Kui lihavõttejänes tuleb teie majja sel nädalavahetusel, võite leida endale hulgaliselt vahukomme ja peepeid. Mida teha neile kõigile? Lisaks nende söömisele, nendega koos kokkamisele või oma kunstilise külje vallandamisele dioraamide tegemise kaudu, võiksite kaaluda nende kasutamist teaduse jaoks!
Seotud sisu
- Täiusliku S'more'i teaduslik otsing
- Vahukommi ülaosaga kuum šokolaad hoiab sind sellel pika pööripäeva õhtul soojas
Selgub, et vahukommid on kodustes teaduskatsetes hädavajalikud seadmed. Muidugi, saate neid testida oma laste enesekontrolli abil psühholoogia kurikuulsas vahukommi testis ja selle üha keerukamates iteratsioonides. Kuid kui te ei soovi oma lapsi piinata, lastes neid vaevata jõuda vahukommi juurde, mida neil pole kästud, kaaluge järgmiste lihtsate teadusprojektide proovimist:
Vahukommid
Gaasi mahu ja selle rõhu suhet saab kodus näidata lihtsa seadistamisega. (Foto on Mohi Kumar) Ei, mitte selline vaakum, hoolimata selle fraasiga köidetud intrigeerivatest võimalustest. Teil on vaja:
- Kaanega klaaspurk
- Mehhanism osa õhu purgist välja pumpamiseks
- Vahukommid
Füüsika hüpertekstiraamat soovitab selle katse jaoks kasutada köögi vaakumpumpa. Samuti toimib purgi kaanest väikese augu lõikamine ja sinna veinihoidja vaakumpumba pigistamine.
Asetage purki paar vahukommi, sulgege see ja pumbake õhk välja:
Mis toimub? Vahukommid on põhiliselt suhkrust, veest, õhust ja želatiinist välja valatud vaht. Suhkur muudab need magusaks, vee ja suhkru kombo muudavad need kleepuvaks ning želatiin muudab need venivaks. Kuid õhk, mis tegelikult moodustab suurema osa kondiitritoodete mahust, teeb vahukommidest maitsvaima viisi tahke aine gaasi kapseldamiseks. Õhu purgist väljapumpamisel laieneb vahukommi sees olev õhk ja vahukommi tõuseb üles. Vabastage tihend ja vahukommid normaliseeruvad.
Palju õnne! Olete just demonstreerinud Boyle'i seadust, mis väidab, et kui temperatuur ei muutu, on rõhu (mida vähendatakse õhust purgist välja pumbates) ja suvalise gaasikoguse (vahukommi) suhe vastupidiselt proportsionaalne. Teisisõnu, ühe vähendamine eeldab teise suurendamist.
Kui te ei saa neid süüa, nuke neid!
Kui olete kunagi lõkke kohal vahukommi röstinud, saate teada, kuhu see järgmine meeleavaldus viib. Teil on vaja:
- Mikrolaineahi
- Mikrolaetav plaat
- Tavalise suurusega vahukommi (vältige minisid või jumbosid; esimene praeb ja viimane võib tohutult jama!)
Asetage vahukommi ühele selle tasasele küljele plaadi keskele. Siis mikrolaineahjus vahukommi, näiteks 45 sekundit kõrgel.
See on elus! Seekord on vahukommi ümbritseva rõhu muutmise asemel temperatuuri muutmine. Kui mikrolaineahi küpsetab vahukommi, soojeneb vahukommi vesi ja soojendab õhku. Kui õhk kuumeneb, laieneb see, sundides vahukommi üles puhuma. Kondiitrivesi pehmendab ka suhkruid, põhjustades selle aurustumist, nagu on näha ülaltoodud videost (mille on loonud YouTube'i kasutaja bbbpwns).
Temperatuuri ja mahu vaheline suhe on Charlesi seaduse esindaja, mis on seisukohal, et kuumutamisel laieneb igasugune gaasi kogus - gaasi temperatuuri tõstmiseks on vaja gaasi mahtu suurendada.
