Саморобні навчальні посібники (3)
У гуртку можна зробити ряд приладів і пристосувань для практичних занять і спостережень, пов'язаних з проходженням географії в 5-му класі. При складанні планів місцевості потрібні, наприклад, кутоміри.
З учнівського транспортира неважко зробити екліметр - прилад для вимірювання вертикальних кутів на місцевості. Транспортув прибивають дугою вниз до прямокутної дощечці. З відповідного жердини або рейки роблять підставку. Кінець жердини загострюють і оббивають бляхою. На іншому, верхньому кінці забивають цвях з відкушеною капелюшком. Точно посеред підстави транспортира в дощечці свердлять отвір. Цим отвором екліметр вішають на цвях жердини. На той же цвях потім вішають схил - нитка з грузиком, на кінці якої прив'язано дротове колечко. З боків транспортира, на одній лінії з підставою його, в дощечку забивають дві патефонні голки або два невеликих гвоздика без капелюшків. Уздовж цієї лінії і дивляться на екліметр, направивши його ребром на піднесений пункт. За відхилення нитки схилу на транспортирі визначають вимірюваний кут.
Екліметр роблять і інакше. До основи транспортира прибивають рейку, а до кінців її під прямим кутом - дві фанерні або металеві пластинки з отворами. На одній платівці отвір маленький, на інший - побільше; більший отвір перетинається хрест-навхрест тонкими нитками. У центрі транспортира зміцнюють кінець нитки схилу. Вимірюючи кут на місцевості, екліметр направляють на віддалений предмет великим отвором, а дивляться в меншу 1.
1 Першу з описаних тут конструкцій саморобного екліметра запропонував Н. Цейтлін (Москва). Йому ж належить описана далі конструкція екера. Другу конструкцію описав Г. Мамаєв (Ленінград).
Визначити на місцевості прямі кути можна за допомогою приладу - екера. Цей прилад являє собою хрестовину з двох рейок, з'єднаних разом впівдерева (про цей спосіб з'єднання дивіться на сторінці 75). Хрестовина укріплена на квадратному підставі, в центрі якого просвердлений отвір для жердини. Точно посередині обох рейок хрестовини, уздовж них, проводять олівцем лінії. На лініях, у країв рейок, забивають тонкі гвоздики або шпильки. Навівши одну рейку хрестовини на намічену точку, за іншою визначають перпендикулярний напрямок.
З двох тонких або широких рейок або лінійок роблять універсальний кутомір. дозволяє вимірювати і горизонтальні і вертикальні кути. Лінійки беруть однакові, але кінець однієї зрізають приблизно на 15 міліметрів. З тонкої фанери або з картону вирізують дугообразную шкалу, на якій розмічають градуси - від 0 до 90 (або менше). Уздовж лінійок, точно посередині, проводять олівцем осьові лінії. Шкалу зміцнюють кінцем на одній лінійці (обрізає) так, щоб розподіл 0 ° доводилося точно на осьовій лінії. На кінцях обох лінійок зміцнюють тонкі дротяні стерженьки. Інші кінці лінійок з'єднують болтиком з гайкою: лінійки повинні розсуватися, як ніжки циркуля. Лінійка з прикріпленою до неї шкалою укладається внизу; між нею і верхньої лінійкою поміщається прокладка з картону або фанери такої ж товщини, як шкала. На верхній лінійці встановлюється фанерна або бляшана планочка з отвором, розташованим точно по осьовій лінії. У тому місці, де верхня лінійка лягає на шкалу, робиться невеликий виріз.
Мал. 79. Кутоміри:
1 - екліметр на підставці; 2 - екліметр ручної; 3 - екер; 4 - універсальний кутомір.
У складеному вигляді обидва стержня і отвір в планочку розташовуються по одній осьової лінії.
При вимірюванні кутів на місцевості лінійки розсовують і, дивлячись крізь отвори планочки, наводять стерженьки на спостережувані предмети. За шкалою визначають, під яким кутом по відношенню один до одного вони розташовані.
Мал. 80. Горизонтальний коло для географічної майданчика.
