4–10 января в России ежегодно проводится Неделя науки и техники для детей и юношества – одно из важных массовых образовательных событий в стране.

Национальная детская библиотека Республики Коми им. С.Я. Маршака знакомит с идеями, как провести свободное время с детьми, и рассказывает о занимательной науке. Подробнее о научно-популярных книгах, открытиях, учёных и изобретателях читайте в рубрике Детям о науке.

Мы предлагаем вам сегодня найти в ящиках игрушки и головоломки и узнать новые сведения о них. Эти игрушки-головоломки помогут вам понять физические явления и законы математики, развить пространственное мышление и понимание различных видов моделирования.

Ужасно интересно
Всё то, что неизвестно!
Ужасно неизвестно,
Всё то, что интересно!

Г. Остер

Кубик Рубика. Идея создания кубика возникла у венгерского архитектора Эрно Рубика в 1974 году. Он тогда преподавал промышленный дизайн интерьера и архитектуру в академии Прикладного искусства Будапешта (Венгрия), увлекался трёхмерным предметным моделированием и не мог объяснить ученикам, что собой представляет математическая теория групп. Пытаясь объяснить студентам основные понятия, он придумал наглядное пособие.

Вскоре изобретение распространилось по всему миру и получило имя создателя – Кубик Рубика. Сначала головоломка называлась «Магический куб», это название осталось в Венгрии, Германии, Португалии, Китае.

Цель сборки – сделать так, чтобы каждая сторона куба (всего их 6) оказалась окрашена в один цвет. Собрать кубик непросто, но возможно. Собрать кубик – решить серьёзную задачу по комбинаторике. Алгоритмы и схемы сборки можно найти в книгах, журналах и в Интернете. Существует целая дисциплина – спидкубинг – сборка кубика на скорость.

Схемы и алгоритмы сборки кубика Рубика можно найти здесь:

• Баранов С. Кубик Рубика. Спидкубинг: Метод новичка / С. Баранов. – 36 с. : 21 ил. – 9785449000477. – Текст : электронный // ЛитРес: библиотека : [сайт]. –URL: https://biblio.litres.ru/book/stanislav-baranov/kubik-rubika-spidkubing-metod-novichka-27809313/ (дата обращения:10.06.2023). – Режим доступа: для зарегистрир. пользователей ГБУ РК НДБ.

• Баранов С. Метод Фридрих за месяц. Спидкубинг: виды Пиф-Пафов и как выучить OLL и PLL за 2 недели. Часть 1 / С. Баранов. – 80 с. : 47 ил. – 9785449045676. – Текст : электронный // ЛитРес: библиотека : [сайт]. –URL:https://biblio.litres.ru/book/stanislav-baranov/metod-fridrih-za-mesyac-spidkubing-vidy-pif-pafov-i-kak-25723319/ (дата обращения:10.06.2023). – Режим доступа: для зарегистрир. пользователей ГБУ РК НДБ.

• Мыльников М. Всем кубикам кубик! – Текст. Изображение : электронные // Юный техник. – 1982. – № 7. – С. 64-719. – URL: http://jt-arxiv.narod.ru/magazin82.html (дата обращения: 10.06.2023).

• Собрать кубик? Это несложно! – Текст. Изображение : электронные // Наука и жизнь. – 1983. – № 6. – С. 104-109. – URL: https://soberi-kubik.ru/data/Nauka_i_jizn_1983-05.pdf (дата обращения: 10.06.2023).

Змейка Рубика. Через некоторое время Эрно Кубик изобрёл следующую головоломку, более простую, которая получила название змейка Рубика. Она представляет собой детали в количестве 24, 36, 48 штук, шарнирно соединённые между собой. Задача головоломки – собрать различные геометрические фигуры, предметы или животных. Можно собрать двух- или трёхмерные фигурки лебедя, кошки, птицы, собаки, алмаза, спирали, трилистника и множество других. Головоломка-змейка хорошо развивает пространственное мышление и поможет в освоении геометрии, черчении.

Калейдоскоп. Калейдоскоп в толковом словаре Даля назван «узорником». Калейдоскоп был изобретён в Англии в 1816 году шотландским физиком Дэвидом Брюстером и назывался «трансфигуратор». Уже через год-полтора проник в Россию, где он был встречен с восхищением.

Калейдоскоп – оптический прибор, в основе действия которого лежит принцип отражения света от плоских зеркал, образующих угол. Внутри цилиндрической трубки расположены три зеркальные пластины, обращённые отражающими поверхностями друг к другу.

