ma egy fantasztikus tudományos koncepciót fogok megosztani ‘felületi feszültség’ egy klasszikus tudományos kísérleten keresztül.
ha tudományos projektre van szüksége a tudományos vásár napjára, akkor itt van a legjobb tudományos tevékenység, amelyet a nap folyamán elvégezhet.
How to Make gemkapcsok Float On Water
célkitűzés: a vízmolekulák erősségének feltárása és a felületi feszültség tudományos koncepciójának vizsgálata.
szükséges anyagok:
az összes anyag, amelyet ebben a tevékenységben a kísérleti asztalra gyűjt, könnyen elérhető. Itt van az egyszerű kellékek listája:
1) gemkapcsok
2) Átlátszó üvegtál
3) tiszta víz
4) selyempapír
5) új ceruza radírral vagy kézműves bottal rögzítve
utasítások a lebegő gemkapocs tudományos kísérlet elvégzéséhez
teljes lépésről lépésre videó
1. lépés:
vegyen egy tiszta és átlátszó üvegtálat a kísérleti asztalra, és töltse fel friss vízzel.
ügyeljen arra, hogy az üvegtálat a tál tetejéhez vagy széléhez közelebb töltse fel vízzel. Olyan, hogy a dolgok könnyen mennek a tevékenység során.
a kísérlet előtt kezet kell mosni, de csak vízzel.
ne használjon szappant, amikor úgy dönt, hogy elvégzi ezt a tevékenységet, mert a szappan meghamisíthatja az eredményt, mivel megtartja saját felületi feszültség tulajdonságait.
2. lépés:
csak azért, hogy megmutassa gyermekeinek, hajtson végre egy kis lépést, hogy egy gemkapocs valójában hogyan működik, ha vízbe esik.
tehát fogjon egy gemkapcsot, és egyszerűen dobja be a vízzel töltött üvegtálba. Most kérje meg gyermekét, hogy ellenőrizze, süllyed-e vagy lebeg-e a tál vízben.
abszolút, a gemkapocs a sűrűségbeli különbségek miatt a tál aljára süllyed.
3. lépés:
távolítsa el a gemkapcsot a tálból a következő lépés végrehajtásához. Ezután vegyen egy selyempapírt, és vágja négyzet alakúra. Győződjön meg arról, hogy a vágott selyempapír mérete valamivel nagyobb, mint a gemkapocs.
Lépés-4:
most óvatosan helyezze a négyzetre vágott selyempapírt vízzel az üvegtálba. Látni fogja, hogy a selyempapír elkezd lebegni, és eléri a víz tetejét.
ezen a ponton óvatosan helyezze a gemkapcsot a selyempapír tetejére. Ez egy kicsit trükkös lépés, mivel a vízben nincs egyensúly a dolgok megfelelő helyen tartásához.
Remélem, ez segít abban, hogy a kísérleti klipet a megfelelő helyre helyezze a selyempapírra, és ne érintse meg a vízfelületet.
5.lépés:
itt az ideje, hogy piszkálni selyempapír, és ez a kedvenc lépés a gyermekek számára.
Hahaha! Vegye ki a ceruzát radírral a másik oldalon. Használja a radír oldalát a selyempapír piszkálásához.
de ügyeljen arra, hogy ne érintse meg a papírkapcsot a selyempapíron, miközben ceruzával dugja. Meg kell piszkálni a selyempapírt, amíg el nem éri az alját.
itt van egy másik trükk. Húzza ki a gemkapcsot egy ilyen tartó létrehozásához.
most óvatosan helyezze a gemkapcsot a tartóra, majd lassan mártsa be a vízbe. Viola.. a gemkapocs most lebeg.
hagytam, hogy a gyerekeim minél több gemkapcsot lebegjenek a víz felszínén.
még azt is szórakoztuk, hogy levegőt fújunk a szalmán keresztül, hogy a gemkapcsok körkörös mozdulatokkal mozogjanak, miközben a vízen lebegnek.
mit figyelsz meg itt? Megfigyelheti a selyempapír süllyedését, de a gemkapcsot nem. A gemkapocs a lebegő víz felszínén marad. Varázslatosnak tűnik, de ez nem varázslat, valójában a tudomány. Tanuljuk meg ennek a szuper klasszikus kísérletnek a tudományát.
tudomány részt úszó gemkapocs tudományos kísérletben
miért süllyed a gemkapocs a vízbe? Általában a gemkapcsok fém anyagból készülnek, és általában vízbe helyezve az aljára süllyednek.
mert a fém anyagok általában nehéz súlyúak és nagyobb sűrűséggel rendelkeznek, mint a víz. Ez az oka annak, hogy a gemkapcsok általában vízbe süllyednek.
azonban tudjuk, hogy a gemkapcsok lebegnek a víz felszínén egyszerű tudományos trükk.
az úszó gemkapocs tudományos kísérlet a felületi feszültségről szól. A felületi feszültség a folyékony felületi film kohéziós jellege a molekulák közötti vonzerő miatt, amely a lehető legkisebb felületre hajlik.
ebben a lebegő gemkapocs-tevékenységben a vízmolekulák szorosan összetartanak és együtt maradnak a felületi feszültség miatt.