горизонтальний коло
Корисне посібник для шкільної географічної майданчики - горизонтальний круг. за допомогою якого можна досить точно визначити положення якого-небудь предмета на горизонті, а також вести спостереження за переміщенням місця заходу сонця в залежності від пори року.
З товстої фанери випилюють коло будь-якого діаметру (наприклад, 30 сантиметрів). Коло фарбують олійною білої або іншого світлого кольору фарбою. По краях кола темною фарбою наносять градусні поділу. Число їх встановлюється за бажанням. Можна зробити, наприклад, 36 поділок, кожне з яких буде відповідати десяти градусів; або 72 ділення по п'ять градусів, або 120 поділок по три градуси і т. д. Поділу відповідно градусам нумерують. Нижче поділів 0, 90, 180 і 270 буквами позначають країни світла: С, В, Ю, З.
Коло укладають строго горизонтально на вбитий в землю стовпчик висотою 100-120 сантиметрів і по компасу встановлюють так, щоб буквені позначення відповідали сторонах світу, потім коло прибивають до стовпчика. У центрі кола закріплюють обертову фанерну лінійку, один кінець якої загострений. Для цього треба зрізати по кутах однакові трикутники, щоб вістря доводилося точно по середній поздовжній лінії лінійки. На кінцях лінійки прикріплюють дві фанерні або бляшані пластинки з вертикальними отворами. Отвір в платівці, розташованої у тупого кінця лінійки, роблять вузьке, а в платівці у загостреного кінця - удвічі ширше. Посеред цього отвору вертикально натягують тонку зволікання або шовкову нитку. Середина обох отворів, зволікання і вістря лінійки повинні бути розташовані на одній лінії по діаметру кола. Лінійка разом з пластинками служить візиром, а загострений кінець її - стрілкою-покажчиком.
Спостерігач дивиться в отвори пластинок з боку тупого кінця лінійки і повертає її так, щоб нитка в широкому отворі збіглася зі спостережуваним предметом. Загострений кінець лінійки покаже положення цього предмета щодо сторін світу і кут в градусах.
Горизонтальний коло встановлюють на відкритому місці.
Мал. 81. Сонячний годинник.
Сонячний годинник
Сонячний годинник - корисне посібник для учнів 5-х класів, коли вони знайомляться з широтою і довготою на земній кулі, з поясним часом. Зробити сонячний годинник неважко, найважливіше - точно встановити їх на шкільній географічній майданчику.
На квадратному шматку фанери розмічають і малюють або випалюють круглий циферблат годинника. Розміри циферблата можуть бути будь-які, але у всіх випадках розподіл кожної години має дорівнювати 15 °. Нічні години на циферблаті годі й позначати. Точно в центрі циферблата і строго перпендикулярно йому зміцнюють металевий або дерев'яний стрижень завдовжки трохи більше радіуса кола циферблата. Тінь від стрижня замінить годинникову стрілку і буде показувати час.
Циферблат встановлюють на який-небудь підставці або просто на землі похило. Кут нахилу залежить від географічної широти місцевості. Наприклад, для Москви цей кут обчислюється так: широта Москви - 55 ° 46 ', цю широту віднімають з 90 °, виходить округлено 34 ° (хвилини можна відкинути). Отже, в Москві сонячний годинник треба встановити під кутом в 34 ° до горизонту. Відповідно, в Ленінграді кут нахилу дорівнюватиме 30 °, в Києві - 40 °, в Баку - 50 ° і т. Д.
Циферблат, далі, треба встановити так, щоб стрижень був спрямований точно на північ - на Полярну зірку. За компасу точну установку провести не можна, так як стрілка компаса показує магнітний, а не географічний полюс. Тому циферблат спочатку встановлюють стрижнем приблизно на північ. Опівдні, тобто близько години дня на нашу цивільному часу, стежать за тінню стрижня. У той момент, коли тінь стає найбільш короткою, перевіряють час за звичайними годинах. Циферблат сонячного годинника повертають так, щоб тінь стрижня показувала на них той же час. У такому положенні циферблат остаточно закріплюють, в напрямку тіні на ньому проводять полуденну лінію північ-південь, а перпендикулярно їй - лінію схід-захід. Такі годинники називаються екваторіальними: площину їх циферблата паралельна площині екватора.
