Пять экспериментов, благодаря которым ваш ребенок заинтересуется наукой
Shutterstock Как заинтересовать ребенка наукой? Превратить ее в эксперимент! А лучше сразу в три десятка экспериментов — в настоящее научное шоу, как это сделали организаторы «Научной елки WOW! HOW?». Практически ни один из этих опытов нельзя провести самостоятельно: настолько они масштабные. Но специально для «Газеты.Ru» создатели представления подобрали пять опытов, которые вы можете вместе с ребенком повторить дома.
Левитатор
Научная елка WOW! HOW?
Герои «Научной елки» будут запускать множество предметов в воздух при помощи как науки и технологий, так и химических преобразований и физических явлений. На одном из законов физики и основан наш домашний эксперимент.
Вам понадобится
- Обычный фен
2. Легкий мячик или шарик (отлично подойдет шарик для пинг-понга)
Что нужно делать
- Включить фен (лучше в режиме холодного обдува)
2. Направить фен (а вместе с ним и исходящий поток воздуха) вверх
3. Поместить мячик (шарик) в поток воздуха
Что произошло
Мячик левитирует в струе воздуха — как по волшебству! И пока мы не выключим фен, он никуда не упадет. Попробуйте наклонить фен — мячик и в этом случае останется висеть в потоке воздуха.
Почему так получилось
Наблюдаемый эффект описывается законом Бернулли: чем выше скорость потока газа, тем ниже давление. Быстро движущаяся струя воздуха, идущая из фена, имеет заметно более низкое давление, чем окружающий воздух. Таким образом, мячик засасывает в воздушный поток, выпасть из которого ему не дает повышенное давление вокруг.
Пневматический взрыв
Научная елка WOW! HOW?
В одной из кульминационных точек представления прямо на сцене мощно выстреливают несколько азотных мортир. Столбы водяного пара вылетают на шесть и более метров над зрителями! Происходит это из-за того, что при нагревании до комнатной температуры жидкий азот расширяется в 1000 раз и мгновенно распространяется в единственном свободном направлении — наружу из мортиры. Экспериментировать с жидким азотом дома не стоит, а вот проверить на себе действие давления газа можно на простом, но эффектном опыте.
Вам потребуется
- Кондитерский шприц
2. Блестки или конфетти
3. Ножницы и упаковочная бумага
4. Яркая клейкая лента
5. Обыкновенный скотч
6. Ватный диск
Что нужно делать
- Открутить у кондитерского шприца «носик»
2. Вытянуть поршень шприца практически до конца, освободив внутри место для заряда
3. Наполнить шприц блестками, конфетти или мелко нарезанными кусочками цветной бумаги
4. Поплотнее утрамбовать получившийся «заряд»
5. Закрепить на открытой части шприца гофробумагу при помощи скотча
6. При помощи ленты и упаковочной бумаги украсить нашу «хлопушку»
7. Расположить хлопушку вертикально, поставив на поршень
8. Резко нажать на поршень
Что произошло
Бабах!
Почему так получилось
При резком нажатии на поршень мы увеличиваем давление воздуха внутри. Увеличившееся давление разрывает гофробумагу, работающую как клапан, и наш «заряд» вырывается наружу.
Рукотворные облака
Научная елка WOW! HOW?
На сцене экспериментаторы будут получать тысячи литров водяного пара при помощи жидкого азота. Но можно сделать облако буквально своими руками, не прибегая к сложным реагентам.
Вам понадобится
- Большая (1,5-2 литра) пластиковая бутылка
2. Теплая вода
3. Спички или лучинка
Что нужно делать
- Наполните бутылку на 1/3 теплой водой и закройте крышкой
2. Сожмите бутылку и отпустите ее
3. Откройте бутылку, зажгите спичку, опустите спичку в бутылку и быстро закрутите крышку
4. Снова сильно сожмите и отпустите бутылку
5. Появившееся при ослаблении давления на бутылку облако можно заставить исчезнуть, просто сжав бутылку
Что произошло
Водяной пар от теплой воды внутри бутылки сконденсировался на микрочастицах дыма от спички, образовав облако. При сжатии бутылки давление газа растет, не давая пару сконденсироваться.
