердің болуы,
белгісіздікпен жұмыс істеу және олардың ортасында болу. Сондықтан,
соңғы кездері олимпиадалық тапсырмаларда бірнеше нұсқасы мен
шешімдері бар есептер жиі кездеседі. Өмір адамдарға осындай міндеттерді
қойып отырған жоқ па?

2 МЕКТЕП ОҚУШЫЛАРЫНА АРНАЛҒАН ФИЗИКАДАН
ЖОБА ТАҚЫРЫПТАРЫНЫҢ ТІЗІМІН ЖАСАУ

2.1 Физикадан 8-сынып оқушыларына арналған жоба
тақырыптары

Төменде 8-сыныпқа арналған физикадан жобаларға арналған
тақырыптар үлгі ретінде ұсынылған, олар оқушыларға физика бойынша
зерттеу тақырыбы мен зерттеу пәнін анықтауға мүмкіндік береді.

8-сыныпқа арналған физика пәнінен жоба тақырыптарына зерттеу
жүргізу ҚР Білім беру мектептерінің білім беру стандартына сәйкес жоба
жетекшісі – физика пәнінің мұғалімінің қалауы мен талаптарына
байланысты іріктеледі. Зерттеу оқушыға оқудағы көрсеткіштерін
жақсартуға және болашақта физиканы тереңдетіп оқытуды жалғастыруға
мүмкіндік береді.

8-сыныпқа арналған физика бойынша зерттеу жұмыстарының
ұсынылған тақырыптары оқушыға физика сабақтарында алған білімдерін
зерттеушілікке қолдануға және аэродинамиканы, дыбыстық резонансты,
денелердің электрленуін, айналадағы объектілердің қасиеттерін және т.б.
терең зерттеуге мүмкіндік береді.

Студент зерттеудің өзектілігін анықтауда едәуір қиындықтарға тап
болады, сонымен бірге зерттеу объектісі мен зерттеу пәнін нақты
тұжырымдауда шатасулар пайда болады. Мұндайда жоба жетекшісі
ретінде мұғалім қажеттілік болса, оқушыға кеңес беріп, оның білімін
жаңартуы керек.

Физика бойынша ұсынылған зерттеу жобалау жұмыстарының
тақырыптары 8-сыныпта физиктердің еңбектеріне қызығатын, эксперимент
жүргізуді, дәнекерлеуді ұнататын, механикаға, электроникаға, оптикаға
және физиканың басқа да бөлімдеріне немқұрайлы қарамайтын мектеп
оқушыларына қызықты болады.

Мектептің 8-сынып оқушыларына арналған физика пәнінен
жобалардың үлгі тақырыптары:

1. Атмосфералық қысым – адамның көмекшісі.
2. Ауаның ылғалдылығы және оның адам өміріне әсері.
3. Сыртқы дыбыстық тітіркендіргіштердің су құрылымына әсері.
4. Дыбыстар мен шуылдардың адам ағзасына әсері.
5. Судың қасиеттеріне магниттік активтенудің әсері.
6. Әр түрлі әдістермен ерітінділерден кристалдарды өсіру.
7. Ас тұзы мен қант кристалдарын өсіру және олардың пішінін
зерттеу.
8. Қатты заттардың тығыздығын әртүрлі тәсілдермен өлшеу.
9. Көкөністер мен жемістердегі ток күшін өлшеу.
10. Физика сабақтарында температураны өлшеу.
11. Леонардо Да Винчидің өмірге әкелген өнертабыстары.
12. Музыкалық аспаптар мысалында дыбыстық тербелістерді зерттеу.
13. Инерция – жол ережелерін бұзудың себепкері.

14. Ауаның ионизациясы – ұзақ өмір сүрудің жолы.
15. Тірі тіршілік иелеріндегі булану және ылғалдылық.
16. Тұтқыр ортадағы сұйықтық тамшыларының қозғалысын зерттеу.
17. Атмосфералық қысым мен ауа ылғалдылығының бақылау
нүктесінің биіктігіне тәуелділігін зерттеу.
18. Өткізгіштің электр кедергісінің температураға тәуелділігін
зерттеу.
19. Сұйық қоспалардың балқу температурасын зерттеу және өлшеу.
20. Судың сапасы – өмір сапасы.
21. Конденсатордың зарядтау және разрядтау процестерін зерттеу.
22. Импровизацияланған (қолдан жасалған) құралдардан жылу
оқшаулағыш құрылғыны жобалау (құрастыру).
23. Мысық – физикалық зерттеудің объектісі ретінде.
24. Найзағай – әдемі, бірақ қорқынышты құбылыс.
25. Қоршаған әлемдегі кристалдар. Кристаллдарды өсіру.
26. Нанотехнология әлемі.
27. Кәдімгі тамшының ерекше өмірі.
28. Айналмалы қозғалыс туралы өлең.
29. Өмірдегі оптикалық иллюзиялар.
30. Микротолқынды пештердің ультра жоғары жиілікті сәулелену
деңгейін бағалау және оларды пайдалану кезінде проблемалық
қауіпсіздікті қамтамасыз ету.
31. Плазма – заттың төртінші күйі.
32. Неліктен Ай Жерге құлап кетпейді?
33. Неліктен өзендер тікелей ағып кетпей, қисайып ағады?
34. Судың тұздылығын өлшеуге және реттеуге арналған аспап.
35. Энергияның сақтау заңын адам ағзасына қолдану.
36. Кирхгоф заңдарын күрделі электр тізбегіне қолдану.
37. Механика заңдарын адамның физикалық мүмкіндіктерін зерттеуге
қолдану.
38. Медицинада ультрадыбысты қолдану.
39. Медицинада емдік электр тоғын қолдану.
40. Гук заңының (серпімділік күші) қолданылу шекарасын тексеру.
41. Күннің өткені, бүгіні және болашағы.
42. Қазіргі әлемдегі реактивті қозғалыс.
43. Шайнекке қанша су құюға болады?
44. Дене салмағын таразысыз анықтау әдістері.
45. Жер сілкінісі физикасы және оларды тіркеу жабдықтары.
46. Бөлмелердің физикасы мен акустикасы.
47. Физика және косметология.
48. Цунами. Процестердің пайда болу себептері және физикасы.
49. Күн жүйесінің планеталарында шай ішу (әртүрлі планеталар
жағдайында су қандай температурада қайнайды).
50. Ғарыштың экологиялық мәселелері.

2.2 Физикадан 9-сынып оқушыларына арналған жоба

тақырыптары
Бұл бөлімде физика бойынша 9-сынып жобаларының тақырыптары

келтірілген, олар жоба жетекшілерінің әрі қарайғы зерттеулер жүргізуіне
және жеке зерттеу жұмыстарын жазуға негіз болады.

9-сыныпқа арналған физика бойынша қызықты зерттеулер мен
жобалар тақырыптары оқушыға пән бойынша білімдерін тереңдетуге және
физиканың қызықты әлеміне енуге көмектеседі. Жобаны жасау кезінде
жоба жетекшісінің сауатты үлесі мен тәлімгерлігі маңызды.

9-сыныпқа арналған физика бойынша зерттеу жұмыстарына
ұсынылған тақырыптар оқушыға алған білімдерін физика сабақтарында
қолдануға және бағаларын жақсартуға мүмкіндік береді. Бұл кезеңде жоба
жетекшінің қосымша көмегі қажет, сонда ғана оқушы зерттеудің дұрыс
жолына түседі.

Оқушыға кіріспеде ұсынылған зерттеу жұмысының өзектілігін
анықтау мәселесі қиынға соғады. Сондай-ақ, оқушылар зерттеу нысаны
мен зерттеу пәні ұғымдарын шатастырады, немесе нақты жауабын жаза
алмайды.

Осы бөлімде 9-сыныпта физика бойынша ғылыми-зерттеу
жұмыстарының тақырыптары астрофизикаға, атмосфераға және оның
қасиеттеріне, биофизикаға, аспандағы, жердегі және судағы әртүрлі
физикалық құбылыстардың қасиеттеріне қызығушылық танытатын
зерттеушілерді қызықтырады.

Мектептің 9-сынып оқушыларына арналған физика жобаларының үлгі
тақырыптары:

1. Болашақтың көлігі.
2. Көлік және адам денсаулығы.
3. Автомобиль және экология.
4. Өсімдіктердің жоғары температураға бейімделуі.
5. Акустикалық шу және оның адам ағзасына әсері.
6. Альберт Эйнштейн – парадоксалды данышпан және «Мәңгілік
бала».
7. Электр энергетикасының баламалы көздері.
8. Антикалық механика.
9. Архимед күші және судағы адам.
10. Музыка мен дыбыстардың адам ағзасына әсер ету аспектілері.
11. Астероидтық қауіп.
12. Адам өміріндегі атмосфералық қысым.
13. Атмосфералық құбылыстар.
14. Атом энергетикасы. Экология.
15. Атом энергетикасы: қолдау және қарсы болу.
16. Адамзат қызметіндегі Аэродинамика.
17. Аэродинамикалық құбырлар.
18. Баллистикалық қозғалыс.
19. Сымсыз қуат беру.

20. Адамның биомеханикасы.
21. Техникадағы биомеханикалық принциптер.
22. Бионика. Тірі табиғатқа техникалық көзқарас.
23. Адам биофизикасы.
24. Биофизика. Тербелістер мен дыбыстар.
25. Үлкен Адронды Коллайдер - әлемді құруға оралу.
26. Бумеранг.
27. Көкте, жерде және теңізде. (Таңғажайып табиғат құбылыстарының
физикасы).
28. Термостың құпиясы неде?
29. Адамның қызметіндегі Вакуум.
30. Вакуум. Физикалық вакуумның энергиясы.
1. Жел табиғаттағы конвекцияның мысалы ретінде.
2. Жел адамның қызметінде.
3. Мәңгілік қозғалтқыш.
4. Сұйықтықтар мен газдардың өзара түрленуі. Фазалық ауысулар.
5. Поляр шұғыласы мен адам денсаулығының байланысы.
6. Ауаны өлшеу.
7. Судың ластану түрлері және физикалық құбылыстарға негізделген
тазарту әдістері.
8. Жылыту түрлері және олардың тиімділігі.
9. Автомобиль жанармайының түрлері.
10. Шудың ластану түрлері және олардың тірі организмдерге әсері.
1. Ұлы Отан соғысына физиктердің қосқан үлесі.
2. Ылғалдылық және оның адам өміріне әсері.
3. Ылғалдылық және оның адам денсаулығына әсері.
4. Ылғалдылық. Ауадағы оттегінің мөлшерін анықтау.
5. Сыртқы дыбыстық қоздырғыштардың су құрылымына әсері.
6. Қатты дыбыс пен шудың адам ағзасына әсері.
7. Дыбыстың тірі организмдерге әсері.
8. Ұялы телефоннан шығатын сәулеленудің адам ағзасына әсері.
9. Инфрадыбыстың адам ағзасына әсері.
10. Ньютондық емес сұйықтықтың резонанстық әрекетін зерттеу.

2.3 Физикадан 10-сынып оқушыларына арналған жоба
тақырыптары

Бұл бөлімшеде 10-сынып физикасы бойынша жобалардың қызықты
тақырыптары берілген, олармен әрі қарай жемісті жұмыс жасау үшін
оқушылардың қызығушылықтарына және физика мұғалімінің
ұсыныстарына сәйкес таңдауға болады.

Таңдау мен іздеудің ыңғайлылығы үшін 10-сыныпқа арналған физика
жобаларының тақырыптары жинақталған, сұрыпталған және алфавиттік
ретпен орналастырылған, бұл оқушыға тақырыпты тез анықтауға
мүмкіндік береді.

10-сыныпқа арналған физика пәнінен зерттеу жұмыстарының төменде

келтірілген тақырыптары оқушыға физиканың бөлімі бойынша зерттеу
жүргізуге мүмкіндік береді, онда ол зерттеу барысында қиял мен ерекше
көзқарасын таныта алады. Жетекші мұғалім оқушының жұмысын түзетеді,
тиісті дизайн туралы кеңес береді. Бұл жобалық іс-әрекетте де маңызды
және жобаны қорғау кезінде ескеріледі.

Мектептің 10-сыныбында физика бойынша зерттеу жобасының
белгілі бір тақырыбын зерттей отырып, жетекші оқушыға дизайн негіздері
мен жұмыс жоспары туралы нұсқау беруге назар аударуы керек.
Осылайша, оқушы жобаны безендіру ережелерін сақтайды және болашақта
құрылымдық қателіктердің алдын алады.

10-сынып физикасы бойынша зерттеу жобаларының ұсынылған
тақырыптары белгілі физиктердің еңбектерімен қызығатын,
эксперименттер жүргізуді, дәнекерлеуді ұнататын, механикаға,
электроникаға, оптикаға және физиканың басқа да бөлімдеріне
немқұрайлы қарамайтын мектеп оқушылары үшін қызықты болады.