Для піонерських походів можна зробити кишенькові сонячний годинник з необхідним кутом нахилу. Встановлювати їх доведеться по компасу, тому вони будуть показувати час менш точно.
Зоряний годинник
Див. Також главуЗвёздние часив книзі
Гурток «Умілі руки»
Пізнавальне значення має для хлопців і виготовлення зоряних годин, за якими можна приблизно визначати час зоряними ночами.
З картону або фанери вирізають два кола - діаметром в 8 і 6 сантиметрів. Велике коло ділять точно навпіл і по обіду нижньої половини його розмічають нічні години: від 18 до 6. Кожне годинне поділ має дорівнювати 15 °.
Мал. 82. Зоряний годинник:
1 - верхнє коло циферблата; 2 - нижній коло циферблата; 3 - годинник в зібраному вигляді.
Щоб дізнатися, котра година, годинник кладуть на долоню лівої руки, тримають похило, цифрою 24 до себе і вниз. На небі знаходять Велику Ведмедицю і Полярну зірку. Верхній коло годин повертають так, щоб зображення Великої Ведмедиці зайняло на циферблаті таке ж становище, як в цей момент на небі. Потім дивляться, близько якої цифри зупинилося назва місяця, коли проводиться спостереження. Ця цифра покаже час.
Щоб зручніше було тримати годинник в руці, до нижнього колі прив'язують петлю з будь-якого шнурка, проте не дуже товстого, яку надягають на великий палець, а годинник кладуть на долоню.
На уроках ботаніки в 5-му класі школярі починають користуватися мікроскопом. Хорошим посібником для них буде саморобний мікроскоп, за допомогою якого вони можуть виробляти спостереження в гуртку юннатів і вдома.
Для мікроскопа треба придбати в аптеці або в оптичному магазині дві однакові лінзи по +10 діоптрій 1. бажано невеликого діаметра - близько 20 міліметрів. Одна лінза потрібна для окуляра мікроскопа, інша - для об'єктива.
1 Діоптрія - одиниця оптичної сили (рефракція) лінзи, зворотна фокусної відстані. Одна діоптрій відповідає фокусною відстанню в 1 метр, дві діоптрії - в 0,5 метра і т. Д. Для визначення числа діоптрій треба 1 метр розділити на фокусна відстань даної лінзи в метрах. І навпаки, фокусна відстань можна визначити, розділивши 1 метр на число діоптрій. Фокусна відстань лінзи в +10 діоптрій дорівнює 0,1 метра, або 10 сантиметрам. Знак плюс позначає збірну лінзу, знак мінус - розсіюють.
З паперу склеюють трубку завдовжки 10 сантиметрів по діаметру лінз (як склеювати трубки, дивіться на сторінці 31). Потім її розрізають потюлам, щоб вийшли дві трубки довжиною по 5 сантиметрів. У них вставляють лінзи.
В один кінець кожної трубки вклеюють картонне або склеєне з вузької смужки паперу колечко з отвором діаметром 10 міліметрів. На це колечко зсередини укладають лінзу і притискають її картонним циліндриком, змазаним клеєм. Всередині трубка і циліндрик повинні бути пофарбовані чорною тушшю.
Обидві трубки вставляють в тубус - третю трубку завдовжки в 20 сантиметрів. Діаметр тубуса повинен бути такий, щоб трубки окуляра і об'єктива входили в нього туго, але могли пересуватися. Усередині тубус також фарбують в чорний колір.
На аркуші фанери креслять дві концентричні кола: одну радіусом 10 сантиметрів, іншу радіусом 6 сантиметрів. Одержаний коло випилюють і розрізають по діаметру на дві частини. З цих напівкіл роблять корпус мікроскопа С-подібної форми. Півкола з'єднують трьома дерев'яними колодочки, товщиною 3 сантиметри кожна. Верхня і нижня колодочки робляться довжиною по 6 сантиметрів і шириною по 4 сантиметри. Вони виступають на 2 сантиметри за внутрішній край фанерних напівкіл.