Почему так получилось
Когда теплая вода испаряется, в воздух внутри бутылки попадает водяной пар. Чтобы конденсироваться, пару необходимы частицы, вокруг которых он мог бы сформировать облако. Его обеспечивают частицы дыма, которые способствуют процессу. Заметьте, что облако не образуется без присутствия микрочастиц дыма в бутылке (вспомните первый эксперимент со сжатием бутылки без дыма). Это связано с тем, что водяной пар сам по себе не является достаточным условием для образования облаков.
Дым-пушка
Научная елка WOW! HOW?
Во время «Елки» прямо в зрителей полетят огромные тороидальные вихри, выпускаемые настоящей дымной пушкой. Повторить подобный эффект без особого труда можно дома — правда, в несколько меньшем масштабе.
Вам понадобится
- Банка с крышкой (например, из-под чипсов)
2. Ножницы и канцелярский нож
3. Маркер и воздушный шарик
4. Спички и ароматическая палочка
Что нужно делать
- Аккуратно отрежьте дно банки канцелярским ножом
2. Вырежьте в крышке банки ровное круглое отверстие примерно в половину диаметра крышки
3. Закройте банку крышкой
4. Ножницами аккуратно отрежьте кончик воздушного шарика
5. Натяните шарик на дно банки
6. Подожгите и сразу потушите аромапалочку — и наполните банку дымом
7. Ударьте по мембране (воздушному шарику)
Что произошло
Из отверстия в крышке банки вылетают дымные колечки, которые долго не рассеиваются и могут пролететь через всю комнату.
Почему так получилось
Поскольку вся банка заполнена дымом, при ударе по мембране часть дыма выдавливается из банки и вырывается через круглое отверстие в крышке. Так как отверстие в крышке меньше диаметра банки, дым сталкивается с краями крышки и закручивается перед тем, как выйти из банки, приобретая форму бублика.
Химические часы
Научная елка WOW! HOW?
Большая часть экспериментов, которые проводятся на «Научной елке», основана на химических преобразованиях. Одним из признаков течения химической реакции является изменение цвета раствора. Именно его мы и предлагаем пронаблюдать, проведя несложный опыт своими руками.
Вам понадобится
- Крахмал
2. Перекись водорода, 3%
3. Спиртовой раствор йода
4. Две таблетки витамина С (1000 мг)
5. Чайная и столовая ложки
6. Четыре пустых стакана и графин с теплой водой
Что нужно делать
- Приготовить раствор №1 — в трех столовых ложках воды растворить две таблетки витамина С
2. Приготовить раствор № 2 — в трех столовых ложках воды растворить две чайные ложки спиртового раствора йода
3. К только что приготовленному раствору добавить две чайные ложки раствора №1 и тщательно перемешать. Раствор №2 готов
4. Приготовить раствор №3 — в трех столовых ложках воды растворить две столовые ложки перекиси водорода
5. К только что приготовленному раствору добавить одну чайную ложку крахмала и тщательно перемешать. Раствор №3 готов
6. Смешать растворы №2 и №3 в одном стакане
Что произошло
Изначально прозрачный раствор через какое-то время резко меняет цвет на темно-синий.
Почему так получилось
В химии большое количество реакций протекает с изменением цвета. При взаимодействии йода с крахмалом образуется вещество темно-синего цвета, но при использовании витамина С можно «отсрочить» взаимодействие йода с крахмалом: витамин С взаимодействует с йодом, и образуется бесцветное вещество. При смешивании растворов №2 и №3 начинается выделение йода, и как только выделяется достаточное для реакции количество, он взаимодействует с крахмалом — и цвет раствора становится темно-синим.
