Domowe doświadczenia z Experymentem

Biurowa kolejka górska, papierowy kwiatek kwitnący na wodzie czy może obrotowe śmigło? Przedstawiamy kolejny odcinek “zdalnego experymentu” pokazujący trzy krótkie doświadczenia, które każdy przy użyciu podstawowych produktów może wykonać w domu.

W ubiegłym tygodniu opublikowaliśmy przy współpracy z Centrum Nauki Experyment drugi artykuł z krótkim filmikiem, pokazujący świąteczne eksperymenty, które można wykonać z dziećmi w domu.

Dziś publikujemy trzeci już odcinek z serii “zdalnego experymentu”. Tym razem sprawdzimy, czy papierowy kwiat rozkwitnie na wodzie, czy przy użyciu sznurka i klipsa biurowego możemy zrobić kolejkę górską, a także, jak będzie zachowywało się papierowe śmigło spuszczone z wysokości.

1. Kwiaty na wodzie

Do przeprowadzenia doświadczenia potrzebujemy:

• papier
• nożyczki
• duży talerz z wodą

Instrukcja:

1. na kartce papieru rysujemy kwiat (przykład właściwego kształtu w załączonej grafice). Możemy go pokolorować. Ważne, aby płatki kwiatu były wyraźnie oddzielone,
2. wycinamy kwiat, pamiętając, żeby rozdzielić jego płatki
3. zaginamy płatki do środka,
4. ostrożnie kładziemy kwiat na wodzie (strona z zagiętymi płatkami ma być na górze),
5. obserwujemy.

Kwiat zaczyna rozkwitać. Za zaobserwowane zjawisko odpowiadają siły kapilarne. Papier zbudowany jest z gęsto ułożonych, cienkich włókien. Ze zjawiskami kapilarnymi mamy do czynienia wtedy, gdy szczeliny mają bardzo mały przekrój, a kąt zwilżania jest duży (w uproszczeniu jest to parametr, który mówi, jak silnie ciecz i ciało stałe ze sobą oddziałują). W tym przypadku woda chce zwilżyć jak największą powierzchnię, więc przeciska się miedzy szczelinami. Będzie robić to tak długo, jak ciężar słupa cieczy będzie równoważony przez napięcie powierzchniowe. Im mniejsza średnica szczeliny, tym woda wzniesie się wyżej.

Czy wiecie, że… dzięki temu zjawisku możliwy jest transport wody do korony drzew, a także przepływ krwi przez nasze naczynia włosowate. Z powodu tego zjawiska nasiąkają również nasze ubrania.

2. Biurowa kolejka górska

Do przeprowadzenia doświadczenia potrzebujemy:

• klips biurowy z “uszami”
• sznurek lub włóczka (nitka jest zbyt cienka) ok. 0,5 – 1 m długości

Instrukcja:

1. sznurek składamy na pół,
2. jeden z końców sznurka przewlekamy przez “ucho” klipsa biurowego (od wewnętrznej strony),
3. analogicznie postępujemy z drugim końcem sznurka i drugim “uchem”,
4. zaczepiamy powstałą pętelkę o coś stabilnego,
5. ciągnąc na przemian wolne końce sznurka, sprawimy, że nasza kolejka będzie jechać do góry.

Ruch spinacza do góry jest spowodowany różnicą oddziaływań sił tarcia między sznurkiem a “uszami” klipsa po obu stronach. Jeżeli ciągniemy lewą stronę sznurka w dół, to prawe “ucho” zwiększa powierzchnię swojego styku ze sznurkiem, lewe natomiast zmniejsza. Siła tarcia zależy m.in. od powierzchni styku dwóch materiałów, które się poruszają względem siebie. Im większa powierzchnia, przez którą się kontaktują, tym większa siła tarcia. Zatem siła działająca z prawej strony będzie większa, więc spinacz będzie się wspinał z tej strony do góry, ciągnięty przez sznurek. Odwrotnie będzie, gdy będziemy ciągnąć sznurek z prawej strony. Ciągnąc sznurek, raz za lewy, raz za prawy koniec, spowodujemy, że kolejka będzie jechała do góry.

Tarcie ma bardzo duże znaczenie w życiu codziennym. Np.: gdy jest mokra podłoga, tarcie między podłogą a stopą się zmniejsza, więc łatwiej nam się wywrócić. Dzięki niemu możemy np. poruszać się rowerem, samochodami itd. Nie zawsze jest to korzystne zjawisko. Tarcie kół o szyny ogranicza np. prędkość osiąganą przez pociągi. Dlatego powstała tzw. kolej magnetyczna, gdzie pociąg unosi się nad torami dzięki poduszce magnetycznej (poprzez odpychanie lub przyciąganie się magnesów). Dzięki temu, że nie ma tarcia kół o szyny, są to najszybsze pociągi na świecie (osiągają prędkości do 600 km/h).

3. Papierowe śmigło

Skrzydlaki klonu, nazwane noskami klonu, to znakomity wynalazek pozwalający na wysyłanie nasion na duże odległości. I to zupełnie za darmo, wykorzystując siłę wiatru. Spadające nasionko zacznie wirować wokół własnej osi niczym śmigło samolotu. Opada bardzo wolno i jeśli w takiej chwili dmuchnie wiatr, to poleci na duże odległości.

Instrukcja:

1. wykonaj nacięcia wzdłuż prostych linii,
2. zegnij fragmenty do środka wzdłuż linii nr 1,
3. zegnij fragmenty do środka wzdłuż linii nr 2 i zepnij je spinaczem,
4. linie 3 rozchyl w dwie różne strony – będą to skrzydła.

Zgłoś naruszenie/Błąd