На верхній колодочке закріплюють тубус з трубками і регулювальний гвинт. Для тубуса в колодочке вирізують жолобок, а для регулювального гвинта свердлять наскрізний отвір і видовбують квадратне поглиблення (дивіться малюнок).
Мал. 83. Саморобний мікроскоп:
А - трубка з лінзами; Б - тубус; В - корпус мікроскопа; Г - з'єднувальні колодочки; Д - регулювальний гвинт; Е - предметний столик; Ж - діафрагма; З - дзеркальце; І - підставка.
Регулювальний гвинт являє собою дерев'яний стержень, на який туго насаджений циліндрик, вирізаний з гумки для олівця або намотаний з ізоляційної стрічки. Найкраще ж для цієї мети використовувати невеликий відрізок відповідної гумової трубки. Збірка гвинта проводиться так.
Колодочку розрізають по довжині навпіл. В отвір однієї половини протягують стержень гвинта, насаджують на нього гумовий циліндрик, потім інший кінець протягують в отвір другої половини колодочки і склеюють обидві половини. Гумовий циліндрик повинен поміститися в квадратному поглибленні і вільно в ньому обертатися. Колодочку з гвинтом приклеюють до фанерних півколом, зробивши на кінцях їх вирізи для стержня гвинта. На кінці стрижня насаджують ручки - половинки котушки від ниток.
Тубус з трубками прикріплюють до колодочке за допомогою скоби, вигнутою з жерсті. В скобі теж робляться вирізи для гвинта. Її прибиваю ^ або пригвинчують шурупами до колодочке.
Гумовий циліндрик регулювального гвинта повинен щільно притискатися до тубус. При обертанні гвинта тубус буде повільно і плавно пересуватися вгору і вниз.
Конструкцію мікроскопа можна спростити, якщо не робити регулювального гвинта. В цьому випадку тубус досить приклеїти до верхньої колодочке, а наводку виробляти тільки пересуванням трубок з лінзами в тубусі. Але таке наведення буде більш грубою.
До нижньої колодочке зверху прибивають або приклеюють предметний столик - фанерну пластинку з отвором діаметром близько 10 міліметрів посередині. З боків отвори прибивають дві вигнуті смужки жерсті - затискачі. Вони будуть притримувати скельце розглянутого препарату.
Знизу до предметного столика прикріплена діафрагма. Вона являє собою бляшаний або фанерний кружечок, в якому по колу просвердлені чотири отвори різних діаметрів: наприклад, 10, 7, 5 і 2 міліметри. Діафрагму треба закріпити цвяхом так, щоб її можна було обертати і щоб її отвори при цьому збігалися з отвором предметного столика. За допомогою діафрагми змінюють освітлення препарату, регулюють товщину пучка світла.
Розміри предметного столика можуть бути, наприклад, 50 × 40 міліметрів, діаметр діафрагми - 30 міліметрів. Але ці розміри можна дещо збільшити або зменшити.
Нижче предметного столика до тієї ж колодочке прикріплюють дзеркальце розміром 50 × 40 або 40 × 40 міліметрів. Дзеркальце приклеюють до дощечці, з боків в неї забивають два гвоздика без капелюшків (патефонні голки). Цими гвоздиками дощечка вставляється в отвір жерстяної скобочки, пригвинченої шурупом до колодочке. Завдяки такому кріпленню дзеркальце можна повертати - встановлювати з різним нахилом, направляючи пучок світла на отвір предметного столика.
Третьою сполучної колодочкою корпус мікроскопа прикріплюють до підставки. Підставку вирізують з товстої дошки будь-яких розмірів. Важливо, щоб мікроскоп тримався на ній стійко, не вештатися. Знизу на колодочке вирізують прямий шив, а в підставці видовбують гніздо для нього. Шип змащують клеєм і вставляють в гніздо.
Описаний нами мікроскоп збільшує в сто і більше разів. Регулювання його виробляють, повертаючи дзеркальце, пересуваючи гвинтом тубус і трубки з лінзами в тубусі.