10-сынып оқушыларына арналған физика жобаларының үлгі
тақырыптары:

1. Қатты дене және оның қозғалысының түрлері.
2. Қағаздың анизотропиясы.
3. Электрсыйымдылық. Конденсаторлар. Конденсаторларды қолдану.
4. Сигналдық жарықтандыруға арналған жел генераторы.
5. Көз жанарына физика тұрғысынан көзқарас.
6. Атмосфераның электромагниттік толқындардың таралуына әсері.
7. Магниттік дауылдардың адам денсаулығына әсері.
8. Ішкі энергия. Ішкі энергияны өзгертудің жолдары.
9. Үй жағдайында мыс және темір сульфатының кристалдарын өсіру
және олардың тығыздығын анықтау.
10. Газ заңдары.
11. Геомагниттік энергия.
12. Резонанстық ортадағы динамикалық голограммаларды жазу.
13. Көлік құралдарын атмосфералық электр қуатынан қорғау.
14. Жұлдыздар - әлемнің ең маңызды нысаны. Жұлдыздық
шамалардың шкаласы.
15. Термопара батареясын жасау және температураны өлшеу.
16. Тоғы бар өткізгішке магнит өрісінің әсерін көрсету үшін қолдан
жасалған аспаптарды жасау.
17. Адамның дыбыстық және жарық сигналдарына реакция уақытын
өлшеу
18. Жіптің үзілуіне қажетті күшті өлшеу
19. Термометр көрсеткіштерінің сыртқы жағдайларға тәуелділігін
зерттеу
20. Қан қысымын өлшеудің әдістері
21. Терморезистордың электрлік кедергісінің температураға
тәуелділігін зерттеу

22. Люминесцентті шамның жұмыс принципін зерттеу
23. Күн батареясының пайдалы әсер коэффициентін анықтау
24. Ғарыш объектілерінің суреттерін және олар туралы ақпаратты
іздеуге интернетті пайдалану
25. Angry Birds ойыны. Ойын физикасы. Көкжиекке бұрышпен
лақтырылған дене қозғалысын зерттеу
26. Нанокристалдардың жылу физикалық қасиеттерін зерттеу.
27. Лазерлік плазмадағы зарядталған бөлшектердің концентрациясын
өлшеу.
28. Нанокристалдардың электрохимиялық қасиеттерін зерттеу
29. Көпір архитектурасы.
30. «Ақылды үй» жобасы
31. «Мектеп метеорологиялық станциясы» жобасы.
32. Жуғыш заттарды зерттеу. Сабын физикасы.
33. Сабын көпіршігінің беттік керілуі. Сіздің үйіңіздегі кішкентай
керемет.
34. Магнит өрістері, олардың өлшеу және тірі организмдерге әсері.
35. Құрылымдық бөлшектер мен элементтердің кернеуін, күйін
бағалау үшін поляризация әдісін қолдану.
36. Бейне талдау әдісімен абсолютті серпімді емес соққылар мен
реактивті қозғалыс моделін зерттеу.
37. Кристалдардың өсуіне әртүрлі факторлардың әсерін зерттеу.
38. Сұйықтықтың беттік керілу коэффициентінің өзгеруінің әртүрлі
факторларға тәуелділігін зерттеу.
39. Серіппелі маятниктің тербелістерін зерттеу. Деректерді сандық
тіркеу және өңдеу.
40. Бірдей массадағы екі дененің фронтальды соқтығысуын бейне
талдау арқылы зерттеу.
41. Қардың қасиеттерін зерттеу.
42. Адам денесінің қарсылығын зерттеу.
43. Астрономиялық бақылауларға негізделген динамика заңдарының
ашылу тарихы.
44. Кометалар. Жарық қысымы. «Күн желі».
45. Астрофизикалық зерттеу әдістері. Радиотелескоптар. Оптикалық
телескоптар. Телескоптың бұрыштық ажыратымдылығы.
46. Деформацияланатын денелердің механикасы, қатты денелердің
механикалық қасиеттері.
47. Физика тұрғысынан ұялы телефон.
48. Планетарлық жүйелер мен қара тесіктердің пайда болу процесін
модельдеу және зерттеу.
49. Берілген траектория бойынша қозғалуға, кедергілерді анықтауға
және айналдыруға қабілетті өздігінен жүретін құрылғы моделі.
50. Жартылай күн тұтылуын бақылау.



3 ПРАКТИКАЛЫҚ БӨЛІМ

3.1 «Физика цирк әлемінде» тақырыбындағы ғылыми-зерттеу
жұмысын жоба әдісі бойынша әзірлеу

«Физика цирк әлемінде» жобасы

Сурет 1. Цирк аренасы

«Физика цирк әлемінде» тақырыбындағы физика бойынша оқу-
зерттеу жобасында автор цирк трюктерін зерттеп, физика заңдарының
көмегімен трюктердің орындалу сапасын жетілдіру, цирк нөмірлері мен
физикалық заңдар мен ұғымдардың өзара байланысын орнатты (1-сурет).

Автор физика бойынша зерттеу жұмысы аясында цирк өнеріндегі
физикалық заңдар қолданылатынын анықтады, физика тұрғысынан әртүрлі
цирк трюктерін қарастырды. Олардың кейбір құпияларын ашты, цирк
әртістерінің трюкті сәтті орындау үшін де, өз қауіпсіздігі үшін де физика
заңдарын шебер қолдану қажеттілігі туралы қорытынды жасады, кейбір
трюктерді өз бетінше орындауға тырысты.

Физика бойынша «Физика цирк әлемінде» оқу-зерттеу жобасы
барысында оқушы цирк өнерінің қалай пайда болғанын білді, цирк
өнерінің кейбір жанрларының ерекшеліктерін қарастырды, акробатика,
эквилибристика, жонглинг, әуе гимнастикасы, хула-хуптармен ойнау,
антиподтағы трюктер және моноциклдерде физика заңдарының бар екенін
дәлелдеді.

Мазмұны
Кіріспе
1. Танысу бөлімі
1.1. Цирк өнерінің пайда болу тарихы
1.2. Қазақ цирк өнерінің жанрлары
1.3. Цирк шеберлігінің құпиялары
2. Зерттеу бөлімі
2.1. Акробатикадағы физика
2.2. Эквилибристикадағы физика
2.3. Жонглирлік физикасы
2.4. Физика және әуе гимнастикасы
2.5. Физика және хула-хуптармен ойнау

2.6. Физика және антипод
2.7. Моноциклдердегі физика және тепе-теңдік
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе
Цирк – ежелгі өнердің бірі. Цирк – ең адал өнердің бірі. Үш мың
жыл бұрын, мереке күндері мысыр, грек, үнді, қытай қалаларының
алаңдарында акробаттар, арқанмен жүрушілер, сиқыршылар, шабандоздар,
жонглерлер, жаттықтырушылар өнер көрсетті. Барлық халықтардың бұл
сүйікті көрінісі бүгінгі күнге дейін сақталған.
Цирк – бұл ерекше адамдары бар әлем, және Ғаламда құпиялар
күмбезінің астындағыдай планета жоқ және олар физика заңдарына
бағынады.
Көптеген жылдар бойы цирк өнерін тамашалап көргенмен және бұл
өнер физика жағынан ешқашан қарастырылған емес. Енді маған физика
жағынан цирк трюктерін зерттеп, әр трюкті түсінуге мүмкіндік туды.
Зерттеудің мақсаты: Цирк трюктерін оқып-зерттеу және физика
заңдары арқылы трюктердің орындалу сапасын жақсарту.
Зерттеу міндеттері:

• циркте қандай физикалық заңдар қолданылатынын анықтау;

• цирк нөмірлері мен физикалық заңдардың, ұғымдардың,
құбылыстардың өзара байланысын орнату;

• физика тұрғысынан әртүрлі цирк трюктерін қарастыру, олардың
кейбір құпияларын ашу;

• цирк әртістерінің трюкті сәтті орындау үшін де, өз қауіпсіздігі
үшін де физика заңдарын шебер пайдалану қажеттілігі туралы қорытынды
жасау;

• кейбір трюктерді жасап көру;

• ұсынылған гипотезаның жүзеге асуын бағалау;

• қорытындыларды тұжырымдау.
Зерттеу нысаны: Цирк трюктері.
Зерттеу пәні: Цирк трюктерінің физикасы.
Зерттеудің болжамы: Егер цирк әртісі физика заңдарын жетік біліп
және оларды қолдана алатын болса, онда цирк әртісінің өмірінің
қауіпсіздігіне кепілдік беруге болады, нәтижесінде цирк әртісінің ойыны
ересектер мен балаларға цирк ойындарының тамаша көрінісін сыйлайды.
Зерттеу әдістері:
1. Зерделеу.
2. Талдау.
3. Зерттеу.
4. Жалпылау.
5. Бақылау.

Цирк өнер қатарында ерекше орын алады; цирк — көрнекі өнер (ол
тілдік кедергілерден қорықпайды) және әмбебап (кез-келген көпшілікке
қол жетімді).

Әдетте цирк балаларға арналған ойын-сауық деп айтылады; бұл
мүлдем дұрыс емес; бес жасар баланың акробаттың қорқынышын ересек
көрермен сияқты бағалай алмайтындығына күмән жоқ.

Цирк әртістері үшін ең бастысы циркпен өмір сүру. Көбісі келеді,
кетеді, бірақ мақсатқа ұмтылғандар және таланттылар қалады және олар
ешқашан кетіп қалып, қателікке бармайды. Әртістер үшін ең бастысы,
әрине, көрерменнің қуанышы, күлкісі мен шаттығы.

Әртістер өздерінің трюктерін жасап жаттығу кезінде жарақат алады,
бірақ олар бәрібір көрермендерін таң қалдыру үшін жақсы нәтижеге қол
жеткізуге тырысады.

Дәл осы мақсатта мен зерттеу үшін осы тақырыпты таңдауға шешім
қабылдадым, егер физика тұрғысынан цирк трюктерін түсінсек, жаттығу
кезінде жарақат аз болады және трюктеріміз жоғары сапада орындалады.

1. Танысу бөлімі
1.1. Цирк өнерінің пайда болу тарихы
Цирк – заң бойынша ойын-сауық қойылымы жасалатын көрініс
ойын-сауық өнерінің бір түрі. Сондай-ақ осы қойылымдарды өткізуге
арналған арнайы ғимарат цирк деп аталады. Цирк сөзінің өзі латынның
«circus» сөзінен шыққан, ол «шеңбер» дегенді білдіреді. Өйткені, дөңгелек
арена барлық уақытта өнер көрсету сахнасы болды. Цирк өнері әрқашан
қоғам өмірімен, халықтың жұмыс күндерімен және мерекелермен, діни
сыйынушылықтармен тығыз байланысты болды.
Ежелгі Шығыс елдерінде қолөнершілер өздері жасаған арқанның ең
мықты екенін дәлелдегісі келген, қолөнершілер онымен жүрді, секірді,
тіпті жүгірді. Парсыда жауынгерлер таудың басына көтерілу үшін,
жолдастарын және төңіректі қарау үшін иығына немесе белдікке ілген
таяқты қолдана білді. Жеміс жинаушылар еркін баспалдақтарда тепе-
теңдікті сақтап, ағаштан ағашқа ауысу үшін қолданды.
Африка елдерінде жауынгерлер акробатикалық шеберлігі үшін
таңдалды. Олар ауада айналып, құлауға тиіс еді. Алғашқы кәсіби цирк
әртістерінің қойылымдары туралы Ежелгі Египет, Греция, Рим, Византия
және басқа мемлекеттердің хроникаларында кездеседі. Кезбе халық
әртістері – гистиондарға ерекше рөл берілді. Орта ғасырларда цирк
өнерінің дамуына рыцарьлық турнирлер мен ат жарыстары үлкен әсер етті.
Ат спорты мектептері бүкіл Еуропада, ең алдымен Италияда ашыла
бастады. 1770 жылы Лондонда ашылған ат спорты мектептерінің бірі -
Астлеем алдымен арнайы жабдықталған амфитеатрда қойылымдар бере
бастады. Кейінірек ол әлемдегі алғашқы тәуелсіз цирк ретінде танылды.
Онда Франкони отбасы өнер көрсете бастады.
Көп ұзамай цирктер барлық жерде пайда бола бастады. Цирк Ресейге
ене бастады. Сонымен, XVIII ғасырдың екінші жартысынан бастап

гастрольдік труппалар үнемі ірі қалаларда өнер көрсетеді. Санкт –
Петербургте өнер көрсеткендердің ішіндегі ең танымалдары - Лежара,
Гверра және Кюзана. Цирк халықтық фестивальдердің тәжірибесін
белсенді қолданды. Әр түрлі жанрларда өнер көрсететін көрнекті отандық
цирк әулеттері пайда болды.

