i dag vil jeg dele et fantastisk videnskabskoncept ‘overfladespænding’ gennem et klassisk videnskabseksperiment.
hvis du har brug for videnskabsprojekt til din videnskabsmesse dag, så er her den bedste videnskabsaktivitet, du kan vælge at udføre på dagen.
- Sådan får du papirclips til at flyde på vand
- instruktioner til at gøre flydende papirclips videnskab eksperiment
- videnskab involveret i flydende papirclips videnskabseksperiment
- Udvidelseseksperiment
- kemisk formel af overflade spænding og vand
- spørgsmål, der skal diskuteres under eksperimentet
- ofte stillede spørgsmål
Sådan får du papirclips til at flyde på vand
formål: at udforske styrken af vandmolekyler og undersøge videnskabskonceptet ‘overfladespænding’.
krævede materialer:
alle de materialer, du skal samle på dit eksperimentbord i denne aktivitet, er let tilgængelige. Her er listen over enkle forsyninger:
1) papirclips
2) en gennemsigtig glasskål
3) rent vand
4) tissuepapir
5) En ny blyant fastgjort med viskelæder eller Håndværkspind
instruktioner til at gøre flydende papirclips videnskab eksperiment
komplet trin for trin Video
Trin-1:
tag en ren og gennemsigtig glasskål på dit eksperimentbord og fyld den med frisk vand.
sørg for at fylde glasskålen med vand tættere på toppen eller randen af skålen. Sådan at vi får tingene til at gå let under aktiviteten.
du skal også vaske dine hænder før eksperimentet, men kun bruge vand.
brug ikke sæbe, når du beslutter dig for at udføre denne aktivitet, fordi sæbe kan manipulere udfaldsresultaterne, da den har sine egne overfladespændingsegenskaber.
Trin-2:
bare for at vise dine børn, udfør et lille skridt, hvordan en papirclips faktisk gør, når den falder i vand.
så tag en papirclips og slip den bare ind i glasskålen fyldt med vand. Og nu bede dit barn om at kontrollere, om det synker eller flyder i skålen med vand.
absolut synker papirclipsen til bunden af skålen på grund af densitetsforskelle.
Trin-3:
Fjern papirclipsen ud af skålen for at udføre det næste trin. Tag derefter et tissuepapir og skær det i form af firkant. Sørg for, at størrelsen på det afskårne tissuepapir er lidt større end papirclipsen.
Trin-4:
nu skal du forsigtigt placere det firkantede tissuepapir i glasskålen med vand. Du vil observere tissuepapiret begynde at flyde og når til toppen af vandet.
på dette tidspunkt skal du placere vores papirclips forsigtigt oven på tissuepapiret. Dette er et lidt vanskeligt trin, da der ikke er nogen balance inde i vandet for at holde tingene på det rigtige sted.
håber dette hjælper dig med at placere eksperimentklipet på det rigtige sted på tissuepapir og berører ikke vandoverfladen.
Trin-5:
det er tid til at stikke tissuepapir, og dette er det foretrukne trin for børn.
Hahaha! Tag blyanten med viskelæder på den anden side. Brug viskelædersiden til at stikke tissuepapiret.
men sørg for, at du ikke rører papirclipsen på tissuepapiret, mens du stikker det med blyant. Du skal stikke tissuepapiret, indtil det når til bunden.
her er et andet trick. Udvid en papirclips for at oprette en holder som denne.
Placer nu papirclipsen forsigtigt på holderen og dypp den langsomt i vandet. Viola.. din papirclips flyder nu.
jeg lod mine børn at flyde så mange papirclips som muligt på overfladen af vandet.
vi havde endda det sjovt at blæse luft gennem halm for at få papirklipene til at bevæge sig i cirkulær bevægelse, mens de flyder på vandet.
hvad observerer du her? Du vil observere tissuepapirvaske, men ikke papirclipsen. Papirclipsen forbliver på overfladen af vandet flydende. Det ser magisk ud, men det er ikke en magi, det er faktisk videnskaben. Lad os lære videnskaben bag dette super klassiske eksperiment.
videnskab involveret i flydende papirclips videnskabseksperiment
hvorfor synker papirclips til bunden i vand? Generelt er papirclips af metalmateriale og synker normalt til bunden, når de sættes i vand.
