Ако великденското зайче дойде в къщата ви този уикенд, може да се окажете с изобилие от ружа и Peeps. Какво да правя с всички тях? Освен просто да ги ядете, да готвите с тях или да разгърнете артистичната си страна, като правите диорами, помислете да ги използвате .... За наука!
Свързано съдържание
- Научният стремеж за перфектното S'more
- Горещият шоколад, покрит с зефир, ще ви затопли тази дълга нощ за слънцестоене
Оказва се, че зефините са задължително оборудване за домашни научни експерименти. Разбира се, можете да ги използвате, за да тествате самоконтрола на децата си чрез полето на прословутия тест за ружа на психологията и неговите все по-сложни итерации. Но ако предпочитате да не измъчвате децата си, като оставяте досадно да достигнат ружа, която им е наредено да няма, помислете да опитате тези лесни научни проекти:
Зефините във вакуум
Връзката между обема на газ и неговото налягане може да бъде демонстрирана в домашни условия с проста настройка. (Снимка на Мохи Кумар) Не, не такъв вид вакуум, въпреки интригуващите възможности, породени от тази фраза. Ще имаш нужда:
- Стъклен буркан с капак
- Механизъм за изпомпване на част от въздуха от буркана
- бонбони
Hypertextbook Physics препоръчва да използвате кухненска вакуумна помпа за този експеримент. Изрязването на малка дупка в капака на буркана и притискане на вакуумна помпа на винен резервоар в него също работи.
Поставете няколко зефира в буркана, запечатайте го и след това изпомпвайте въздуха:
Какво става? Зефирите са пяна, която се отделя от захар, вода, въздух и желатин. Захарта ги прави сладки, комбинацията от вода и захар ги прави лепкави, а желатинът ги прави еластични. Но въздухът, който всъщност съставлява по-голямата част от обема на сладкарството, прави блатовете най-вкусния начин за капсулиране на газ в твърдо вещество. Докато изпомпвате въздух от буркана, въздухът вътре в ружа се разширява и ружа се надува. Освободете уплътнението и рулоните се върнат към нормалния си размер.
Честито! Току-що демонстрирахте Закона на Бойл, който гласи, че когато температурата не се променя, връзката между налягането (което се понижава чрез изпомпване на въздух от буркана) и обема на всяко зададено количество газ (рулата) е обратно пропорционално. С други думи, намаляването на едното налага увеличаване на другото.
Ако не можете да ги ядете, ястие!
Ако някога сте пекли зефир над лагерния огън, ще знаете къде отива следващата демонстрация. Ще имаш нужда:
- Микровълнова печка
- Микровълнова плоча
- Зефир със стандартен размер (избягвайте мини или джамбази; първият ще се запържи, а вторият може да направи огромна каша!)
Поставете зефира на една от плоските му страни в центъра на чинията. След това микровълновата ружа за, да речем, 45 секунди.
Живо е! Този път, вместо да променяте налягането около ружа, вие променяте температурата. Докато микровълновата пече ружа, водата в ружа се загрява и затопля въздуха. Когато въздухът стане горещ, той се разширява, принуждавайки ружа да се надуе. Водата на сладкарството също омекотява захарите, причинявайки му да изтича, както се вижда във видеото по-горе (създадено от потребител на bbbpwns от YouTube).
Връзката между температура и обем е представителна за закона на Чарлз, според който всяко зададено количество газ ще се разшири при нагряване - повишаването на температурата на газ изисква увеличаване на обема на газ.
Пробването на това с Peeps води до леко тревожен резултат, представен от потребителя на YouTube UBrocks:
Ако преминете обратно към Stay Puft Marshmallow Man, уви - чудовищната ружа, която сте изтеглили от микровълновата, няма да издържи - тя ще се охлади и ще се издуе в кълбо. Но преди да изстине напълно, мазът е доста ковък и може да бъде изваян във форми. Но внимавайте! Останките от ружа са като наплам - ще се залепят за вас и ще изгорят. След като изстине малко, нанесете малко масло върху дланите си, преди да оформите нещо, иначе скулптурата ви ще остане залепена за ръцете ви.
Гуи начин за изчисляване на скоростта на светлината
За тази демонстрация се нуждаете от малко знания, когато започнете. Скоростта на една вълна може да бъде изчислена чрез умножаване на дължината на вълната (разстоянието от гребена до гребена) с честотата (броя на цикълите гребен-гребен, които се повтарят за период от време). Светлината е вълна и скоростта й може да се изчисли по същия начин без фантазия. Ще имаш нужда:
Дете измерва разстоянието между разтопените петна, след като слой от ружа беше микровълнов. Снимка на Мохи Кумар
Дете измерва разстоянието между разтопените петна, след като слой от ружа беше микровълнов. (Снимка на Мохи Кумар) - Микровълнова фурна с отстранен грамофон
- Стъклен съд с гювеч или тава за печене
- Мини ружа
- Владетел
- Калкулатор
Вземете тавата за печене и опаковайте един слой ружа по дъното, подплатен като мънички подпухнали войници. Уверете се, че грамофонът е отстранен от микровълновата - това позволява на микровълните да се движат през стъклото и зефирите във форма на постоянна вълна. Гответе няколко минути на ниско, като внимателно наблюдавате ружа. При свален грамофон, микровълновата не се нагрява равномерно - ще забележите разтопени петна, които се образуват във вашето поле за ружа.
Веднага щом видите няколко такива лепенки, извадете съда и измерете разстоянието между две, които образуват линия, успоредна на вратата на микровълновата - тези маркират местата с най-високи амплитуди в рамките на стоящата вълна. Умножете това по две, за да получите пълната дължина на вълната на микровълните, преминали през вашите ружа (ако погледнете геометрията на стояща вълна, първоначалното ви измерване ви даде само половината от дължината на вълната). Преобразувайте това в метри.
Умножаването на този резултат по честотата на микровълновата фурна, намираща се в ръководството на микровълновата печка или в етикет вътре в устройството, дава ~ 299 000 000 метра в секунда - приблизително скорост на светлината! Вижте видео на това тук.
Вземете тавата за печене и опаковайте един слой ружа по дъното, подплатен като мънички подпухнали войници. Уверете се, че грамофонът е отстранен от микровълновата - това позволява на микровълните да се движат през стъклото и зефирите във форма на постоянна вълна. Гответе няколко минути на ниско, като внимателно наблюдавате ружа. При свален грамофон, микровълновата не се нагрява равномерно - ще забележите разтопени петна, които се образуват във вашето поле за ружа.
Веднага щом видите няколко такива лепенки, извадете съда и измерете разстоянието между две, които образуват линия, успоредна на вратата на микровълновата - тези маркират местата с най-високи амплитуди в рамките на стоящата вълна. Умножете това по две, за да получите пълната дължина на вълната на микровълните, преминали през вашите ружа (ако погледнете геометрията на стояща вълна, първоначалното ви измерване ви даде само половината от дължината на вълната). Преобразувайте това в метри.
Умножаването на този резултат по честотата на микровълновата фурна, намираща се в ръководството на микровълновата печка или в етикет вътре в устройството, дава ~ 299 000 000 метра в секунда - приблизително скорост на светлината! Вижте видео на това тук.