Selle proovimine koos Peepsiga annab YouTube'i kasutaja UBrocksi näitel pisut murettekitava tulemuse:
Kui välgutasite tagasi Stay Pufti vahukommi mehe juurde, siis paraku - teie mikrolaineahjust tõmmatud koletis vahukommi ei kesta - see jahtub ja laguneb laialivalguvaks. Kuid enne kui see täielikult jahtub, on oder üsna tempermalmist ja selle saab kujudesse vormida. Kuid ettevaatlik! Vahukommi jäänused on nagu naplam - nad kleepuvad teie külge ja põlevad ära. Kui see on pisut jahtunud, pintseldage enne õli vormimist peopesadele õli, muidu jääb skulptuur teie käte külge liimitud.
Gooey viis valguse kiiruse arvutamiseks
Selle tutvustamise jaoks vajate alustades natuke taustateadmisi. Laine kiirust saab arvutada, korrutades lainepikkuse (kaugus harjast harjani) sagedusega (haruldaste ringide arv, mis korduvad aja jooksul). Valgus on laine ja selle kiirust saab samamoodi arvutada ilma väljamõeldud varustuseta. Teil on vaja:
Laps mõõdab sulatatud plaastrite vahelist vahemaad pärast vahukommi kihi mikrolaineid. Foto autor: Mohi Kumar
Laps mõõdab sulatatud plaastrite vahelist vahemaad pärast vahukommi kihi mikrolaineid. (Foto on Mohi Kumar) - Mikrolaineahi eemaldatud pöördlauaga
- Klaasist pajaroog või küpsetusplaat
- Mini vahukommid
- Valitseja
- Kalkulaator
Võtke küpsetusplaat ja pakkige üks kiht vahukommi põhja, mis on rivistatud nagu pisikesed pundunud sõdurid. Veenduge, et pöördlaud on mikrolaineahjust eemaldatud - see võimaldab mikrolainetel liikuda läbi klaasi ja vahukommide seisva lainekujul. Keetke mõni minut madalal, jälgides hoolikalt vahukomme. Kui pöördlaud on eemaldatud, ei kuumene mikrolaineahi ühtlaselt - vahukommi väljal moodustuvad sulanud laigud.
Niipea, kui näete mõnda sellist plaastrit, eemaldage nõu ja mõõtke nendevaheline kaugus, mis moodustavad mikrolaine uksega paralleelse joone - need tähistavad alalise laine kõrgeimate amplituudide asukohti. Korrutage see kahega, et saada teie vahukommidest läbitud mikrolainete täielik lainepikkus (kui vaadata seisva laine geomeetriat, andis teie esialgne mõõtmine teile ainult poole lainepikkuse). Teisendage see meetriteks.
Korrutades selle tulemuse mikrolaine sagedusega, mis on leitud mikrolaine juhendist või seadme sisemiselt sildilt, saadakse ~ 299 000 000 meetrit sekundis - umbkaudu valguse kiirus! Selle kohta saate video.
Võtke küpsetusplaat ja pakkige üks kiht vahukommi põhja, mis on rivistatud nagu pisikesed pundunud sõdurid. Veenduge, et pöördlaud on mikrolaineahjust eemaldatud - see võimaldab mikrolainetel liikuda läbi klaasi ja vahukommide seisva lainekujul. Keetke mõni minut madalal, jälgides hoolikalt vahukomme. Kui pöördlaud on eemaldatud, ei kuumene mikrolaineahi ühtlaselt - vahukommi väljal moodustuvad sulanud laigud.
Niipea, kui näete mõnda sellist plaastrit, eemaldage nõu ja mõõtke nendevaheline kaugus, mis moodustavad mikrolaine uksega paralleelse joone - need tähistavad alalise laine kõrgeimate amplituudide asukohti. Korrutage see kahega, et saada teie vahukommidest läbitud mikrolainete täielik lainepikkus (kui vaadata seisva laine geomeetriat, andis teie esialgne mõõtmine teile ainult poole lainepikkuse). Teisendage see meetriteks.
Korrutades selle tulemuse mikrolaine sagedusega, mis on leitud mikrolaine juhendist või seadme sisemiselt sildilt, saadakse ~ 299 000 000 meetrit sekundis - umbkaudu valguse kiirus! Selle kohta saate video.
