今日は、古典的な科学実験を通じて素晴らしい科学概念”表面張力”を共有
あなたの科学フェアの日のための科学プロジェクトを必要としているなら、ここであなたがその日に実行するために選ぶことができる最高の科学
ペーパークリップを水に浮かせる方法
目的：水分子の強さを探求し、科学概念”表面張力”を調査する。
必要な材料:
このアクティビティで実験テーブルに収集するすべての材料は簡単に入手できます。 ここでは、簡単な消耗品のリストです:
1)ペーパークリップ
2)透明なガラスボウル
3)きれいな水
4)ティッシュペーパー
5)消しゴムまたは工芸品の棒が付いている新しい鉛筆
フローティングペーパークリップ科学実験を行うための指示
ステップビデオによる完全なステップ
ステップ-1:
実験テーブルの上に清潔で透明なガラスボウルを取り、新鮮な水で満たしてください。
ボウルの上部または縁に近い水でガラスボウルを埋めるようにしてください。 私たちは物事が活動中に簡単に行くようにしているようなもの。
また、実験の前に手を洗う必要がありますが、水だけを使用してください。
石鹸はそれ自身の表面張力特性を保持しているため、結果の結果を改ざんする可能性があるため、この活動を行うときは石鹸を使用しないでください。
ステップ-2:
ちょうどあなたの子供を示すために、ペーパークリップが水で落とされたとき実際にいかに小さいステップを行うか。
だから、ペーパークリップを取って、水で満たされたガラスのボウルに落とすだけです。 そして今、あなたの子供に、それが沈んでいるのか、水のボウルに浮かんでいるのかを確認するように頼んでください。
確かに、ペーパークリップは密度の違いのためにボウルの底に沈む。
ステップ-3:
次のステップを実行するには、ボウルからペーパークリップを取り外します。 その後、ティッシュペーパーを取り、正方形の形にカットします。 カットされたティッシュペーパーのサイズがペーパークリップよりもわずかに大きいことを確認してください。
-4:
今度は、水が付いているガラスボールに穏やかに正方形の切口のティッシュペーパーを置きなさい。 あなたはティッシュペーパーが浮遊し始め、水の上に達するのを観察します。
時間のこの時点で、ティッシュペーパーの上に慎重に私たちのペーパークリップを配置します。 適切な場所に物事を保持するために水の中にバランスがないので、これは少しトリッキーなステップです。
これはティッシュペーパーの上に適切な場所に実験クリップを配置するのに役立ち、水面に触れないことを願っています。
ステップ-5:
ティッシュペーパーを突く時が来たので、これは子供のためのお気に入りのステップです。
ハハハ！ 反対側の消しゴムで鉛筆を取る。 ティッシュペーパーを突くために消しゴム側を使用してください。
しかし、ティッシュペーパーのペーパークリップに触れていないことを確認してください。 あなたはそれが底に達するまでティッシュペーパーを突く必要があります。
ここでは別のトリックです。 このようなホルダーを作成するには、クリップを拡張します。
今度は慎重にペーパークリップをホルダーに置き、水の中にゆっくりと浸します。 ヴィオラ. あなたのペーパークリップは今浮かぶ。
私は私の子供が水の表面にできるだけ多くのペーパークリップを浮かべるようにした。
私たちも、水に浮かんでいる間、ペーパークリップを円運動で移動させるためにわらを介して空気を吹いて楽しみを持っていました。
あなたはここで何を観察しますか？ あなたはティッシュペーパーのシンクではなく、ペーパークリップを観察します。 ペーパークリップは水浮遊の表面に残ります。 それは魔法に見えますが、それは魔法ではありません、それは実際に科学です。 私たちは、この超古典的な実験の背後にある科学を学びましょう。
浮遊ペーパークリップに関わる科学科学実験
ペーパークリップはなぜ水の中で底に沈むのですか？ 一般的に、ペーパークリップは金属材料であり、通常は水に入れたときに底に沈む。
金属材料は通常、重量が重く、水に比べて密度が高いためです。 それが理由です、ペーパークリップは通常水の底に沈みます。
しかし、単純な科学トリックを使用して、水の表面積に浮かぶように紙クリップを作ることができます。
フローティングペーパークリップ科学実験は、すべての”表面張力”についてです。 表面張力は可能な最低の表面積にがちである分子間の引力による液体の表面のフィルムの凝集の性質です。
この浮遊ペーパークリップ活動では、水分子は表面張力のためにしっかりと保持され、一緒に滞在します。
そして、水分子をしっかりと保持し、ペーパークリップを浮遊させる水面に”皮膚”を作成しています。
水分子が一緒に滞在し、しっかりと保持するまで、彼らは水面に浮かぶようにペーパークリップをサポートすることができます。