és “bőrt” hozunk létre a víz felszínén, amely szorosan tartja a vízmolekulákat, és felfüggeszti a gemkapcsot, hogy lebegőnek tűnjön.
amíg a vízmolekulák együtt maradnak, és szorosan tartják őket, támogathatják a gemkapcsot, hogy lebegjenek a víz felszínén.
tehát ideális és megfelelő feltételeket hozunk létre a gemkapocs úszásához selyempapírral.
selyempapír használatával felfüggesztjük a gemkapcsot a víz felületi feszültségére, és lassan eltávolítjuk az alatta lévő szövetet.
valójában a gemkapocs nem úszik, hanem a felületi feszültség összetartó erői által tartja magát, és lebegőnek tűnik.
ugyanezt a tudományt használják az apró rovarok a tavak vízfelületén.
Extension Experiment
itt van egy másik fantasztikus kísérlet, amely oktatási módon bizonyítja a felületi feszültséget. Ez egy kiterjesztése tevékenység úszó gemkapocs tudományos kísérlet.
állítsa be a kísérleti asztalt egy tál vízzel. Ismételje meg a fenti tevékenység ugyanazokat a lépéseit, és készítsen egy gemkapcsot.
most mártsa be az ujját egy kis mennyiségű mosogatószerbe, és tegye a víz felszínére. Észre fogja venni, hogy az úszó gemkapocs az aljára esik, ami azt jelenti, hogy a gemkapocs a tál aljára süllyed.
mivel a szappanfolyadék szétteríti vagy ellöki a vízfelület felületét vagy bőrét az oldalára, amint a szappan vízzel érintkezik.
a szappanfolyadéknak vékony felületi feszültsége van, amely kevésbé sűrű, mint a víz felületi feszültsége.
ez az oka annak, hogy a szappanréteg már nem tartja a gemkapcsot, és elsüllyed.
ha még tovább akarja vinni a kísérletet, kipróbálhatja ugyanazt a kísérletet más acél tárgyakkal, gemkapcsok helyett.
a vizet különféle gyümölcslevekkel, tejjel stb. ellenőrizze, hogy az eredmények azonosak-e.
meg lehet próbálni ezeket az érdekes és kapcsolódó tudományos kísérletek vízzel és felületi feszültség:
tanulni, hogy egy négyzet buborék
DIY szappan motoros hajók
séta víz kísérlet
örvénylő mágikus tej kísérlet
úszó rajzok a víz
kémiai képlet a felületi feszültség és a víz
felületi feszültség a folyékony molekulák természete, hogy vonzódnak a kohéziós erők miatt, és szorosan maradnak, és a lehető legkisebb felületre hajlamosak. A felületi feszültség kémiai képlete:
r = 1/2 . F / L
r felületi feszültség
F jelentése erő
L jelentése hossza
víz a fő összetevője a Föld légkörének kémiai képlet, H2O. a kémiai képlet, H jelentése hidrogénatomok és 2 mondja hidrogénatomok két szám. Míg O egy oxigénatomot képvisel. A hidrogénatomok pozitív töltésűek, az oxigénatomok negatív töltésűek. Ez azt jelenti, hogy a vízmolekula két hidrogénatom és egy oxigénatom alkotórésze. A víz színtelen, íztelen, szagtalan, és nem kínál kalóriát.
a vízmolekula stabil, ha két pozitív töltésű hidrogénatom kötődik egy negatív töltésű atomhoz. Van egy kis különbség a töltések, míg kötés, amely az úgynevezett dipólus. A két vízmolekula közötti kötést hidrogénkötésnek nevezzük. A tálban lévő víz felszínén lévő vízmolekulák összetartó erők miatt vonzzák egymást, és felületi feszültséget képeznek rajta. Ez a felületi feszültség az oka annak, hogy a gemkapcsot a víz tetején tartsuk.
amikor a szappanfolyadékot vízbe meríti, a felületi feszültség megszakad, mert a szappanfolyadék vékony rétege csökkenti a víz felületi feszültségét a nem poláros és dipólusmentes testek létezése miatt. Ezért nehéz a gemkapcsok lebegni és süllyedni.
a kísérlet során megvitatandó kérdések
a kísérlet során feltett kérdések segítenek a gyerekeknek a kritikus gondolkodási képességeik fejlesztésében, és arra ösztönzik őket, hogy csodákat tegyenek a tudományban. Íme néhány kérdés, hogy megvitassák a kísérlet:
1) Miért úszik a gemkapocs a vízen, de más folyadékokon nem?