Акробаттар - Сосиндер, арқанмен жүрушілер – Молодцов пен
Блонден, гимнасттар – Леотар, клоундар – Дуров пен Лазаренко, клоун-
музыканттар – Бим-Бом және басқалар. Негізінен отандық әртістердің өнер
көрсетуіне мүмкіндік берген ірі антреприздер құрыла бастады. Ең
танымалдары – Саламон Чинизелли, Никитин бауырлар цирктері.

1.2 Цирк өнерінің жанрлары
Акробатика - бұл адамның физикалық жетілуін көрсететін сипаты
мен күрделілік дәрежелері бойынша әртүрлі арнайы жаттығуларға
негізделген, көптеген түрлерден тұратын, цирктің басты жанры.
Эквилибристика – арнайы реквизиттер мен снарядтарды қиындатып
қолданумен, түрлі жағдайларда тепе-теңдікті сақтау өнерін көрсететін
цирк жанры.
Жонглерлік – бұл жанрда әртіс белгілі бір ретпен және белгіленген
ырғақпен заттарды лақтыруға және ұстап алуға шеберлігін көрсетеді.
Әуе гимнастикасы – бұл жанр циркте пайда болған және ұзақ уақыт
бойы тек цирктың жанры болған. Әуе гимнастикасына тікелей ауада,
манеж үстінде орындалатын барлық нөмірлер жатады.
Хулахуппен ойнау - тек әйелдер орындайды; негізгі трюктер - денені
және оның бөліктерін - мойын, қол, аяқты бір, содан кейін бірнеше рет
айналдыру; үлкен шеңберлермен жонглинг қолданылады.
Антипод - (грек. anti - қарсы және риѕ – тегі, подос - аяқ). Әртіс
арнайы құрылғыда жатып орындайтын жонглерлік түрі - төңкеріліп
көтерілген тринка, ол әртүрлі заттарды лақтырып, ұстап алады, оларды
теңестіреді, қадамдық қимылмен айналдырады және көлденең қалыпта
айналдырады.
Моноциклдердегі тепе-теңдік. Циркте әртүрлі трюктерді орындау
үшін қолданылатын бір дөңгелекті велосипед.

1.3 Цирк шеберлігінің құпиялары
Цирк аренасындағы барлық қойылым – бұл үлкен, қажырлы, көп
сағаттық жұмыс, қиын жаттығулар. Көрермен әртіске қандай еңбектерді
мінсіз орындауға лайық екенін білмей, таңдана қарайды. Барлық цирк
жанрларының ерекшелігі орташа адамның қабілеттерінен асатын және
күнделікті өмірден тыс ерекше дағдылар мен қабілеттерді көрсетуге
негізделген.
Сондықтан цирк өнерінің негізі – эксцентрикке негізделген трюк (лат.
ex - тыс және centrum - шоғырлану, ортасы). Бірақ әртіс физикалық
тұрғыдан дайындалған адам ғана емес, сонымен қатар физиканы білетін
адам. Өйткені, әртіс оны орындауға үйренуден бұрын, әр трюк өте жақсы

дайындалған болуы керек. Барлық дайындық физика көмегімен жүзеге
асырылады: есептеулер трюкті орындау үшін маңызды рөл атқаратын
шамалардың стандартты мәндерін қолдана отырып жасалады. Егер әртіс
өзінің трюктерінің барлық қыр-сырын білсе, оны сәттілік күтеді.

Зерттеу барысында цирк әртістерінің өмірі мен трюктардың сапасы
физика заңдарын қолдану қабілетіне байланысты екендігі дәлелденді.

2. Зерттеу бөлімі
2.1. Акробатикадағы физика
Көпшілігіміз циркке барғанда қозғалыстардың сұлулығына, ең күрделі
сальтоға таң қалдық! Бұл шеберліктің негізінде импульс моментінің
сақталу заңының нәтижесі жатыр.
Қолында тірегі бар сальто. Бұл әдісті жетілдіру үшін гимнаст
бастапқы фазада тізе бүгіп, кеудеге басу арқылы инерция моментін
азайтып, масса центрінен өтетін көлденең осьтің айналу жылдамдығын
арттыруы керек. Секірудің соңында гимнаст денені түзетуі керек, содан
кейін инерция моменті артып, бұрыштық жылдамдық төмендейді.
Егер секіру ерекше орындалса, яғни тоқтаған кезде, онда соңғы
әрекеттер негізінен тепе-теңдікті сақтауға бағытталған. Тірекке тиген
сәттен бастап амортизация кезеңі басталады (акробаттың соңғы
әрекеттерінің маңызды кезеңі) — аяқтың тізе буындарында бүгілуі.
Сонымен қатар, экстензорлы бұлшық еттер қонудың жұмсақтығын
қамтамасыз ететін төмен жұмысты орындайды. Кейбір секірулер тік
траекторияда орындалады.
Бұл жағдайда дененің ілгерілемелі және айналмалы қозғалысының
жылдамдығы артады, сондықтан акробат аяқтарын тірекке әдеттегіден гөрі
өткір бұрышпен және тігінен алыс қою керек. Амортизация кезеңінде
аяқтың иілу жылдамдығы мен шамасын өзгерте отырып, акробат дененің
вертикалын тірек аймағына жақындатады, сондықтан денесін түзеткеннен
кейін ол тірек аймағында болады. Бұл тепе-теңдікті сақтаудың міндетті
шарты.
«Пирамида» ойынындағы акробаттар. Массаның ауырлық центрі тірек
нүктесімен бір тік болуы керек (2-сурет).
Импульс моментінің сақталу заңы энергия мен импульстің сақталу
заңдарымен қатар трюктерді сәтті орындау үшін де, өз қауіпсіздігі үшін де
маңызды негізгі заңдардың бірі болып табылады.

Сурет 2. Акробатика

Физика заңдары:
• акробаттардың жұмсақ төсеніштеріне қонуы - бұл импульстің
сақталу заңы (әсер ету күші неғұрлым аз болса, акробаттың құлаған
бетімен жанасу уақыты соғұрлым көп болады);
• акробаттың сальтосы - айналмалы қозғалыстың механикасы және
динамикасы;
• циркте бір әртіс аздап теңдестіре отырып, бүкіл «құрылымның»
ауырлық центрін тірек алаңының ішінде болатындай бүкіл топты ұстап
тұруы мүмкін.

2.2. Эквилибристикадағы физика
Әр түрлі заттарды тепе-теңдікте ұстау өнері. Циркте өнер көрсететін
әртістерді балансёрлар деп атайды (3-сурет). Балансёрдың қозғалыс
амплитудасы неғұрлым аз болса, оның шеберлік деңгейі соғұрлым жоғары
болады.
Орындаушының иығында немесе маңдайында тұруды шестпен
баланс жасау деп айтады. Бұл трюкті жасау үшін әр түрлі бағытта баяу
және жәймен қозғалу керек, сонда қозғалыс нақты және жеңіл болады.
Физика заңдары: шестпен баланс жасау – орнықты тепе-теңдік,
ауырлық центрі, тепе-теңдік.

Сурет 3. Эквилибристика

2.3 Жонглерлік физикасы
Белгілі бір ырғақта әр түрлі заттарды лақтыру және ұстау қабілетіне
негізделген көркемдік іс-әрекет түрі. Әр түрлі жонглерлік бағдарламаның
көптеген таңғажайып фокустары айналу осінің бағытын сақтау үшін
айналмалы денелердің қасиетіне негізделген.
Бұлай түсіндірудің мәні инерция заңымен тікелей байланысты.
Зырылдауықтың әрбір бөлшегі айналу осіне перпендикуляр жазықтықта
шеңбер бойымен қозғалады. Инерция заңы бойынша бөлшек әрбір сәтте
шеңберге жанама тіке сызыққа қарай шеңберден шығып кетуге ұмтылады.
Бірақ кез келген жанама шеңбердің жазықтығында орналасқан;
сондықтан әр бөлшек әрдайым айналу осіне перпендикуляр жазықтықта
қалатындай қозғалуға тырысады. Бұдан шығатыны, айналу осіне
перпендикуляр орналасқан зырылдауықтың жазықтықтары кеңістіктегі
орнын сақтауға тырысады, сондықтан оларға түсірілген жалпы
перпендикуляр, яғни айналу осінің өзі де, өз бағытын сақтауға тырысады.
Лақтырылған қалпақты оңай ұстап алуға болады, егер оған өс
маңында айналу берген болса.
Жонглерлік негізгі цирктік жанр болып табылады және формалары,
стильдері, техникалық тәсілдері мен реквизиттері сан алуандығымен
сипатталады (4-сурет). Қазіргі заманғы жонглерлік екі негізгі көркемдік
бағытқа бөлінеді: классикалық және тұрмыстық заттармен. Классикалық
жонглерлер арнайы бейімделген реквизит заттарымен жұмыс істейді.
Бұлар доптар, таяқшалар, факельдер, тақтайшалар, сақиналар,
түйреуіштер. Бұл заттардың ыңғайлы формасы орындаушыларға оларды
көп мөлшерде басқаруға мүмкіндік береді.
Физика заңдары: инерция заңы.

Сурет 4. Жонглерлік

2.4 Физика және әуедегі гимнастика
Біз циркке келгенде әуе гимнасттарының шеберлігіне таң қалдық, ал
кейбіреулері «Жартас» трюгінен қорқып кетті. Әуе гимнасты кенептермен
сақтандырусыз әрекет етеді. Кенептер жоғары төмен вертикаль бойымен
қозғалады (5-сурет).
Мұнда да бәрі физика заңдарына байланысты. Гимнаст пен
кенептердің арасында пайда болатын күшке байланысты, олардың

салыстырмалы қозғалысы кезінде гимнаст кенептің арқасында ұсталып
тұрады. Осыдан біз үйкеліс күшінің заңын тұжырымдағанымыз анық.

Сурет 5. Әуедегі гимнастика
2.4 Физика және хула-хуптармен ойнау
«Хула-хуп» – бұл қыздар беліне айналдыратын құрсау (6-сурет). Трюк
кезінде айналмалы шеңбер қыздың беліне сырғып түседі және әр жаңа
соққымен ол айналып тұрады, бұл оның құлап кетуіне жол бермейді.
Радиусы R шеңбер соққы мезетінде қыздың беліне бұрыштық
жылдамдыққа айналады, оған айналу осіне перпендикуляр қыздың беліне
бағытталған жылдамдық беріледі. Міне, үйкеліс күшінің заңы.

Сурет 6. Хула-хуп ойыны
2.5 Физика және антипод
Антипод аяқпен жонглерлік жасау өнері. Оны көрсететін әртістерді
антиподистер деп атайды (7-сурет).
Заманауи антиподистер икарей ойындарында қолданылатын
трынкаларда өнер көрсетеді, бұл нөмірлерде жонглинг, эквелибр және
акробатиканың бірегей симбиозын жасауға мүмкіндік береді. Әртістің
трынкадағы статикалық позициясы, оның жерге «байланыстылығы»
жонглингтің өзін қиындатады.

Сурет 7. Антипод – аяқпен жонглерлік жасау өнері

Заттар тізе бүгілген аяқтардың өткір түзетуімен лақтырылады, ал
оларды «жеңіл» аяқтардың аяқтарына ұстайды, заттардың келуін тізе
буындарында иілу арқылы және көтергіштерде тиісті қозғалыстармен
сүйрейді. Антиподисттің жұмысында лифттерде аяқтың қозғалысы үлкен
мәнге ие. Олар итеру мен жұмсақ өтуге, лақтыру кезінде затты дәл
жіберуге ықпал етеді, сондықтан бұл қозғалыстарды дамыту антиподист
жаттығуларында айтарлықтай орын алады.

Заттың айналуы екі жазықтықта жүзеге асырылады – көлденең және
тік. Затты тік айналдыру кезінде әртіс оған серпін беріп қана қоймайды,
сонымен қатар затты аяғымен бұрайды, ал көлденең жазықтықта айналу
кезінде ол пассивті аяқтардағы аяқтардың жиі және ырғақты өзгеруіне
байланысты затты айналдырады.

Мұнда бүкіл әлемдік тартылыс заңы сияқты заң қолданылады: кез-
келген екі дене бір-біріне әрқайсысының массасына тура пропорционал
және олардың арасындағы қашықтықтың квадратына кері пропорционал
күшпен тартылады.

Яғни, трынка оны аяқтарынан лақтырып, ол әрқайсысының массасына
тура пропорционал және айналмалы зат пен аяқтар арасындағы
қашықтыққа кері пропорционал күшпен тартылады.

Сондай-ақ, затты айналдыру кезінде үйкеліс күші қолданылады,
олардың салыстырмалы қозғалысы кезінде антиподистка мен айналмалы
заттың байланысы арасында пайда болатын күш.