fordi metalmaterialerne normalt er tunge i vægt og har højere densitet sammenlignet med vand. Det er grunden til, at papirclips normalt synker til bunden i vand.
vi kan dog få papirclipsene til at flyde på overfladearealet af vand ved hjælp af simpelt videnskabstrik.
det flydende papirclips videnskabseksperiment handler om ‘overfladespænding’. Overfladespænding er den sammenhængende karakter af flydende overfladefilm på grund af tiltrækningen mellem molekylerne, der har tendens til det minimale overfladeareal, der er muligt.
i denne flydende papirclipsaktivitet holder vandmolekyler tæt og forbliver sammen på grund af overfladespænding.
og vi skaber “hud” på vandoverfladen, der holder vandmolekyler tæt og suspenderer papirclipsen til at fremstå som flydende.
indtil vandmolekylerne forbliver sammen og holder tæt, kan de understøtte papirclips til at flyde på vandoverfladen.
så vi skaber ideelle og rigtige betingelser for at understøtte papirclipsen til at flyde ved hjælp af tissuepapir.
ved hjælp af tissuepapir suspenderer vi papirclipsen på vandets overfladespænding og fjerner langsomt vævet under det.
faktisk flyder papirclipsen ikke, men den holder op af overfladespændingens sammenhængende kræfter og fremstår som flydende.
den samme videnskab bruges af de små insekter til at gå over søernes vandoverflade.
Udvidelseseksperiment
her er et andet fantastisk eksperiment, der beviser overfladespænding på en uddannelsesmæssig måde. Dette er en udvidelse aktivitet til flydende papirclips videnskab eksperiment.
Opsæt eksperimentbordet med en skål vand. Gentag de samme trin i ovenstående aktivitet, og lav en papirclips flyde.
dypp nu fingeren i en lille mængde opvaskesæbe og læg den på overfladen af vandet. Du vil bemærke, at det flydende papirclips falder til bunden, hvilket betyder, at papirclipsen synker til bunden af skålen.
fordi sæbevæsken spreder eller skubber vandoverfladens overflade eller hud væk til siderne, så snart sæben kommer i kontakt med vand.
sæbevæsken har et tyndt lag overfladespænding, der er mindre tæt end vandoverfladespændingen.
det er grunden til, at sæbelaget ikke holder papirclips længere og får det til at synke.
hvis du endda vil tage eksperimentet videre, kan du prøve det samme eksperiment ved hjælp af andre stålgenstande i stedet for papirclips.
du kan også erstatte vand med forskellige sorter af juice, mælk osv. Undersøg, om resultaterne er de samme.
du kan prøve disse interessante og relaterede videnskabseksperimenter med vand og overfladespænding:
Lær at lave en firkantet boble
DIY sæbe drevne både
Vandeksperiment
hvirvlende magisk Mælkeksperiment
flydende tegninger på vand
kemisk formel af overflade spænding og vand
overfladespænding er arten af flydende molekyler, der tiltrækkes på grund af sammenhængende kræfter og forbliver tæt og har tendens til minimalt overfladeareal muligt. Den kemiske formel for overfladespænding er:
r = 1/2 . F/l
r er overfladespænding
F repræsenterer kraft
L repræsenterer Længde
vand er den vigtigste bestanddel af Jordens atmosfære med kemisk formel, H2O. i kemisk formel repræsenterer H hydrogenatomer og 2 siger hydrogenatomer i to tal. Mens O repræsenterer et iltatom. Hydrogenatomer er positivt ladede, og iltatomet er negativt ladet. Det betyder, at vandmolekyle er en bestanddel af to hydrogenatomer og et iltatom. Vand er farveløst, smagløst, lugtfrit og giver ingen kalorier.
vandmolekyle er stabilt, når to positivt ladede hydrogenatomer binder til et negativt ladet atom. Der er en lille forskel i ladninger under binding, der er kendt som dipol. Bindingen mellem to vandmolekyler kaldes hydrogenbinding. Vandmolekylerne på overfladen af vand i skålen tiltrækker hinanden på grund af sammenhængende kræfter og danner overfladespænding oven på den. Denne overfladespænding er grunden til at holde papirclips oven på vand.
når du dypper sæbevæsken i vandet, går overfladespændingen i stykker, fordi det tynde lag sæbevæske reducerer vandoverfladespændingen på grund af eksistensen af ikke-polære og dipolfrie kroppe. Derfor er det vanskeligt for papirclips at flyde og synke til bunden.
spørgsmål, der skal diskuteres under eksperimentet
at stille spørgsmål under eksperimentet hjælper børn med at forbedre deres kritiske tænkningskompetencer og opfordrer dem til at gøre vidundere inden for videnskab. Her er et par spørgsmål at diskutere om eksperimentet:
1) Hvorfor flyder papirclips på vand, men ikke på andre væsker?