だから、ティッシュペーパーを使ってペーパークリップが浮くのをサポートするための理想的で適切な条件を作成しています。
ティッシュペーパーを使用して、ペーパークリップを水の表面張力に懸濁し、その下の組織をゆっくりと除去しています。
実は、ペーパークリップは浮くことはありませんが、表面張力の凝集力によって保持され、浮遊しているように見えます。
同じ科学が、小さな昆虫が湖の水面を歩くために使用されています。
拡張実験
ここでは、教育的な方法で表面張力を証明する別の素晴らしい実験です。 これは、フローティングペーパークリップ科学実験への拡張活動です。
実験台を水のボウルでセットアップする。 上記の活動の同じステップを繰り返し、ペーパークリップを浮かべるようにしなさい。
今度は、少量の皿の石鹸に指を浸して水面に置く。 ペーパークリップがボウルの底に沈むことを意味する底に浮遊ペーパークリップの低下に気づく。
石鹸液は、石鹸が水に触れるとすぐに水面の表面または皮膚をその側面に広げたり押し離したりするためです。
石鹸液は表面張力の薄い層を持ち、水面張力よりも密度が低い。
それが石鹸層がもはやペーパークリップを保持しておらず、それをシンクさせる理由です。
さらに実験をしたい場合は、ペーパークリップの代わりに他のスチールオブジェクトを使用して同じ実験を試すことができます。
また、水をさまざまな種類のジュース、牛乳などに置き換えることができます。 そして、結果の結果が同じであるかどうかを確認します。
あなたは水と表面張力でこれらの興味深いと関連する科学実験を試すことができます：
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表面の化学式張力と水
表面張力は、凝集力のために引き付けられ、しっかりと残り、可能な限り最小限の表面積になる傾向がある液体分子の性質です。 表面張力の化学式は
r=1/2である。 F/L
rは表面張力
Fは力
Lは長さ
水は化学式H2Oで地球の大気の主要な構成要素です。化学式では、Hは水素原子を表し、2は水素原子を表します。 一方、Ｏは一つの酸素原子を表す。 水素原子は正に帯電し、酸素原子は負に帯電する。 つまり、水分子は、二つの水素原子と一つの酸素原子の構成要素であることを意味します。 水は無色、味がなく、無臭で、カロリーを提供しません。
水分子は、2つの正に荷電した水素原子が1つの負に荷電した原子に結合するときに安定である。 双極子として知られている結合中の電荷にわずかな違いがあります。 2つの水分子の間の結合は水素結合と呼ばれます。 ボウル内の水の表面上の水分子は、凝集力のために互いに引き付け合い、その上に表面張力を形成する。 この表面張力は、ペーパークリップを水の上に保持する理由です。
石鹸液を水中に浸すと、石鹸液の薄い層が非極性および双極子自由体の存在のために水の表面張力を低下させるため、表面張力が壊れます。 それ故に、ペーパークリップが浮かび、底に沈むことは困難です。
実験中に議論する質問
実験中に質問することは、子供たちが批判的思考スキルを向上させ、科学の驚異をすることを奨励するのに役立ちます。 ここでは、実験について議論するためにいくつかの質問があります:
1)ペーパークリップはなぜ水に浮かびますが、他の液体には浮かびませんか？
2)ペーパークリップを浮かせている液体は他にありますか？
3)ペーパークリップの形状は浮遊能力にどのような影響を与えると思いますか？
4)水面張力を保持できるペーパークリップは何枚ですか？
5)水の表面張力を自然に高めることは可能ですか？
6)より強い表面張力を示し、浮遊物に優れた他の液体は何ですか？
FAQの
はい、絶対にペーパークリップを水に浮かせることができます。 ペーパークリップは浮遊物理的な法律に挑む鋼鉄材料です。 しかし意外にも私達は水の上の表面積で作成される表面張力を使用して水に鋼鉄ペーパークリップを浮かべてもいいです。 水分子のより高い表面張力はペーパークリップを水に浮かべる握ります。
当然のことながら、ペーパークリップは重量が重く、水よりも密度が高いため、水の容器に沈んでいます。 しかし、あなたが水面の上に慎重にペーパークリップを中断すると、それは驚くほど浮く。 これは、水分子間の凝集力のために形成された表面張力のためである。 ペーパークリップを容器の水表面の上に浮かべるために多くのトリックを見つけることができる。
ペーパークリップを水の中に落とすと、容器の底に沈みます。 しかし、ペーパークリップをトリッキーに落とすと、水面の上に浮かびます。 水分子が他の水分子の誘致によって堅く一緒にとどまり、凝集力による強い表面張力を形作るので。 この表面張力はペーパークリップを水表面で浮かび続けます。