2.6 Физика және моноциклдердегі тепе-теңдік
Моноцикл - циркте бұл бір дөңгелекті велосипед, оны
велонөмірлерде әртүрлі трюктерді орындау үшін қолданады.
Бірақ бұл физиканың негізгі заңдарына сәйкес жұмыс істейтін
механикалық жүйе. Барлық велосипедтер түріне, брендіне, моделіне және
құнына қарамастан, шабандоздарын әртүрлі күштерді жеңуге мәжбүр
етеді. Жүру кезінде моноциклист ауырлық күші сияқты күшке тап болады.
Жерге тарту күші моноциклистті көлік құралымен жерге тигізеді.
Бұл жағдайда күш әрекетінің векторы жер бетіне қатаң перпендикуляр
бағытталған. Ауырлық күші неғұрлым үлкен болса, моноцикл

шабандозымен бірге соғұрлым ауыр болады. Бұл моноциклисттің бір
доңғалақты көлік құралына міну кезінде қолданатын күш-жігеріне үлкен
әсер етеді. Егер моноциклдің дене салмағы мен салмағы аз болса, онда
міну әлдеқайда жеңіл болады, демек, міну жағымды сезімдер сыйлайды.

Сурет 8. Моноциклдегі цирк өнері
Қорытынды

Александр Иванович Куприн циркті «Тірі бұлақ» деп атады. Осы
бұлақтан жазушылар мен кино, әдебиет, музыка шеберлері өздерінің жаңа
шығармаларына арналған сюжеттер мен тақырыптарды қанша тартса да,
оның тірі күші таусылмайды. Циркте адамның физикалық және рухани
күштерінің тірі шиеленісімен бейнеленген әдемі және керемет әлем
ешқашан күнделікті өмір әлеміне сәйкес келмейді.

Цирк әртістерінің еңбегімен туған, күнделікті өмірден жоғары тұрған
бейне әрқашан адамдарды жеке мысалдың әсерлі күшімен
шабыттандырады. Бұл өнер тұрақты және мәңгілік. Бұл цирктің үлкен
мақсаты, оның болашағы. Импульс моментінің сақталу заңы энергия мен
импульстің сақталу заңдарымен қатар трюктерді сәтті орындау үшін де, өз
қауіпсіздігі үшін де маңызды негізгі заңдардың бірі болып табылады.

Цирк – бұл ауыр жұмыс және сенсеңіз жеңіске жету жолы – өте
керемет. Менің цирктегі физика туралы зерттеу жобамның мақсаты
орындалды деп ойлаймын және физика туралы білім маған белгілі бір
дәрежеде көптеген цирк жанрларын игеруге көмектеседі. Бұл үшін күрделі
білім мен мызғымас тілек қажет, бірақ ең бастысы, мен цирктемін, ал цирк
– бұл оптимистік өнер.

Список литературы:
1. Арена. 114 фотографий Мирослава Мурзакова о цирке. - М.:
Планета, 2016. - 112 c.
2. Бардиан Ф. Советский цирк на пяти континентах / Ф. Бардиан. -
Москва: Наука, 2015. - 206 c.
3. Баринов В. А. Эстетика циркового наива / В.А. Баринов. - Москва:
Мир, 2016. - 308 c.
4. Белохвостов Б. Н. Вольтижная акробатика / Б.Н. Белохвостов. - М.:
ЛКИ, 2016. - 304 c.

5. Бугримова И. На арене и вокруг нее / Ирина Бугримова. - М.:
Искусство, 2016. - 254 c.

6. Встречи с цирковым прошлым. - М.: Искусство, 2016. - 464 c.
7. Гуревич З. Б. Эквилибристика / З.Б. Гуревич. - М.: Искусство,

2016. - 180 c.
8. Гуревич, З. О жанрах советского цирка / З. Гуревич. - М.:

Искусство, 2015. - 280 c.
9. Дмитриев Ю. А. Знаменитые клоуны / Ю.А. Дмитриев. - Москва:

СИНТЕГ, 2016. - 222 c.
10. Дмитриев Ю. Русский цирк / Ю. Дмитриев. - М.: Искусство, 2015.

- 264 c.
11. Дурова Н. Арена / Наталья Дурова. - М.: Молодая Гвардия, 2016.

- 240 c.
12. Жеребцов П. Цирковые огни: моногр. / Петр Жеребцов. - М.:

Советский писатель. Москва, 2016. - 208 c.
13. Румянцев М. Н. На арене советского цирка / М.Н. Румянцев. - М.:

Искусство, 2015. - 136 c.
14. Черненко И. Здравствуй, цирк! / И. Черненко. - М.: Молодая

Гвардия, 2016. - 160 c.
15. Шнеер, А. Я. Цирк. Маленькая энциклопедия / А.Я. Шнеер, Р.Е.

Славский. - М.: Советская Энциклопедия, 2016. - 376 c.

3.2 «Физика тарихының ең үлкен жаңалықтары»
тақырыбындағы ғылыми-зерттеу жұмысын жоба әдісі бойынша
әзірлеу

«Физика тарихының ең үлкен жаңалықтары» жобасы

«Физика тарихының ең үлкен жаңалықтары» тақырыбындағы физика
бойынша ғылыми жобада физиканың жәнен физикадағы ашылған
жаңалықтардың физика тарихының әртүрлі кезеңдеріндегі адамзаттың
дамуына әсері қарастырылады. Автор XVI-XVIII ғасырлардағы ғылыми
революцияға дейін және одан кейінгі қоғам өмірін салыстырады.

Физика саласында ашылған жаңалықтар туралы зерттеу жұмысы
аясында XVI-XVIII ғасырлардағы ғылыми революцияға дейінгі және одан
кейінгі физиканың адам өміріндегі рөліне салыстырмалы талдау
жүргізілді, сонымен қатар физика тарихындағы ең үлкен жаңалықтар мен
олардың қазіргі адам өміріндегі рөлі қарастырылды, ғылымның дамуына
байланысты адамзат өміріндегі өзгерістердің заңдылығы анықталды.

«Физика тарихының ең үлкен жаңалықтары» физика бойынша оқу-
зерттеу жобасы барысында мектеп оқушысы радиоактивтілік
құбылысының ашылуы және қазіргі әлемдегі ядролық физиканың рөлі,
электр құбылыстарының ашылуы және күнделікті өмірдегі электр
энергиясының рөлі туралы теориялық ақпаратты қарастырды. Осы жоба

адамзаттың дамуында, тұтастай алғанда, қазіргі адамның өмірінде
физиканың маңызды рөл атқаратынын растайды.

Мазмұны
Кіріспе
1. Физиканың жалпы тарихы
1.1 Ғылым мен мәдениеттің дамуының өзара байланысы
1.2 XVI-XVIII ғасырлардағы ғылыми революцияға дейінгі физиканың адам
өміріндегі рөлі
1.3 XVI-XVIII ғасырлардағы ғылыми революциядан кейінгі физиканың
адам өміріндегі рөлі
2. Физика тарихының кейбір үлкен ашылымдары және олардың
қазіргі адам өміріндегі рөлі
2.1. Радиоактивтілік құбылысының ашылуы және қазіргі әлемдегі ядролық
физиканың рөлі
2.2. Электрлік құбылыстарды ашу және зерттеу. Күнделікті өмірдегі электр
энергиясы
2.3. Орташа отбасының өміріндегі электр энергиясының рөлі
Қорытынды
Әдебиеттер тізімі
Қосымша

Кіріспе
Жобаның өзектілігі. Қазіргі әлемде физиканың маңызы өте зор.
Өткен ғасырлардағы қоғамнан қазіргі қоғамда болып жатқан
айырмашылықтар физикалық жаңалықтарды практикада қолдану
нәтижесінде пайда болды. Сонымен, электромагнетизм саласындағы
зерттеулер телефондар мен кейінірек ұялы телефондардың пайда болуына
әкелді, термодинамика ашылған жаңалықтар автомобиль құруға мүмкіндік
берді, электрониканың дамуы компьютерлердің пайда болуына әкелді.
Фотониканың дамуы түбегейлі жаңа – фотонды компьютерлерді және
қолданыстағы электронды техниканы алмастыратын басқа фотонды
техниканы жасауға мүмкіндік береді. Газ динамикасының дамуы ұшақтар
мен тікұшақтардың пайда болуына әкелді.
Табиғатта болып жатқан процестердің физикасы туралы білім үнемі
кеңейіп, тереңдей түседі. Көптеген жаңа ашылулар көп ұзамай
техникалық-экономикалық қолданысқа ие болады (атап айтқанда
өнеркәсіпте). Дегенмен, зерттеушілер үнемі жаңа жұмбақтарға тап болады
– жаңа физикалық теорияларды түсіндіру және түсіну үшін қажет
құбылыстар анықталады. Жинақталған білімнің үлкен көлеміне
қарамастан, қазіргі физика табиғаттың барлық құбылыстарын түсіндіруден
әлі алыс.
Қазіргі қоғамда жаратылыстану ғылымдары саласындағы барлық
адамдар туралы көбірек хабардар болу қажеттілігі туындайды, өйткені
біздің өмірімізге берік енген ғылыми жетістіктер өмірге қауіп төндіре

бастады. Қоғам ғылыми мәселелерді талқылауға жиі қатысады. Мысалы,
радиоактивті қалдықтарды көму және атом электр станцияларын
пайдалану туралы мәселелер баспасөзде де талқыланады.

Бірақ бір нәрсе туралы өз пікіріңізді білу үшін белгілі бір біліктілік
деңгейі қажет. Адамдардың негізгі бөлігі бұған мүлдем дайын емес.
Мысал: радиация көпшілікті қорқытады, тіпті радиофобия ауруы пайда
болды, бірақ бұл адамдар радиациясыз жер бетінде өмір пайда
болмайтынын түсінбейді.

Бұл жоба ондағы көтерілген проблеманың өзектілігін түсінуді ескере
отырып әзірленді.

Жобаның мақсаты – физиканың мен физикадағы ашылған
жаңалықтардың адамзат тарихының әртүрлі кезеңдеріндегі дамуына әсерін
зерттеу.

Жобаның міндеттері:
1. Көтерілген мәселе бойынша ақпаратты зерттеу.
2. Физиканың ғылым ретінде дамуы мен оның адамзатқа әсері
арасындағы заңдылықтарды анықтау.
3. Физиканың адам өміріндегі рөлі туралы адамның білмеу
проблемасына назар аудару.
Жобаның практикалық маңыздылығы – оқушылар мен мұғалімдер
сабаққа дайындалу үшін пайдалануға болады, сонымен қатар басқа
оқушыларға жоба дайындауға көмек ретінде әзірленді.
Теориялық маңыздылығы. Жобада физика адамзаттың дамуында
және қазіргі адамның өмірінде маңызды рөл атқаратындығы тікелей
дәлелденген.
Зерттеу әдістері: ақпараттық (әртүрлі көздерден алынған
ақпараттарды жинау және талдау) және сауалнама.

1. Физиканың жалпы тарихы
1.1 Ғылым мен мәдениеттің дамуының өзара байланысы
Физиканың қоғамның дамуымен байланысы өркениеттің даму
тарихында байқалады. Бұл байланыс көп жағдайда біркелкі бола бермейді,
бұл, ең алдымен, белгілі бір мүмкіндіктерді іске асырудың қоғамның
қажеттіліктерінен табиғи артта қалуымен байланысты. Екінші жағынан,
белгілі бір кезеңдерде физика өркениет ағашының қуатты тармағы ретінде
қоғамның дамуымен әлсіз байланыста бола тұра, өзінің заңдарына сәйкес
дами бастайды.
Кестеде физика мен қоғам дамуының негізгі кезеңдерінің
хронологиялық байланысы көрсетілген. Ежелгі әлемде материалдық
өндіріс дамыған сайын жаратылыстану саласында білім жинақталады.
Бірақ ежелгі Египетте, Месопотамияда, Үндістанда және Қытайда бұл
білім жүйеленбеген. Физиканың дамуы үшін, әрине, қоғамның рухани
мәдениетінің деңгейі маңызды. Ал қоғамның рухани мәдениеті бақылау
деректерін жалпылау үшін, жаңа физикалық идеялар мен түсініктердің

пайда болуына, білімнің үйлесімді жүйесін құру үшін қажет. Бұл әсіресе
ежелгі әлемнің физика тарихында айқын көрінеді.

Кезең Материалдық Рухани мәдениет Физика
мәдениет
Б. з. д. VI Дін үстемдігі Бақылаулардың
ғасырға Өндіргіш күштерді жинақталуы
дейін дамыту «Таза ғылымдардың» Механика мен
Б. з. д. VI – Философияның пайда болуы оптиканың пайда
IV ғ. ғ. дамуы. Нақты Табиғи болуы
Б. з. д. IV ғ. ғылымдарды бөлу философияның пайда Еуропадағы
– II ғ. Еуропадағы болуы құлдырау. Араб
құлдырау. Араб Жаңа діндердің әлеміндегі даму
III – XII ғ. ғ. әлеміндегі даму үстемдігі Эксперименттік
Өнеркәсіптік физиканың пайда
XIII – XVI революция. Университеттер. болуы
ғ.ғ. Географияда Ренессанс. Коперник
ашылған жүйесі. Классикалық
XVII – жаңалықтар механиканы құру
Өнеркәсіптік Ғылым
XVIII ғ.ғ. өндірістің өсуі Академиясының Классикалық
буржуазиялық физиканың
XIX ғ. Өнеркәсіптік төңкерістері қалыптасуы
революция Демократиялық
XIX ғ. соңы бостандықтарды Кванттық,
- ХХ Ғылыми- дамыту ядролық
ғасырдың техникалық Революциялық физиканың дамуы
басы революция жаңалықтар

XX ғ. Демократияның
дамуы.
Тоталитаризмнің
пайда болуы.