Талейдоскоп. Талейдоскоп – похожее на калейдоскоп устройство-игрушка, изделие с традиционной оптической схемой, не имеющее внутри цветной засыпки. Его секрет кроется в другом: узоры создаются из отражения частичек окружающего нас мира. Фрагмент изображения, на который направлена труба талейдоскопа, увеличивается благодаря линзе и многократно отражается от зеркальной внутренней призмы.

Пружинка-слинки. В 1943 году инженер-кораблестроитель Ричард Джеймс из Филадельфии экспериментировал с пружинами, и однажды пружина, упавшая с полки, развернулась перед ним. Он взял её домой, чтобы поиграли дети. С этого момента и начинается история слинки-бума. Название слинки произошло от шведского слова, означающего «раскручиваться, скользить».

Слинки имеет достаточно большую массу и очень маленькую жёсткость. Так как пружинка-слинки обладает очень малым коэффициентом упругости, это свойство позволяет проводить с ней интересные опыты.

Слинки может спускаться по ступенькам лестницы или по наклонной плоскости. Достаточно установить её на краю ступеньки в вертикальном положении, подтолкнуть к низу и она зашагает. Верхний конец пружинки имеет достаточно высокую скорость, это и позволяет ей перешагивать на следующую ступеньку. Это аналог автоколебательной системы, в которой происходит преобразование потенциальной и кинетической энергий друг в друга.

Волчок. Волчки были привезены в Японию из Китая и Кореи около 1200 лет назад. Волчок одна из любимейших игр в Японии и в других странах. Делают их и из скорлупы кокосового ореха (Новая Гвинея), Раковин улиток (Австралия), грецкого ореха (Грузия). Могут быть в форме диска, кубика, цилиндра или груши. Существует и более сложная конструкция волчка, содержащая внутри винтовой механизм для раскручивания. Такой волчок называется «юла».

Одна из древнейших игрушек «волчок», с точки зрения физики, представляет собой простейший гироскоп, являющийся главным элементом различных навигационных приборов.

Игра английских детей. В очерченном большом круге рисовали круг поменьше. Играющие вставали в большой круг и запускали в малый свои волчки, стараясь вытолкнуть волчок соперника. Тот, кто сумел своим волчком вытолкнуть волчок соперника, забирал его себе. Если запущенный волчок сам вылетал из круга, владелец имел право запустить его снова.

Йо-йо. Йо-йо – очень древняя игрушка, которая состоит из двух катушек соединенных осью, с прикреплённой к ней петелькой верёвкой. Никто не скажет точно, где и когда было придумано йо-йо (иначе «чертик на веревочке») – в Греции, Египте или на Филиппинах. На стенах египетских храмов также были найдены рисунки йo-йo. Археологами найдены прототипы игрушки йо-йо в Северной Америке у народов Майя (800 год н. э.).

В России игрушка появилась в конце 19 века и называлась «колёсики» и «шу-шу» – за шуршание бечёвки при размотке и намотке на катушку.

Сегодня йо-йо помогает развивать координацию и ловкость. Работает она по принципу маятника Максвелла и гироскопа.

При резком броске йо-йо, размотав до конца верёвку, за счёт инерционных сил возвращается в руку ведущего. Сегодня йо-йо делают с подшипниками и силиконовыми тормозами, что даёт возможность выполнять различные трюки. И конечно, для трюкового управления йо-йо, где придумано множество различных стилей, нужны тренировки для развития координации и ловкости.

При подготовке материала использованы книги из фонда библиотеки:

• Клюка В. Кубик Рубика // Клюка Валерий. Энциклопедия механизмов, или Как устроено все вокруг / Валерий Клюка, Сергей Шейбут. – Ростов-на-Дону : Феникс, 2016. – С. 64–66.

• Макеев С. Л. Вечные друзья : игрушки от А до Я / Сергей Макеев, Татьяна Макеева. – Москва : Даръ, 2018. – 152, [4] с. : ил., цв. ил. – 978-5-485-00591-7.

• Перельман Я. И. Занимательная физика : в 2 кн. Кн. 1 / Яков Исидорович Перельман ; под ред. А. В. Митрофанова. – Москва : Наука, 1986. – 224 с.

• Черненко Г. Т. Где вертятся волчки? : для младшего школьного возраста / Геннадий Трофимович Черненко ; художник Н. И. Андреев. – Москва : Малыш, 1991. – 24 с. : ил.

• Я познаю мир: Игрушки : детская энциклопедия / авт.-сост. Н. Г. Юрина. – Москва : АСТ : Семейная библиотека, 1999. – 496 с.

• Haучныe игpушки. – 1З.06.2021. – Текст. Изображение : электронные // Класс!ная физика: [сайт]. – URL: http://class-fizika.ru/igr.html?ysclid=ljgwzxlj9b123226731 (дата обращения: 10.12.2024).