2) er der andre væsker, der holder papirclips til at flyde?
3) Hvad tror du, at papirclipsens form påvirker den flydende evne?
4) hvor mange papirclips kan vandoverfladespændingen holde?
5) er det muligt at øge vandets overfladespænding naturligt?
6) Hvad er de andre væsker, der viser stærkere overfladespænding og god til flydende ting?
ofte stillede spørgsmål
ja, absolut kan du flyde en papirclips på vand. Papirclips er af stålmateriale, der trodser de flydende fysiske love. Men overraskende kan vi flyde stål papirclips på vandet ved hjælp af overfladespænding skabt på øverste overfladeareal af vand. Den højere overfladespænding af vandmolekyler holder papirclips flyde på vand.
naturligvis er papirclips af tung vægt og synker i vandbeholderen, da det viser større tæthed end vand. Men når du hænger papirclipsen forsigtigt oven på vandoverfladen, flyder den utroligt. Dette skyldes overfladespænding dannet på grund af de sammenhængende kræfter mellem vandmolekylerne. Du kan finde mange tricks til at få papirclipsen til at flyde oven på vandoverfladen i en beholder.
når du slipper en papirclips i vandet, synker den til bunden af beholderen. Men når du taber papirclipsen trickily, på toppen af vandoverfladen, flyder den. Fordi vandmolekylerne forbliver tæt sammen ved at tiltrække andre vandmolekyler og danne en stærk overfladespænding på grund af sammenhængende kræfter. Denne overfladespænding holder papirclipsen flydende på vandoverfladen.
alkohol er en ikke-polær flydende krop, der holder meget mindre overfladespænding sammenlignet med vand. Da alkohol er ikke-polær, danner den ikke hydrogenbindinger. Uden hydrogenbindinger er der ingen sammenhængende kræfter og ingen overfladespænding, der får papirclipsene til at synke i vandet! Derfor er det meget umuligt for en papirclips at flyde på alkohol.
når du tilføjer noget vaskemiddel til vandet, som en papirclips flyder på, bliver vandets overfladespænding forstyrret. På grund af det tynde lag sæbevand af vaskemiddel bryder overfladespændingen af vand. Når overfladespændingen bliver forstyrret vandmolekylerne løs nok styrke til at holde vandmolekylerne sammen. Og vandoverfladearealet mister sin overfladespænding på grund af manglende tiltrækning mellem vandmolekylerne. Endelig får den flydende papirclips til at synke ned i bunden af skålen, der indeholder fuld af vand.
Tandplukker flyder på vandoverfladen, fordi de naturligt kommer med flad overflade og lavet af træ. Flade overflader synker ikke ned i vandet i stedet flyder naturligt oven på vandoverfladen. På grund af deres lette vægt og overfladespænding af vand flyder tandplukene utroligt oven på vandet.
papirclips flyder på vandets overfladeareal på grund af overfladespænding. Overfladespænding er tendensen af flydende molekyler til at tiltrække hinanden på grund af sammenhængende kræfter. I flydende papirclips videnskabseksperiment tiltrækker vandmolekylerne på overfladearealet hinanden og forbliver stramme på grund af sammenhængende kraft. Danner således den stærke overfladespænding på det øverste lag af vand i skålen. Når du skubber papirclips, på grund af stærk kraft overfladespændingen pauser og synker papirclips flyde.
naturligvis er papirclips et metalmateriale, dvs.stål og forbliver adskilt fra andre papirclips, når de placeres sammen i en beholder. De bliver dog magnetiserede, når vi bruger stærke magneter til at få papirclipsene til at flyde. Dette skyldes, at stål let bliver tiltrukket af magneter og bliver let magnetisk, men mister sin magnetisme kort efter, at du har fjernet magneten væk.