1.2 XVI-XVIII ғасырлардағы ғылыми революцияға дейінгі адам

өміріндегі физиканың рөлі

Шумерлерде, вавилондықтарда және мысырлықтарда

жаратылыстанудың жекелеген мәселелері туралы белгілі бір құнды білім

болды, бірақ олар кездейсоқ сипатта болды. Ежелгі Грецияда «таза

ғылымдар» - философия мен математика пайда болғаннан кейін ғана

табиғат құбылыстарын сипаттау және түсіндіру бойынша жүйелі

жұмыстар мүмкін болды. Сонымен қатар, әлбетте, материалдық

мәдениеттің даму процесінде жинақталған эксперименттік бақылаулар
қолданылды.

Грецияда білім мен техникалық дағдылардың кең спектрі болған кезде
жоғары жалпы мәдени деңгейге жету б.з.д. IV ғасырда табиғат
құбылыстарын сипаттау, ретке келтіру және түсіндіру жұмыстарының
басталуын қамтамасыз етті. Сондықтан, дәл осы уақытта Аристотель өзінің
табиғи философиялық еңбектерінде «физика» ұғымы пайда болып,
физикалық ойлаудың негіздері қаланды.

Архимед пен басқа ежелгі грек ғалымдарының физикалық
мәселелерді шешуге деген көзқарасы қарапайым, бірақ қатаң
геометриялық дәлелдерге негізделді, осылайша математика физиканың
негізгі зияткерлік құралына айналды.

Біздің дәуірімізге дейінгі ІІ-І ғасырлардағы Александрия
механиктерінің жетістіктері өте қажетті және пайдалы техникалық
құрылғыларды жасауға мүмкіндік бергенін атап өткен жөн. Бірақ тиісті
өндірістік базаның болмауы бұл өнертабыстардың жүзеге асырылуын ІІ-ІV
ғасырға дейін кешіктірді, бұл кезде олар Рим империясында қарқынды
құрылыста ішінара қолданылды, ал өнертабыстардың басым көпшілігін
енгізу Қайта өрлеу дәуіріне дейін созылды.

Рим империясы құлағаннан кейін Еуропада экономикалық құлдырау
байқалады. Бұл орта ғасырларда физиканың дамуы іс жүзінде
байқалмағанын анықтады. Ғылымның дамуын анықтаған маңызды фактор
жаңа діндер: христиан және исламның пайда болуы болды. Пайда болған
жаңа басым идеологиялар өткеннің мәдени мұрасына, философияға және
жаратылыстану жұмыстарына өте қызғанышпен және дұшпандықпен
қарады.

IV ғасырдың аяғында Александрия архиепископы Теофилдің
басшылығымен Александрия кітапханасының бір бөлігін қирату
ұйымдастырылды, ал V ғасырдың басында патриарх Кириллдің
басшылығымен Александрия мұражайын қирату жүзеге асырылды, оның
көптеген профессорлары өлтірілді. 529 жылы Византия императоры
Юстиниан Афиныдағы соңғы философиялық мектепті жапты, ал Рим
папасы Григорий I арнайы қаулымен ежелгі кітаптарды оқуға және
математика мен философиямен айналысуға тыйым салды. Арабтар 640
жылы Александрия кітапханасын толықтай өртеп жіберді.

Араб мемлекеттері күшейіп, өркендеген сайын ислам төзімді бола
бастады, мәдениеттердің ассимиляциясы басталды және араб әлемінде
ғылымның дамуы байқалды, сондықтан ортағасырлық физиканың
жетістіктері негізінен араб ғалымдарымен байланысты. Бұл жағдайда дін
емес, мемлекеттердің қарым-қатынасының өзгеруі туралы айту керек,
өйткені дін ғылымның дамуына, жаңа объективті білім алуға өте төзімсіз
болды. Православиелік діни идеологиялар үшін ең бастысы нәтиже емес,
догмаларға, мойынсұнушылыққа тәрбиелеу және дін бүкіл тарих бойында
физика мен ғылымның дамуына теріс әсер етті.

Осыған байланысты, католик шіркеуі үлкен билікке ие болған
ортағасырлық Еуропада, университеттер құрылғаннан кейін де, олардағы
ғылымның дамуы таза схоластикалық сипатқа ие болды. Ренессанс
басталғаннан кейін ғана материалдық және рухани мәдениеттің қайта
өрлеуі ғылымдағы схоластикалық ойлаудан бас тартты және физикадағы
эксперименттік әдістің негізін қалаушылар – Леонардо Да Винчи мен
Галилео Галилей пайда болды.

Осы кезде болып жатқан өнеркәсіптік революция, машиналарды
мануфактура өндірісінде қолдану физикаға жаңа проблемалар туғызады.
Ежелгі статиканың жетістіктері іс жүзінде таусылды және тепе-теңдік
туралы ғылым негізін қолданған ежелгі техникадан мануфактуралы
кезеңдегі техникадан айырмашылығы, мануфактуралы кезең техникасында
механикалық қозғалысты дамыту және беру міндеті алға шығады. Мұндай
мәселелерді XVII-XVIII ғасырларда құрылған классикалық механика
толығымен шешеді.

1.3 XVI-XVIII ғасырлардағы ғылыми революциядан кейінгі
физиканың адам өміріндегі рөлі

XIX ғасырдағы өнеркәсіптік революция физиканың дамуын одан әрі
ынталандырды. Сонымен қатар, ең алдымен, бу машинасын практикалық
қолданудың және оны жетілдірудегі қажеттілік термодинамиканың
дамуына әсерін атап өткен жөн. Жылу ілімінің жетістіктері, өз кезегінде,
XIX ғасырдың екінші жартысында жылу техникасының дамуына ықпал
етті, өйткені жаңа іштен жану жылу қозғалтқыштарының конструкторлары
термодинамиканың теориялық ережелеріне сүйенді.

Сондай-ақ, XIX ғасырдағы Электротехниканың қарқынды дамуы
туралы айту керек, онда Вольт, Ампер, Фарадей және басқа физиктердің
Электромагнетизм саласындағы жаңалықтары кеңінен және белсенді
қолданылды. Әр түрлі физикалық жаңалықтардың техникалық
қолданылуын жүзеге асырудың жолдары мен мерзімдері әртүрлі болуы
мүмкін екенін атап өткен жөн, өйткені технологияның дамуы олардың өз
ішкі заңдарына сәйкес жүреді. Мысалы, Вольта, Ампер және басқа
зерттеушілер қашықтықтан сигнал беру үшін электр энергиясын
қолдануды ұсынды. Бірақ телеграфты жүзеге асыру 1832 жылы
американдық өнертапқыш Самуил Морзенің (1791-1872) телеграф
алфавитін сәтті ұсынғаннан кейін ғана мүмкін болды.

Классикалық физиканың құрылысы аяқталғаннан кейін қазіргі
физиканың дамуы көбінесе өз логикасының объективті заңдарына сәйкес
жүрді. Сонымен, салыстырмалылық теориясы да, кванттық физика да
классикалық теория аясында шешілмейтін физикадағы ішкі
қайшылықтарды жеңу қажеттілігінен туындады. Ал енді ХХ ғасырдағы
кванттық және ядролық физиканың жетістіктері технологияның дамуын
ынталандырды және материалдық өндірістегі толық ғылыми-техникалық
революцияны қамтамасыз етті.

Мәдениет дамуының физикаға әсері де біржақты болған жоқ.
Физиканың ХІХ және ХХ ғасырлардағы өнеркәсіптік және ғылыми-
техникалық төңкерістерге әсерінен басқа, физика қоғамның рухани
қалыптасу процестеріне белсенді және терең еніп кетті. Бұл, ең алдымен,
қазіргі заманғы рухани мәдениетті анықтайтын байланыс және бұқаралық
ақпарат құралдарының дамуы, олардың пайда болуы физика
жетістіктерінсіз мүмкін емес еді. ХХ ғасырдағы Атом және ядролық
физиканың жетістіктері саясаттан бастап экологияға дейінгі әртүрлі
бағыттардағы қоғам санасының өзгеруіне әкелді.

Физика мен қоғам арасындағы байланыстың тағы бір аспектісін атап
өту керек: мемлекет құрылымының физиканың дамуына әсері, ол ХХ
ғасырда айқын көрінді. Физиканың жетістіктері негізінен ғалымдардың
демократиялық мемлекеттердегі жетістіктерімен анықталды, ал
тоталитарлық режимдегілер, ережеге сәйкес ғылыми элита өкілдерін
(Ресей, Италия, Германия) көшіп кетуге мәжбүр етті.

Бірақ бұл байланыс бірмәнді емес, өйткені тоталитарлық
мемлекеттерде бірқатар ғылыми-техникалық мәселелерді (әсіресе әскери
техниканы жетілдіру мәселелеріне) шешуге орасан зор материалдық және
адами ресурстарды шоғырландырды. Сонымен қатар, жаппай масштабта
физикадан білім беруге көп көңіл бөлінді. Үлкен сандар заңы бойынша
әрдайым қолданбалы сипаттағы есептерді ғана емес, сонымен бірге іргелі
жаңалықтар ашқан ғалымдар болған.

2. Физика тарихының кейбір үлкен ашылымдары және олардың
қазіргі адам өміріндегі рөлі

2.1. Радиоактивтілік құбылысының ашылуы және қазіргі
әлемдегі ядролық физиканың рөлі

1896 жылы француз химигі Антуан Анри Беккерель көрінбейтін
сәулелердің өздігінен шығарылуында көрінетін, ауаның иондалуына және
фотоэмульсиялардың қараюына әкелетін уран тұздарының
радиоактивтілігін байқаусызда ашты. Екі жылдан кейін Пьер Кюри мен
Мария Склодовская-Кюри торийдің радиоактивтілігін ашып, уран
тұздарынан полоний мен радий бөліп алды, олардың радиоактивтілігі уран
мен торийдің радиоактивтілігіне қарағанда миллиондаған есе күшті болды.

Радиоактивті сәулеленуді егжей-тегжейлі тәжірибелік зерттеуді
Резерфорд жүргізді. Ол радиоактивті сәулелену сәйкесінше α -, β - және γ-
сәулелер арқылы түзілетінін көрсетті. Бета сәулелері теріс зарядталған
электрондардан, Альфа сәулелері оң зарядталған бөлшектерден тұрады
(альфа бөлшектері – гелий ядролары болып табылады), гамма сәулелері
рентген сәулелеріне ұқсас (заряды жоқ), тек әлдеқайда қатаң сәуле.

Радиоактивтіліктің ядролық табиғатын Резерфорд 1911 жылы
атомның ядролық моделін ұсынғаннан кейін және радиоактивті сәулелену
атом ядросының ішінде болатын процестер нәтижесінде пайда
болатындығын анықтағаннан кейін түсінді.

Ұзақ уақыт бойы ядро протондар мен электрондардан тұрады деп

болжам айтылды. Алайда, мұндай модель ядролардың спиніне және
магниттік моменттеріне қатысты эксперименттік фактілерге қайшы келді.
1932 жылы Чадвик нейтронды ашқаннан кейін ядро протондар мен
нейтрондардан тұратыны анықталды (Иваненко мен Гейзенберг).

Ядролық физиканың арқасында өнеркәсіп суды тұщыландыру және
трансуран элементтерін алу үшін атом электр станциялары мен

реакторлармен қаруланды. Сонымен қатар, дефектоскопия үшін γ-
сәулелену көздері, қорытпалардағы, көмірдегі қоспаларды жедел анықтау
үшін активтендіру талдауы және т.б. ойлап табылды. Олар қол жетімді
емес аудандар мен автоматты станцияларды (мысалы, метеорологиялық
немесе жер серіктері) электрмен жабдықтау үшін қолданылады.