2) van-e más folyadék, amely gemkapcsot tart az úszáshoz?
3) ön szerint milyen hatással van a gemkapocs alakja a lebegő képességre?
4) hány gemkapcsot képes tartani a víz felületi feszültsége?
5) lehet-e természetes módon növelni a víz felületi feszültségét?
6) melyek azok a folyadékok, amelyek erősebb felületi feszültséget mutatnak és jók a lebegő dolgokban?
GYIK
igen, abszolút lebeghet egy gemkapcsot a vízen. A gemkapcsok acél anyagból készülnek, amelyek dacolnak a lebegő fizikai törvényekkel. De meglepő módon acél gemkapcsokat úszhatunk a vízen a víz felső felületén létrehozott felületi feszültség felhasználásával. A vízmolekulák nagyobb felületi feszültsége tartja a gemkapcsokat a vízen.
természetesen a gemkapcsok nagy súlyúak és a víztartályban vannak, mivel nagyobb sűrűséget mutatnak, mint a víz. De amikor óvatosan felfüggeszti a gemkapcsot a vízfelszín tetején, elképesztően lebeg. Ennek oka a vízmolekulák közötti kohéziós erők miatt kialakult felületi feszültség. Számos trükköt találhat arra, hogy a gemkapocs lebegjen a víz felszínén egy tartályban.
amikor egy gemkapcsot a vízbe dob, az a tartály aljára süllyed. De amikor a gemkapcsot trükkösen eldobja, a vízfelszín tetején lebeg. Mivel a vízmolekulák szorosan együtt maradnak más vízmolekulák vonzásával, és erős felületi feszültséget képeznek a kohéziós erők miatt. Ez a felületi feszültség tartja a gemkapcsot a víz felszínén lebegve.
az alkohol egy nem poláros folyékony test, amely a vízhez képest nagyon kevesebb felületi feszültséget tart fenn. Mivel az alkohol nem poláros, nem képez hidrogénkötéseket. Hidrogénkötések nélkül nincs kohéziós erő és nincs felületi feszültség, ami miatt a gemkapcsok elsüllyednének a vízben! Ezért nagyon lehetetlen, hogy egy gemkapocs lebegjen az alkoholon.
ha mosószert ad a vízhez, amelyen egy gemkapocs lebeg, a víz felületi feszültsége zavart okoz. A mosószer szappanos folyadékának vékony rétege miatt a víz felületi feszültsége megszakad. Amikor a felületi feszültség zavart okoz, a vízmolekulák elég szilárdságot veszítenek ahhoz, hogy a vízmolekulákat együtt tartsák. A vízfelület elveszíti felületi feszültségét a vízmolekulák közötti vonzás hiánya miatt. Végül az úszó gemkapocs a vízzel teli tál aljára süllyed.
fog csákány úszik a víz felszínén, mert természetesen jön sík felületű és fából készült. A sík felületek nem süllyednek a vízbe, hanem természetesen a vízfelület tetején úsznak. Könnyű súlyuk és a víz felületi feszültsége miatt a fogcsákányok elképesztően lebegnek a víz tetején.
gemkapcsok lebegnek a víz felületén a felületi feszültség miatt. A felületi feszültség a folyékony molekulák hajlama arra, hogy a kohéziós erők miatt vonzzák egymást. A lebegő gemkapocs tudományos kísérletben a felszínen lévő vízmolekulák vonzzák egymást, és a kohéziós erő miatt szorosak maradnak. Így képezi az erős felületi feszültséget a tál felső vízrétegén. Amikor megnyomja a gemkapcsot, az erős erő miatt a felületi feszültség eltörik, és a gemkapocs lebeg.
a gemkapocs természetesen Fém anyag, azaz acél, amely elkülönül a többi gemkapcstól, ha egy tartályba helyezik. Azonban, akkor válnak mágnesezetté, ha erős mágneseket használunk a gemkapcsok lebegtetésére. Ez azért van, mert az acél könnyen vonzódik a mágnesekhez, és kissé mágnesessé válik, de hamarosan elveszíti mágnesességét, miután eltávolította a mágnest.