ja, absolut kan vi øge overfladespændingen af vand ved hjælp af salt. Salt er den magiske køkkenhold ingrediens, der overraskende øger vandoverfladespændingen. Alt du skal gøre er bare at tilføje en lille mængde salt til det friske vand, der er taget i en beholder. Sådan! Overfladespændingen af vand øges utroligt. Du kan observere dette ved at lave nogle overfladespændingseksperimenter som flydende papirclips, magnetpapirclips osv.
vand er en lugtfri, smagløs og kaloriefri uorganisk forbindelse, der har stærk overfladespænding, dvs.72,8 millinevtons (mN) pr. meter ved 20 liter C. Der er andre væsker, der viser stærkeste overfladespænding, såsom kviksølv. Alkohol og kviksølv viser mindre overfladespænding sammenlignet med vand og kviksølv.
det hele afhænger af overfladespændingen. Du kan fortsætte med at tilføje papirclips til vandoverfladen omhyggeligt, indtil overfladespændingen af vandet i beholderen holder. Sørg for, at du slipper papirclips den ene efter den anden omhyggeligt på vandets overfladespænding. Når du taber papirclips en efter en, begynder de at klæbe til hinanden på grund af de kræfter, der virker inde i væskeoverfladearealet.
på grund af højere overfladespænding på vandet kan papirclipsen flyde, når den placeres på testen. Vandmolekylerne forbliver tæt sammen og forbliver tæt dannende hud på vandoverfladen på grund af de sammenhængende kræfter inde i den. Denne hud på vandoverfladen er intet andet end overfladespændingen, der får papirclips til at flyde på vandoverfladearealet.
flydende papirclips med magneter er en interessant og spændende videnskab aktivitet ved hjælp af dagligdags forsyninger i hjemmet. Her er instruktionerne, der skal gøres:
1) tag 5-6 tommer lang tråd og bind den til den ene ende af papirclipsen
2) lim nu den anden frie ende af tråden til det immobile objekt i hjemmet som borde, skriveborde osv. Uanset hvad du bruger, skal du kun udføre eksperimentet i nærheden af det objekt.
3) Placer en magnet lige over papirclipsen, og sørg for, at magneten ikke berører papirclipsen. Bare bring det tæt på papirclipsen.
4) Da papirclipsen er metal, bliver den tiltrukket af magneten og begynder at bevæge sig mod magnet, der ser ud som om papirclipsen flyder.
da menneskekroppen er meget stærkere og har stor tyngdekraft, er det umuligt for dem at gå på vandoverfladen. På grund af disse to grunde overvinder mennesker overfladespændingen af vand. Mens de små små insekter går over overfladelaget af søvand på grund af strengoverfladespænding af vandmolekyler på søen. Da insekter er små i størrelse og lette i vægt ikke kan overvinde vandets stærke overfladespænding. Således er det let for små insekter at gå over vandet.
den tætteste væske på jordens atmosfære er kviksølv eller hurtig Sølv. Kviksølv er den mest kendte væske siden 3500 år og forbliver stabil ved STP, dvs.standardbetingelser for tryk og temperatur. Derudover viser kviksølv sig at have højere overfladespænding end vand og kendt som næsthøjeste overfladespændingsvæske efter vand.
tiden kræver: det kræver bare 3-5 minutter af din fritid. Da det er en enkel og hurtig aktivitet, kan du endda udføre den på din travle dag i spilletiden også.
aldersgruppe: børn i alle aldersgrupper er perfekte til at undersøge denne enkle videnskabelige aktivitet. Især de ældre børn lærer videnskabskoncepterne på en nem og lærerig måde, mens de har det sjovt. Børnehave -, grundskolebørn og førskolebørn kan også udføre denne aktivitet i deres fritid og lære om vandmolekyler.
sikkerhedsforanstaltninger: denne aktivitet er helt sikker, da vi ikke bruger noget enkelt giftigt materiale eller stoffer. Det eneste, vi skal overveje, er papirclips. Da papirclips er små, er der chancer for yngre børn at holde det inde i munden. Så voksen tilsyn er obligatorisk, når du udfører denne aktivitet med småbørn og børnehave. Det er altid foreslået at bære beskyttelsesbriller og handsker, mens du udfører aktiviteten.