γ-сәулелену көздері әртүрлі операцияларды (мысалы, ортаның
тығыздығын, көмір қабатының қалыңдығын өлшеу және т.б.)
автоматтандыру үшін қолданылады. Ауыл шаруашылығында көкөністер
мен жемістерді шіріп кетуден және көгеруден қорғау үшін сәулелендіру
қондырғысы қолданылды. Сонымен қатар, генетикалық трансмутация
арқылы өсімдіктердің жаңа сорттарын өсіру әдістері жасалды. Ядролық
физиканың геологиядағы, медицинадағы, биологиядағы және басқа да
көптеген білім салаларындағы көмегі баға жетпес, өйткені оның көмегімен

сіз керемет дәл және жылдам нәтижелерге қол жеткізе аласыз.
Алайда, Чернобыль апаты ядролық энергияны табиғи энергия

көздеріне оңтайлы балама ретінде пайдалану идеясына күмән келтірді.
Бұдан басқа, жыл сайын ядролық қалдықтарды көму проблемасы өткір тұр,
ал ядролық қару әлі күнге дейін ең қауіпті қару түрлерінің бірі болып
қалуда. Соңғы уақытта жиілеп кеткен техногендік апаттар ғалымдарға

жаңа міндет қойды – ядролық физиканы қолдануды үйрену, қоршаған
ортаны және адамды ықтимал жағымсыз жағдайлардан мүмкіндігінше
қорғау.

Радиоактивті сәулелерді қолдану:
❖ Адам ағзасындағы зат алмасуды зерттеу үшін;
❖ Онкологиялық ауруларды емдеу үшін: рентгенодиагностика,
рентгенотерапия;
❖ Өнеркәсіпте: іштен жану қозғалтқыштарындағы поршень
сақиналарының тозуын бақылау; домна пештеріндегі процестерді бақылау;
ақауларды анықтау мақсатында металл құймалардың құрылымын зерттеу;
❖ Ауыл шаруашылығында: өсімдік тұқымдарын сәулелендіру
кезінде өнімділікті арттыру; өсу және жетілу кезінде өсімдіктердің
тыңайтқыштарды игеруін бақылауды жүзеге асыру;
❖ Археологияда: радиоактивті көміртек әдісімен органикалық
қосылыстардың, организмдердің жасын анықтау.
Ядролық энергияны түрлендіру арқылы электр және жылу энергиясын
өндірумен айналысатын энергетика саласы – ядролық энергетикаға ерекше
назар аудару қажет.

Атом ядроларының энергиясын өндірумен айналысатын атом
энергетикасы ХХ ғасырда, атап айтқанда 1932 жылы, неміс физигі
В.Гейзенберг пен Кеңес одағының физигі Д.Д.Иваненко атом ядросының
протонды-нейтрондық моделін сипаттаған кезде пайда болды. Осы
модельге сәйкес атом ядросы элементар бөлшектерден тұрады, олардың
бөлген кезде ядролық энергия деп аталатын энергия бөлінеді. Осылайша,
энергия өндірудің жаңа тәсілі ашылды. 1954 жылы КСРО-ның Мәскеу
маңындағы Обнинск қаласында әлемдегі алғашқы АЭС (атом электр
станциясы) жұмыс істей бастады. Содан бері энергия алудың бұл әдісі
қарқынды дами бастады.

Атом энергетикасына деген қызығушылық нені тудырды? Жылудың
негізгі көздері – көмір, мұнай, газ – шексіз емес екені бұрыннан құпия
емес. Кейбір бағалауларға сәйкес, органикалық отын тек бір жарым жүз
жылға жетуі керек және бұл деректер адамның энергияны тұтынуының
тұрақты өсуін ескермейді. Сонымен, адамзат келесі сұраққа тап болады:
таусылмайтын энергия көздерін қайдан алуға болады? Жаңартылатын
энергия көздеріне: күн, су, жел және атомдар жатады. Алғашқы үш көзден
алынған энергия атом энергиясынан айырмашылығы тым үлкен емес,
сондықтан атом энергиясы үлкен әлеуетке ие.

2.2 Открытие и изучение электрических явлений. Электричество
в повседневной жизни

Электр (лат. electricus) - электр зарядтарының бар болуына, өзара
әрекеттесуіне және қозғалысына байланысты құбылыстардың жиынтығы.
Бұл терминді ағылшын табиғат зерттеушісі Уильям Гилберт өзінің
«Магнит, магниттік денелер және үлкен магнит – Жер туралы» (1600)
еңбегінде енгізген, онда магниттік компастың әрекеті түсіндіріліп,
электрлендірілген денелермен кейбір тәжірибелер сипатталған. Ол басқа
заттардың электрлендіру қасиеті бар екенін анықтады.

Адамдардың электр энергиясын және генерация процестері жүретін
құрылғыларды қалай өндіре, тарата және қолдана бастағаны электр
энергиясын зерттеу мен дамытудың 300 жылдық тарихының шарықтау
шегі болып табылады.

Бүгінгі таңда ғалымдар адамзат электр энергиясын әлдеқайда ертерек
қолдана бастады деп санайды. Шамамен б.з. д. 600 жылы ежелгі гректер
янтарь тасқа теріні ысқылау олардың арасында тартылыс тудыратынын
анықтады. Бұл құбылыс XVII ғасырда ғалымдар электр энергиясының
қалай пайда болатынын түсіндіруде толық сипаттаған статикалық электр
энергиясын көрсетеді.

Сонымен қатар, 1930 жылдары зерттеушілер мен археологтар ішінде
мыс парақтары бар кәстрөлдерді тапты, олардың шығу тегін ежелгі Рим
жерлерінде жарық алуға арналған Ежелгі батареялар сияқты түсіндірді.
Ұқсас құрылғылар Бағдад маңындағы археологиялық қазбалардан да
табылды, яғни ежелгі парсылар батареялардың бұрынғы формасының
құрылысын аша алды.

XVII ғасырға дейін электрмен байланысты мысалы, ерте

электростатикалық генераторды ойлап табу, оң және теріс зарядтарды бөлу
және материалдарды өткізгіш немесе оқшаулағыш ретінде жіктеу сияқты
көптеген жаңалықтар ашылды.

1731 жылы «Корольдік қоғам» баспасының «Философиялық
еңбектер» журналында жас электротехника үшін үлкен серпіліс жасаған
мақала пайда болды. Оның авторы ағылшын ғалымы Стивен Грей (1670-
1736) электр тоғын қашықтыққа тасымалдау бойынша тәжірибелер
жүргізіп, барлық материалдар электр энергиясын бірдей бере
алмайтындығын кездейсоқ анықтады. Әрі қарай, статикалық электр
энергиясын сақтауға арналған құрылғы «Лейден Банкасы» – аккумулятор
жасалды. Бұл процесті 1746 жылы Лейден университетінің голландиялық
физигі Питер Ван Муссенбрук және 1745 жылы неміс өнертапқышы
Эвальд Джордж фон Клейст кездейсоқ ашты және зерттеді. Шамамен сол
кезеңде орыс ғалымдары Г. В. Рихман және М. В. Ломоносов
атмосфералық электр энергиясын зерттеу жұмыстарын жүргізді.

Итальяндық физик Алессандро Вольта белгілі бір химиялық
реакциялар электр энергиясын өндіре алатындығын анықтады, ал 1800
жылы ол тұрақты электр тогын өндіретін бұрынғы электр аккумуляторын –
гальваникалық элементті жасады. Сондай-ақ, ол оң және теріс зарядталған
ағытпаларды ұштарын байлап, олардың арасындағы кернеу беру арқылы
қашықтыққа алғашқы ток тасымалдауды жүзеге асырды. Сондықтан
көптеген тарихшылар 1800 жылды электр энергиясын ойлап тапқан жыл
деп санайды.

1831 жылы Майкл Фарадей электродинамиканы жасаған кезде электр
энергиясын техникада қолдануға мүмкіндік туды, бұл іс жүзінде тұрақты
электр тогын өндіру мәселесін шешті. Мыс сымның катушкасының ішінде
қозғалатын магнитті қолдана отырып жасаған қарапайым өнертабыс
өткізгіш арқылы өтетін кішкене токты тудырды. Бұл американдық Томас
Эдисон мен британдық ғалым Джозеф Свонға 1878 жылы шамамен бір
уақытта, бір-біріне қатыссыз қыздыру шамын ойлап табуға көмектесті.
Жарықтандыру шамдарын басқа зерттеушілер ойлап тапты, бірақ қыздыру
шамы бірнеше сағат бойы жарық беретін алғашқы практикалық құрылғы
болды.

1800 және 1900 жылдардың басында серб-американдық инженер,
өнертапқыш және электротехника шебері Никола Тесла коммерциялық
электр энергиясының пайда болуының авторларының бірі болды. Ол
Эдисонмен бірге жұмыс істеді, электромагнетизм саласында көптеген
революциялық әзірлемелер жасады және өзінің айнымалы ток
қозғалтқыштарымен және көп фазалы энергия тарату жүйесімен танымал.

Қазіргі әлемде электр энергиясын тұтыну көлемі өте үлкен, ал біздің
өміріміз электр қуатымен жұмыс істейтін көптеген құрылғылармен тығыз
байланысты. Электр энергиясының 40% – ы тұрғын үй мақсаттарында,
47% - ы өнеркәсіпте қолданылады, 13% - ы тасымалдау кезінде жоғалады.
Сонымен қатар, бізді қоршаған электр құрылғыларының саны жылдан

жылға үнемі артып келеді. Үйдегі толық жайлылық пен жайлылық үшін
қажет электр жарығы, жылу, ыстық су да бізге электр энергиясының
арқасында келеді.

Өз өмірін ыңғайлы ете отырып, адам электр қуатына тәуелді бола
бастайды. Кез-келген электр қуатын өшіру, тіпті қысқа мерзімді болса да,
теріс салдарға әкеледі. Бұл ретте электр энергиясының болуы қажеттілік
болып табылатын өнеркәсіптік және әлеуметтік маңызы бар объектілер
туралы ұмытпау керек.

Жалпы, XIX ғасырдан бастап электр энергиясы қазіргі өркениеттің
өміріне тығыз енеді. Электр қуаты тек жарықтандыру үшін ғана емес,
сонымен қатар ақпаратты (телеграф, телефон, радио, теледидар) беру үшін,
сондай-ақ көлік (трамвай, метро, троллейбус, электр пойызы) және
тұрмыстық техникада (темір, тамақ процессоры, кір жуғыш машина, ыдыс
жуғыш машина) белсенді қолданылатын механизмдерді (электр
қозғалтқышы) жүргізу үшін қолданылады.

Электр энергиясын алу мақсатында электр генераторларымен
жабдықталған электр станциялары, ал оны сақтау үшін аккумуляторлар
мен электр батареялары құрылды.

Бүгінгі таңда электр қуаты материалдарды алуға (электролиз), оларды
өңдеуге (дәнекерлеу, бұрғылау, кесу) және музыка ойнауға (электрлік
гитара) қолданылады.

2.3 Орташа отбасының өміріндегі электр энергиясының рөлі
Біз адамзаттың даму тарихындағы физиканың рөлін анықтадық және
оның қазіргі адам өміріндегі рөлін түсіну үшін, оның бірнеше ұрпақ үшін
рөлін анықтау үшін орташа отбасы туралы сауалнама жүргіздік.
Респонденттерге қазіргі заманғы адамның электр және электр
құрылғыларын пайдалану қажеттілігін анықтауға көмектесетін алты сұрақ
ұсынылды.
Отбасы (үш ұрпақ: үлкені – ата-әже, ортасы – үш баласы және
жұбайы, ал кішісі – төрт немересі, барлығы 12 адам) қойылған сұрақтарға
жауап берді, нәтижесінде:
❖ Барлық үш ұрпақ қазіргі әлемде электр қуатынсыз өмір сүру
мүмкін емес екенін және электр аспаптары олардың өмірін едәуір
жеңілдететінін бірауыздан мойындайды;
❖ Аға буын тұрмыстық жүктемесі жоқ техниканың бір бөлігін
(телефон, компьютер) пайдаланудан оңай бас тартады, бірақ тұрмыстық
техникадан (тоңазытқыш, ас үй плитасы, шаңсорғыш) бас тарта алмас еді;
❖ Тұрмыстық техникадан басқа орта буын енді компьютерден бас
тартпайды, өйткені қазіргі әлемдегі жұмыс компьютерлік
бағдарламалармен тығыз байланысты;
❖ Жас ұрпақ электр қуатын пайдаланбай өз өмірін елестете
алмайды;

❖ Бір таңқаларлығы, аға буын өз күнін электр қуатын пайдаланбай

елестете алмады, ал кіші буын бір күнді электр қуатынсыз өткізуге
қуанышты болар еді;

❖ Қандай электр құрылғыларынан қиындықсыз бас тарта
алмайтынын таңдай отырып, аға буын тоңазытқыш пен кір жуғыш
машинаны атады, ал кішісі телефон мен компьютерсіз болмас еді. Орта
буын екеуінен де бас тарта алмады;

❖ Біз оларсыз оңай өмір сүре алатын нәрсені атауды сұрағанда,
барлық үш ұрпақ ұсақ тұрмыстық техниканы (микротолқынды пеш,
блендер) атады.

