Поджарить яичницу с помощью дрели. Как Снежинск стал колыбелью юных физиков

Есть легенда, что Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения, когда на него упало яблоко. Поводами для научных исследований и изобретений школьницы из Снежинска Дарьи Бабушкиной тоже послужили самые обычные вещи и явления: встреченный на прогулке ручеёк, купленный в лавке сувенир, прочитанная книга или случайно увиденное за завтраком утреннее телешоу. Идея обрастает формулами, графиками, экспериментами и устройством, изготовленным в садовой мастерской.

Штормгласс и «кольцо настроения»

Снежинску невероятно повезло: в 2018 году туда приехал из Челябинска Александр Капралов, кандидат педагогических наук, доцент. Долгие годы Александр Иванович работал на кафедре методики преподавания физики в Челябинском педагогическом университете, а также в научном обществе учащихся. Под его руководством проводили исследования учащиеся лицеев № 11 и 97, гимназии № 80, школы № 99.

Когда он после переезда в Снежинск пришёл в третий класс гимназии № 127, сразу привлёк внимание нашей героини: называл непонятные термины, общался с учениками не как с детьми, а как с коллегами. Капралов предложил ребятам придумать идеи для проектов, связанных с водой. Девочке показалось интересным исследовать родники, которых в окрестностях закрытого, а потому экологически чистого города немало. Удалось не только описать состав воды и почв, из которых бьют родники, но и создать фильтр. Дальше больше.

«В четвёртом классе я прочитала роман Жюля Верна «Дети капитана Гранта» и наткнулась на упоминание штормгласса. Это прибор, который позволяет предсказывать погоду. Он и стал темой моего исследования. В журнале «Химия и жизнь» я нашла рецепт жидкости, которой заполнена колба штормгласса. Стала брать с собой прибор везде: в самолёт, когда летала с родителями в отпуск, на море, в сад к бабушке и дедушке. Ставила его и в баню, и в морозильную камеру. Свои опыты я описала в научной работе "Волшебная колба, или Исследование старинного метеорологического прибора"», – вспоминает Даша.

Однажды, проходя мимо сувенирной лавки, юный исследователь обратила внимание на «кольцо настроения». Оно меняло цвет, как хамелеон. Оказалось, на украшение нанесена термохромная краска. Она меняет цвет в зависимости от температуры кожи. Интересно было изучить и зафиксировать связь цвета и температуры.

Как чистить озёра? Челябинский школьник разрабатывает полезные устройства Подробнее

И для дедушки занятие нашлось

В шестом классе к созданию магнитного нагревателя Дарью подтолкнули широко распространённые игрушки-антистрессы спиннер и неокуб. Неокуб держит правильную форму за счёт магнитного поля, создаваемого шариками. А спиннер – это вертушка, у которой три лопасти, соединённые по центру подшипником. В лопастях дырочки, в которые так и хочется положить магнитики из неокуба. Девочка поделилась этой мыслью со своим научным руководителем.

«Вращение постоянных магнитов приводит к возникновению переменного магнитного поля, – ответил тот. – Если в это магнитное поле поместить какой-нибудь проводник, то на его поверхности возникнут вихревые электрические токи – токи Фуко. Вот тебе и тема для исследования».

Со спиннером вышел конфуз: скорость вращения лопастей в нём настолько мала, что обнаружить магнитное поле и уж тем более эффект нагрева практически невозможно. И тут на помощь пришёл Дашин дедушка. Для старенькой ударной электродрели он изготовил насадку из оргстекла, в которой высверлил восемь пазов для магнитов. Кроме того, приладил к дрели регулятор скорости вращения диска. Сработало! Дальше была самая приятная часть опытов. Оказалось, что если расположить модифицированную  дрель на некотором расстоянии от сковородки, то можно поджарить яичницу или сосиски. Да, КПД у такого устройства низковат, зато оно нагревает предметы бесконтактным способом, который более безопасен и экологичен.

«С написанием научных работ родители помогают где-то до четвёртого класса, дальше школьники всё исследуют и записывают сами. А вот разработать, изготовить детали устройства или собрать их дети, как правило, не могут. Тут необходима помощь пап или дедушек. Так что занятие наукой не только тренирует мозг, но и укрепляет семейные узы», – объясняет Александр Капралов.

Следующий год был посвящён наблюдениям над термоакустическими явлениями. К процессу подключился даже кот. Он в панике бежал с кухни, когда металлическая вата, нагретая в стеклянной пробирке, начинала буквально выть.

«Мы сами не ожидали такого эффекта, – признаётся мама Даши. – Конечно, читали в энциклопедии про термоакустический двигатель Стирлинга и даже видели эксперимент с нагревом в телешоу. Но хотелось убедиться самим».

«Чтобы человечество развивалось, необходимо искать альтернативные способы получения энергии. Двигатели внутреннего сгорания при всех их преимуществах имеют недостатки, которых нет в двигателях внешнего сгорания. При использовании термоакустического эффекта возможно создание высокоресурсного, надёжного необслуживаемого двигателя за счёт подвода внешней теплоты практически любой природы», – убеждена Даша.

К своим 15 годам она стала лауреатом множества конференций и научных форумов российского и международного уровня, таких как «Спутник», «Большие вызовы», «Балтийский инженерный конкурс».