igen, abszolút növelhetjük a víz felületi feszültségét sóval. A só a varázslatos konyhai tartóelem, amely meglepően növeli a víz felületi feszültségét. Csak annyit kell tennie, hogy csak egy kis mennyiségű sót ad a tartályba vett friss vízhez. Ez az! A víz felületi feszültsége elképesztően növekszik. Ezt megfigyelheti néhány felületi feszültség-kísérlet elvégzésével, például úszó gemkapocs, mágneses gemkapocs stb.
a víz szagtalan, íztelen és kalóriamentes szervetlen vegyület, amelynek erős felületi feszültsége van, azaz 72,8 millinewton (mN) méterenként 20 C-on. Míg az alkohol és a benzol kisebb felületi feszültséget mutat, mint a víz és a higany.
minden a felületi feszültségtől függ. Óvatosan folytathatja a gemkapcsok hozzáadását a víz felületéhez, amíg a tartályban lévő víz felületi feszültsége meg nem tart. Ügyeljen arra, hogy óvatosan egymás után ejtse le a gemkapcsot a víz felületi feszültségére. Amikor egyenként eldobja a gemkapcsokat, a folyadék felületén belül ható erők miatt egymáshoz tapadnak.
a víz nagyobb felületi feszültsége miatt a gemkapocs képes lebegni, ha a quizletre helyezi. A vízmolekulák szorosan együtt maradnak, és szorosan képezik a víz felszínének bőrét a benne lévő kohéziós erők miatt. A vízfelületnek ez a bőre nem más, mint a felületi feszültség, amely miatt a gemkapcsok lebegnek a víz felszínén.
a mágnesekkel ellátott úszó gemkapcsok érdekes és izgalmas tudományos tevékenység, amely mindennapi otthoni kellékeket használ. Itt vannak az utasítások:
1) vegyen 5-6 hüvelyk hosszú szálat, és kösse össze a gemkapocs egyik végével
2) most ragassza a szál másik szabad végét az otthoni mozdulatlan tárgyhoz, például asztalokhoz, íróasztalokhoz stb. Bármit is használ, a kísérletet csak az objektum közelében kell elvégeznie.
3) helyezzen egy mágnest közvetlenül a gemkapocs fölé, és győződjön meg arról, hogy a mágnes nem érinti a gemkapcsot. Csak hozza közel a gemkapocshoz.
4) mivel a gemkapocs fém, vonzódik a mágneshez, és elindul a mágnes felé, amely úgy tűnik, hogy a gemkapocs lebeg.
mivel az emberi test sokkal erősebb és nagy gravitációs erővel rendelkezik, lehetetlen számukra a víz felszínén járni. E két ok miatt az emberek leküzdik a víz felületi feszültségét. Míg a kis apró rovarok a tóvíz felszíni rétegén sétálnak a tavon lévő vízmolekulák húros felületi feszültsége miatt. Mivel a rovarok kis méretűek és könnyű súlyúak, nem tudják leküzdeni a víz erős felületi feszültségét. Így az apró rovarok könnyen átsétálhatnak a vízen.
a Föld légkörének legsűrűbb folyadéka a higany vagy a gyors ezüst. A higany a legismertebb folyadék 3500 év óta, és STP-n, azaz normál nyomáson és hőmérsékleten stabil marad. Ezenkívül a higany felületi feszültsége nagyobb, mint a vízé, és a víz után a második legnagyobb felületi feszültségű folyadék.
az idő megköveteli: csak 3-5 percet igényel a szabadidejéből. Mivel ez egy egyszerű és gyors tevékenység, akár a forgalmas napon is elvégezheti a játékidő alatt.
korcsoport: minden korosztály gyermekei tökéletesek ennek az egyszerű tudományos tevékenységnek a vizsgálatára. Különösen az idősebb gyerekek megtanulják a tudomány fogalmak egy egyszerű és oktatási módon, miközben egy nagyon szórakoztató. Az óvodai, általános és óvodás gyermekek szabadidejükben is végezhetik ezt a tevékenységet, és megismerhetik a vízmolekulákat.
biztonsági intézkedések: ez a tevékenység teljesen biztonságos, mivel nem használunk egyetlen mérgező anyagot vagy anyagot sem. Az egyetlen dolog, amit figyelembe kell vennünk, a gemkapcsok. Mivel a gemkapcsok aprók, a fiatalabb gyermekek esélyei vannak arra, hogy a szájban tartsák. Tehát a felnőtt felügyelete kötelező, ha ezt a tevékenységet mind a kisgyermekekkel, mind az óvodával végzi. Mindig ajánlott védőszemüveget és kesztyűt viselni a tevékenység elvégzése közben.