Қорытынды
Физика біздің өмірімізге күн сайын көбірек енуде, сондықтан негізгі
физикалық білімді білу және түсіну қазіргі заманғы адамға қажет.
Жобамен жұмыс нәтижесінде біз физиканың әртүрлі салалары және оның
адамзат қоғамының дамуындағы рөлі туралы жаңа білім алдық, физиканың
маңызды жаңалықтарымен таныстық, электромагнитті және ядролық
физиканың маңызды жаңалықтарын зерттедік, әртүрлі ұрпақтар өміріндегі
электр энергиясының рөлі туралы орташа статистикалық отбасына
сауалнама жүргіздік.
Жұмыс барысында зерттелген мәселелер:
1. Көтерілген мәселе бойынша ақпаратты зерттедік.
2. Физиканың ғылым ретінде дамуы мен оның адамзатқа әсері
арасындағы заңдылықтарды анықтадық.
3. Орташа отбасылық сауалнама жүргізу арқылы күнделікті өмірдегі
электр энергиясының рөлін білдік.
Адам қазіргі әлемде физика – ғылым әлемін тану үшін негізгілердің
бірі екенін түсінуі керек.

Әдебиеттер тізімі
1. Льоцци М. История физики. – М.: Мир, 1970. – 464 с.
2. Кудрявцев П.С. Курс истории физики. – М.: Просвещение,
1974. – 312 c.
3. Дорфман Я.Г. Всемирная история физики с древнейших
времен до конца XVIII века. – М.: Наука, 1974. – 351 с.
4. Дорфман Я.Г. Всемирная история физики с начала XIX до
середины XX веков. – М.: Наука, 1979. – 320 с.
5. Храмов Ю.А. Физики: Биографический справочник. - М.:
Наука, 1983. – 400 с.

Қосымша. Сауалнама (планшеттік
1. Сіз күн сайын қандай электр құралдарын қолданасыз?

А. Тұрмыстық техника (плита, үтік, шәйнек)
Б. Дербес компьютер және оның аналогтары
компьютер, телефон)

В. Екі нұсқа да
2. Күнделікті өмірде электр энергиясының рөлі үнемі артып келе
жатқанына назар аудардыңыз ба?

А. Иә, назар аудардым
Б. Жоқ, назар аудармадым
В. Ойланбадым
3. Электр құралдарын пайдаланбай өз күніңізді елестете аласыз ба?
А. Ия, елестете аламын
Б. Мен кейбіреулерден бас тарта аламын
В. Жоқ, елестете алмаймын
4. Электр қуатын пайдалану сіздің өміріңізді жеңілдетеді ме?
А. Айтарлықтай жеңілдетеді
Б. Ішінара жеңілдетеді
В. Оңайлатпайды
5. Сіз қандай электр құрылғылардан:
- оңай бас тартасыз?
- бас тарта алмайсыз?
6. Электр қуатын пайдаланбай қазіргі адамның өмірі мүмкін бе?
А. Иә, мүмкін
Б. Жоқ, мүмкін емес
В. Білмеймін

3.3 «Ньютондық емес сұйықтықтың физикалық қасиеттері және
қолданылуы» тақырыбындағы ғылыми-зерттеу жұмысын жоба әдісі
бойынша әзірлеу

«Ньютондық емес сұйықтықтың физикалық қасиеттері және
қолданылуы» жобасы

Аннотация (Түйіндеме)
Физика пәнінен «Ньютондық емес сұйықтықтың физикалық
қасиеттері және қолданылуы» тақырыбы бойынша дайындалған ғылыми
жұмыста ньютондық емес сұйықтықтардың физикалық қасиеттері
зерттелген және олардың қай жерде қолданылатыны туралы айтылған, осы
ұғымға қатысты анықтамалар берілген және ньютондық емес
сұйықтықтарға жіктеу жүргізілген. Ізденуші ньютондық емес сұйықтықты
үй жағдайында жасап көрген және зерттеген.
Жұмыс туралы толығырақ:
Ньютондық емес сұйықтық физикасы бойынша зерттеу жұмысы
аясында ізденуші ньютондық емес сұйықтықтарды зерттеу туралы қолда
бар теориялық мәліметтерді, ньютондық емес сұйықтықтарды қолдану
салалары мен әдістерін қарастырады, оқушылар арасында әлеуметтік
сауалнама жүргізілген және ньютондық емес сұйықтықтардың
анықтамасымен және қасиеттерін білетін адамдардың пайызын анықтады.

Физика пәнінен «Ньютондық емес сұйықтықтың физикалық
қасиеттері және қолданылуы» тақырыбына байланысты ізденуші
ньютондық емес сұйықтық жасау бойынша эксперимент жүргізген,
ньютондық емес сұйықтықты үй жағдайында алған және онымен бірқатар
тәжірибелер жүргізген, нәтижесінде оның физикалық қасиеттерін
анықтаған. Бұл тәжірибеден алынған білім күн сайын ньютондық емес
сұйықтықтарды тиімдірек пайдалануға көмектеседі.

Мазмұны
Кіріспе
1. Ньютондық емес сұйықтық.
1.1. Ньютондық емес сұйықтықты анықтау.
1.2. Ньютондық емес сұйықтықтарды кім зерттейді?
1.3. Ньютондық емес сұйықтықтардың жіктелуі.
1.4. Ньютондық емес сұйықтықтарды қолдану.
2 Эксперименттік бөлім
2.1 Студенттерден сауалнама алу
2.2. Үй жағдайында ньютондық емес сұйықтықты қалай жасауға болады?
2.3. Тәжірибе №1. Крахмал мен су қоспасынан эксперименттер жүргізу.
2.4. Тәжірибе №2. Кайе эффектісі.
Қорытынды
Әдебиеттер тізімі

Кіріспе
Бізді әртүрлі: қатты және сұйық заттар қоршайды. Олар барлық жерде
бар. Бірақ әртүрлі жағдайларда қатты да сұйық та сияқты әрекет ететін
заттар бар – солардың бірі ньютондық емес сұйықтықтар. Барлық заттар
бір белгісімен ұқсас келеді, яғни олар физика заңдарына бағынады.
Жобаның өзектілігі. Ньютондық емес сұйықтықтар біздің
өміріміздің маңызды құрамдас бөлігі болып табылады, біз оларды күн
сайын қолданамыз және адам оларды барынша тиімді пайдалану үшін
оның физикалық қасиеттерін білуі керек.
Жобаның мақсаты. Ньютондық емес сұйықтықтардың физикалық
қасиеттерін зерттеу және олардың қайда қолданылатынын білу.
Жобаның міндеттері:
1. Әдебиеттерді оқып, ньютондық емес сұйықтықтың қасиеттері мен
қолданылуы туралы білу;
2. Үй жағдайында ньютондық емес сұйықтықты алу және оның
қасиеттерін білу үшін онымен бірқатар тәжірибелер жүргізу;
3. Эксперимент нәтижелерін талдап, қорытынды жасау.
Зерттеу нысаны: ньютондық емес сұйықтық.
Зерттеу пәні: ньютондық емес сұйықтықтың физикалық қасиеттері
мен қолданылуы.
Зерттеу әдістері: Теориялық және эксперименттік.

Зерттеу гипотезасы: егер ньютондық емес сұйықтық түсірілетін
күшке байланысты қатты және сұйық заттардың қасиеттеріне ие болса,
онда оны әскери өндірісте және әртүрлі салаларда қолданылуы
практикалық мәнге ие болады, нәтижесінде тиімділігі мен өмір сүру
жайлылығы артады.

1. Ньютондық емес сұйықтық
1.1 Ньютондық емес сұйықтықты анықтау
Ньютондық емес сұйықтық – бұл ағу кезінде оның тұтқырлығы
жылдамдық градиентіне байланысты болатын сұйықтық. Әдетте мұндай
сұйықтықтар өте біртекті емес және күрделі кеңістіктік құрылымдарды
құрайтын ірі молекулалардан тұрады
Күнделікті тұрмыстағы қарапайым көрнекі мысалы – аз мөлшерде су
қосылған крахмал қоспасы. Сұйықтықта тоқтатылған байланыстырушы
молекулаларға сыртқы әсер неғұрлым тез болса, сұйықтықтың тұтқырлығы
соғұрлым жоғары болады.
Мысалы, кетчуп шайқалған кезде сұйықтыққа айналады және
ньютондық емес сұйықтық болып табылады. Әдетте көптеп кездесетін
заттар: қайнатпа крем, бал, тіс пастасы, крахмал суспензиясы, жүгері
крахмалы, бояулар, қан, ерітілген май және сусабын сияқты, көптеген
тұзды ерітінділер мен балқытылған полимерлер ньютондық емес
сұйықтықтар болып табылады.
Табиғатта заттың төрт күйі бар: қатты, сұйық, газ тәрізді және плазма.
Сұйықтық – бұл қатты және газ тәрізді күйлердің арасындағы орташа күй.
Сұйықтықтың қатты заттан айырмашылығы, өзінің белгілі бір формасына
ие емес, ол орналасқан ыдыстың пішінін алады, ал газдан айырмашылығы,
ол белгілі бір көлемге ие, өйткені сұйықтықта молекулалар соншалықты
тығыз байланысты емес, сондықтан байланыстар үнемі өзгеріп отырады.
Бірақ ерекше қасиеттерге ие сұйықтықтар бар, оларды ньютондық еместер
деп атайды.
Қарапайым және ньютондық емес сұйықтықтардың айырмашылығын
1-кестеде көруге болады.

Кесте 1. Қарапайым және ньютондық емес сұйықтықтардың

айырмашылығы

Қарапайым Ньютондық емес сұйықтық

сұйықтық

Негізгі қасиеті: Аққыштық әсер ету күші мен жылдамдыққа тәуелді, яғни

аққыштық аққыштық белгілі бір жағдайларда болмауы мүмкін.

Тұтқырлық заттың Тұтқырлық әсер ету жылдамдығына байланысты

табиғатына тәуелді

Механикалық әсер Шұғыл шапшаң механикалық әсер кезінде қатты заттың

кезінде – ол сұйық қасиетін иемденеді

күйінде қалады.

Баяу әсер ету кезінде өзін әдеттегі сұйықтық сияқты
болады

1.2. Ньютондық емес сұйықтықтарды кім зерттейді?
Ньютондық емес сұйықтықтардың қасиеттерін реология (грек. Rheos –
ағыс, лек және logos – сөз, ілім) ғылымы зерттейді. Реология – нақты
денелердің деформациялық қасиеттерін зерттейтін, заттың деформациясы
мен аққыштығы туралы ғылым. Реология денеге әсер ететін механикалық
кернеулер мен олардан туындаған деформацияларды қарастырады.
«Реология» терминін американдық химик-ғалым Евгений Бингам енгізген
болатын.
Ресми түрде, «реология» термині (1929 ж., АҚШ-та) иілгіштіктің
(пластичность) 3-ші симпозиумында қабылданды, алайда реологияның
жеке ережелері бұдан әлдеқайда ерте тағайындалған болатын. Реология
гидромеханикамен, серпімділік (упругость), иілгіштік (пластичность) және
жылжымалылық (ползучесть) теорияларымен тығыз байланысты.
Реологияның негізіне Исаак Ньютонның тұтқыр сұйықтықтың
қозғалысына қарсылық туралы заңдары, сығылмайтын тұтқыр
сұйықтықтың қозғалысына арналған Навье-Стокс теңдеулері,
Дж.Максвелл, У.Томсон жұмыстары жатады. Бұл терминнің дамуына орыс
ғалымдары Д.И.Менделеев, Н.П.Петров, Ф.Н.Шведов және Кеңес
Одағының ғалымдары П.А.Ребиндер, М.П.Воларович, Г.В.Виноградов
және т.б. ғалымдар айрықша үлестерін қосты.
Реология проблемалары техникада әртүрлі өндірістік процестердің
технологиясын жасау кезінде, әр алуан материалдарға, мысалы, металдар
(әсіресе жоғары температурада), композициялық материалдар, полимерлі
жүйелер (балқымалар, ерітінділер, композициялық материалдар, резеңке),
мұнай өнімдері, саз және басқа да топырақ, тау жыныстары, құрылыс
материалдары (бетон, битум, силикаттар және т. б.), дисперсті жүйелер
(көбіктер, эмульсиялар, суспензиялар, ұнтақтар, пасталар), тамақ өнімдері
және т. б. қатысты жобалау жұмыстары мен құрылымдық есептеулерде
кездеседі.
Реологияның бір бөлімшесі – биореология, биологиялық
сұйықтықтардың (қан, синовиалық сұйықтық, плевралық сұйықтықтар)
механикалық қасиеттерін және адам мен жануарлардағы бұлшық еттердің,
тамырлардың деформациялық қасиеттерін зерттейді. Сондықтан,
практикалық тұрғыдан қарағанда, осы саладағы зерттеулер өзекті және өте
қажет. Таза ғылыми тұрғыдан қарасақ, ньютондық емес сұйықтықтарды
зерттеу өте қызықты және өзекті, өйткені қарапайым ағыстарда да олар
әдеттегі ньютондық сұйықтықтан сапалы түрде ерекшеленеді.

1.3 Ньютондық емес сұйықтықтардың жіктелуі
Ньютондық емес сұйықтықтар үш негізгі топқа бөлінеді:
1. ньютондық емес тұтқыр сұйықтықтар
2. ньютондық емес реостабильді емес сұйықтықтар

3. ньютондық емес тұтқыр серпімді сұйықтық.
Бірінші топқа тұтқыр (немесе стационар) ньютондық емес
сұйықтықтар кіреді, олардың сипаттамалары уақытқа тәуелді емес болып
табылады. Ағыс қисықтардың түріне сәйкес осы топтағы сұйықтықтар
келесідей бөлінеді: Бингамдық (немесе тұтқыр пластикалық), жалған
пластикалық және дилатантты. Бингамдық немесе тұтқыр пластикалық (2-
қисық) сұйықтықтар аққыштықтың шегінен асатын кернеуді қолданғаннан
кейін ғана аға бастайды. Бұл жағдайда пластикалық сұйықтықтың
құрылымы бұзылып, ньютондық сұйықтық сияқты әрекет етеді. Бингам
сұйықтықтарына қою суспензиялар (түрлі пасталар мен шламдар, майлы
бояулар және т.б.) жатады. Жалған пластикалық сұйықтықтар (3-қисық)
қарастырылып отырған ньютондық емес сұйықтықтар тобында кең
таралған. Оларға полимерлердің, целлюлозаның және ассиметриялық
бөлшектердің құрылымы бар суспензиялардың ерітінділері және т.б.
жатады. Ньютондық сұйықтықтар сияқты жалған пластикалық
сұйықтықтар да τ-дың (τ – үйкеліс кернеуінің) ең аз мәндерінде аға
бастайды.

Сурет 1. Сұйықтық ағысының қисықтары
1 - сызықты емес тұтқыр пластикалық сұйықтық,
2 - тұтқыр пластикалық сұйықтық,
3 - жалған пластикалық сұйықтық,
4 - Ньютондық сұйықтық,
5 - дилатантты сұйықтық

Дилатантты сұйықтықтардың (5-қисық) құрамында тыныштық
күйінде немесе қатты фаза бөлшектері арасында бос орынның өте баяу
ағысы кезінде толтыруға мүмкіндік беретін сұйық фаза болады.
Жылдамдықтың жоғарылауымен қатты фазалық бөлшектер бір-біріне
қарағанда тезірек қозғалады, бөлшектер арасындағы үйкеліс күштері
артады, осы кезде жорамал тұтқырлық та артады.

Дилатантты сұйықтықтарға крахмал суспензиясы, калий силикаты,
түрлі желімдер және т.б. жатады. Сызықты емес тұтқыр пластикалық
сұйықтықтар (1-қисық) ығысу кернеуі статикалық кернеуден асқаннан
кейін қозғала бастайды. Сонымен қатар, жылдамдық градиентінің
жоғарылауымен сұйықтықтағы үйкеліс кернеуі құрылымның бұзылуы

аяқталатын шамаға дейін сызықты емес артады. Осыдан кейін
сұйықтықтың әрекеті ньютондық сұйықтықтан ерекшеленбейді..
Сұйықтықтардың бұл тобына қан кіреді.

Реостабильді емес сұйықтықтардың екінші тобына сипаттамалары
уақытқа тәуелді ньютондық емес сұйықтықтар жатады. Бұл сұйықтықтар
тиксотропты (уақыт өте келе жорамал тұтқырлығы төмендейтін) және
реопектикалық (уақыт өте келе жорамал тұтқырлығы артатын) болып
бөлінеді. Тиксотропты сұйықтықтарға көптеген бояғыштар, кейбір
тағамдық өнімдер (йогурт, айран, кетчуп соусы, желатин ерітінділері,
майонез, қыша, бал), қырынуға арналған сабынды крем және т.б. кіреді,
олардың тұтқырлығы шайқалған кезде төмендейді. Реопектикалық
сұйықтықтарға бентонит сазының суспензиясы және кейбір коллоидты
ерітінділер жатады.

Үшінші топқа тұтқыр серпімді немесе Максвелл сұйықтықтары
жатады. Бұл сұйықтықтардың жорамал тұтқырлығы кернеулердің әсерінен
төмендейді, оны алып тастағаннан кейін сұйықтықтар ішінара қалпына
келеді. Сұйықтықтардың бұл түріне кейбір шайырлар мен қамыр тәрізді
пасталар жатады.

1.3 Ньютондық емес сұйықтықтардың қолданылу аясы
Әскери өндірісте
Бұл сұйықтықтар әлемде өте танымал. АҚШ-та Қорғаныс министрлігі
осы сұйықтықтарға негізделген әскери күштерге арналған бронежилет
шығаруды бастады (Сурет 2). Бұл бронежилеттер сипаттамалары бойынша
әдеттегі жилеттерден гөрі жақсы, өйткені салмағы жеңіл және оны жасау
оңай. Бронежилет жасалатын материал D3O деп аталады. Осындай атпен
американдық компания жасаған D3О материалы дилатантты ньютондық
емес сұйықтықтарға жатады. Шын мәнінде, D3О жақсы салқындатылған
карамель сияқты, тек жүктемелерге әлдеқайда сезімтал.
Автомобиль өнеркәсібінде
Ньютондық емес сұйықтықтар автомобиль өнеркәсібінде де
қолданылады. Ньютондық емес сұйықтықтарға негізделген синтетикалық
мотор майлары қозғалтқыштың жылдамдығын арттыра отырып,
тұтқырлығын бірнеше ондаған есе азайтады. Бұл үйкелісті азайтуға
мүмкіндік береді.
Магнитті ұсақ дисперсті ньютондық емес сұйықтықтар, табиғаттың
осы кереметінің тағы бір өкілі. Олар синтетикалық майда тоқтатылған ұсақ
дисперсті магнетит кристалдарынан тұрады, мұндай сұйықтыққа магнит
өрісі әсер еткен кезде сұйықтық тығыздығын 100 есе арттырады, бірақ
сонда да иілгіш болып қалады.
Берілген сұйықтықтар жаңа технологияларда көлік жабдықтарының
немесе механикалық машиналардың кейбір элементтерін амортизациялау
үшін қолданылады. Реологиялық зерттеулер ньютондық емес
сұйықтықтарды құбырлар арқылы тасымалдау, полимерлер, тамақ
өнімдері, өңдеу жабдықтарындағы құрылыс материалдары,

резервуарлардағы бұрғылау ерітінділерінің қозғалысы және т. б. сияқты

қолданбалы гидродинамикалық міндеттерді шешуге мүмкіндік береді.
Жоғары дисперсті адсорбенттерді, мысалы, диатомиттерді, олардың

бетінде адсорбенттермен (спирттер, жоғары май қышқылдары, аминдер)
сутектік байланыс түзе алатын, адсорбцияланған заттармен қолданудың
болашағы зор. Суспензиялар гидравликалық жүйелерде жұмыс сұйықтығы
ретінде, тежегіште және басқа құрылғыларда жұқа қабықшалар түрінде,
соның ішінде беріліс қорабында, бұралмалы тербеліс генераторларында
және т.б. қолданылады.

Мұнай саласында
Нақты реологиялық эффектілерді қолдану практикалық қызығушылық
тудырады. Сонымен, су мен мұнай өнімдеріне қосылатын шағын
полимерлі қоспалар сұйықтыққа жаңа реологиялық қасиет береді, соның
салдарынан турбулентті ағыс кезіндегі гидравликалық кедергі күрт
төмендейді (Томс эффектісі).
Косметологияда
Косметиканы теріде ұсталуы үшін оны тұтқыр етіп жасайды, мейлі ол
сұйық тональды крем, ерін жылтыратқышы, көз контуры, тушь, лосьондар
немесе лактар болсын. Әр өнімге арналған тұтқырлық оның мақсатына
байланысты жеке таңдалады. Ерін жылтыратқышы, мысалы, ерніңізде ұзақ
уақыт сақталуы үшін жеткілікті тұтқыр болуы керек, бірақ тым тұтқыр
емес, әйтпесе оны қолданатындар ернінде жабысқақ нәрсе кедергі
болғандықтан жағымсыздықты сезінеді.
Косметиканы жаппай өндіруде тұтқырлықты өзгерткіштер деп
аталатын арнайы заттар қолданылады. Үй косметикасында дәл сондай
мақсатт әр түрлі майлар мен балауыздар қолданылады. Душқа арналған
гельдердегі тұтқырлықты денедегі кірді жуу үшін және теріде жеткілікті
ұзағырақ сақталатындай етіп реттейді, бірақ қажет болғаннан көп емес,
әйтпесе адам өзін қайтадан кір сезінеді. Әдетте, дайын косметикалық
өнімнің тұтқырлығы тұтқырлықты өзгерткіштерді қосу арқылы жасанды
түрде өзгертіледі.
Аспаздық саласында
Тағамдардың безендірілуін жақсарту мақсатында, тамақты тәбетті ету
және тамақтануды жеңілдету үшін тұтқыр тағамдық өнімдер тамақ
дайындауда қолданылады. Тұтқырлығы жоғары өнімдер, мысалы,
тұздықтарды, нан сияқты басқа тағамдарға жағу өте ыңғайлы. Сонымен
қатар олар тамақ қабаттарын орнында ұстап тұру үшін де қолданылады.
Бутербродттарда осы мақсаттар үшін май, маргарин немесе майонез
қолданылады – солардың арқасында ірімшік, ет, балық немесе көкөністер
наннан сырғып кетпейді. Салаттар, әсіресе көп қабатты салаттарды
қалыпта ұстау үшін майонез және басқа тұтқыр тұздықтарды жиі
пайдаланады. Мұндай салаттардың ең танымал мысалдары – сельдь под
шубой және Оливье.
Егер сіз майонез немесе басқа тұтқыр тұздықтың орнына зәйтүн
майын қолдансаңыз, көкөністер мен басқа тағамдар өз пішінін ұстап тұра

алмайды. Тұтқыр өнімдер пішінді ұстау қабілетімен ыдыстарды безендіру
үшін де қолданылады. Мысалы, фотосуреттегі йогурт немесе майонез
оларға берілген пішінді сақтап қана қоймай, оларға қойылған әшекейлерді
де ұстап тұра алады.

2 Эксперименттік бөлім
2.1 Студенттерден сауалнама алу
Бұл жұмыстың гипотезасы – ньютондық емес сұйықтық түсірілген
күшке байланысты қатты және сұйық күйге ие бола алатынын бірқатар
эксперименттер жүргізу арқылы тексеріп көруге болады.
Егер Ньютондық емес сұйықтық қатты дененің қасиетіне ие бола алса,
онда бұл сұйықтықтың үстімен жүруге болады деген сөз. Оқушылар
арасында сауалнама жүргізіп, олардың бұл туралы не ойлайтынын білуге
болады.
Студенттерге келесі сұрақтар қойылды:
1. Судың үстімен жүруге болады ма?
2. Жүруге болатын сұйықтықтар бар ма?
Сауалнаманың нәтижесі төмендегідей:

1-сұраққа жауап 2-сұраққа жауап

Осы сауалнаманың нәтижелеріне сүйене отырып, жауап берушілердің
жартысынан көбі белгілі бір жағдайларда қатты болатын сұйықтықтар бар
екенін білмейтіндігін аңғара аламыз. Оның ішінде судың өзі - төмен
температурада қатаяды.

2.2 Ньютондық емес сұйықтықты тұрмыстық жағдайда қалай
жасауға болады?

Қарапайым Ньютондық емес сұйықтық жасау үшін су мен крахмал
қажет, картоп немесе жүгері крахмалдарын алуға болады. Су мен
крахмалдың қатынасы 1:2. Алдымен су ыдысқа құйылады, содан кейін
крахмал суға себелеп қосып, осының бәрі араласады, нәтижесінде тұтқыр
сұйықтық алынуы керек.

2.3 Тәжірибе №1. Крахмал мен судың қоспасымен тәжірибе жасау
Егер сұйықтықты қолмен немесе балғамен ұрса, онда ол қатты
дененің қасиеттерін көрсетеді. Сұйықтық өте жұмсақ және оны ұрып жара
алмайсыз, өйткені ол соққыға төтеп бере алады. 2-суретте көруге болады.

Сурет 2. Сұйықтықтың соққыға әсер етуі

Сурет 3. Қысу әрекеттеріне сұйықтық реакциясы
Берілген сұйықтықтан шарларды мүсіндеуге болады. Шарға күш
қолданғанда, ол қатты күйінде қалады (3-сурет), бірақ осы шарды
мүсіндеуді тоқтатса, онда сұйықтыққа айналып, қолдан ағып кетеді (4-
сурет).

Сурет 4. Сұйықтықтан жасалған шарға күш салмау салдары