アルコールは、水と比較して非常に少ない表面張力を保持する非極性液体である。 アルコールは非極性であるため、水素結合を形成しない。 水素結合がなければ、粘着力や表面張力がなく、ペーパークリップを水中に沈ませることはありません！ したがって、ペーパークリップがアルコールに浮かぶことは非常に不可能です。
ペーパークリップが浮いている水に洗剤を加えると、水の表面張力が乱されます。 洗剤の石鹸液体の薄い層のために、水の表面張力が壊れます。 表面張力が妨げられて得るとき水分子は水分子を一緒に握るには十分な強さを緩めます。 そして、水の表面積は、水分子間の引力の欠如のために表面張力を失う。 最後に、フローティングペーパークリップを水でいっぱいになったボウルの底に沈めます。
歯のピックは、彼らが自然に平らな表面と来て、木で作られているので、水面に浮かびます。 平らな表面は水に沈みません代わりに水の表面の上に自然に浮かびます。 水のライト級選手そして表面張力のために、歯の一突きは水の上に驚くほど浮かぶ。
ペーパークリップは表面張力のために水の表面積に浮かぶ。 表面張力は、液体分子が凝集力のために互いに引き付ける傾向である。 浮遊ペーパークリップ科学の実験では、表面積の水分子は互いを引き付け、凝集力が堅く原因でとどまります。 したがって、ボウル内の水の最上層に強い表面張力を形成する。 ペーパークリップを押すとき、強い力が原因で表面張力はペーパークリップの浮遊物を壊し、沈める。
当然のことながら、ペーパークリップは金属材料、すなわち鋼であり、容器に一緒に置かれたときに他のペーパークリップから分離されたままである。 しかし、強力な磁石を使用してペーパークリップを浮かせていると、それらは磁化されます。 これは、鋼は簡単に磁石に惹かれ、わずかに磁気になりますが、あなたが離れて磁石を削除した後、すぐにその磁気を失うためです。
はい、絶対に塩を使って水の表面張力を上げることができます。 塩は驚くほど水の表面張力を増加させる魔法のキッチンホールド成分です。 あなたがする必要があるのはちょうど容器で取られる淡水に塩の少し量を加えることだけである。 これで終わりです！ 水の表面張力は驚くほど増加します。 浮遊ペーパークリップ、磁石のペーパークリップ、等のようなある表面張力の実験をすることによってこれを観察できます。
水は無臭、無味、カロリーの少ない無機化合物であり、表面張力が強い、すなわち72.8ミリニュートン（mN）/メートルで20℃である。 一方、アルコールやベンゼンは水や水銀に比べて表面張力が低い。
それはすべて表面張力に依存します。 容器内の水の表面張力が保持されるまで、慎重に水面にペーパークリップを追加し続けることができます。 水の表面張力に慎重にペーパークリップを次々に落としていることを確認してください。 ペーパークリップを一つずつ落とすと、液体の表面積の中に作用する力のために互いにくっつき始めます。
水の表面張力が高いため、ペーパークリップはquizletに置かれたときに浮くことができます。 水分子は一緒に堅くとどまり、密接にそれの中の凝集力による水表面の皮を形作ることに残ります。 この水面の皮膚は、ペーパークリップを水面に浮かせさせる表面張力に過ぎません。
マグネット付きの紙クリップを浮遊させることは、家庭での日常用品を使って興味深く刺激的な科学活動です。 ここで行う手順は次のとおりです：
1）5-6インチの長い糸を取り、ペーパークリップの一方の端に結びます
2）糸のもう一方の自由端をテーブル、机などの家の不動 使用するものは何でも、そのオブジェクトの近くでのみ実験を実行する必要があります。
3)ペーパークリップのすぐ上に磁石を置き、磁石がペーパークリップに触れていないことを確認します。 ちょうどペーパークリップにそれを近く持って来て下さい。
4)ペーパークリップは金属であるため、磁石に引き寄せられ、ペーパークリップが浮いているように見える磁石に向かって動き始めます。
人間の体ははるかに強く、大きな重力を持っているので、彼らが水面を歩くことは不可能です。 これらの2つの理由のために、人間は水の表面張力を克服します。 小さな小さな昆虫が湖の水の表面層を横切って歩くのに対し、湖の水分子の表面張力のために。 昆虫はサイズが小さく、軽量であるため、水の強い表面張力を克服することはできません。 従って、小さい昆虫が水を渡って歩くことは容易です。
地球の大気中で最も密度の高い液体は水銀または銀である。 水銀は3500年以来の最もよく知られていた液体で、圧力および温度のSTPのすなわち標準的な状態で安定しているとどまる。 さらに、水銀は水よりも高い表面張力を有し、水の後に二番目に高い表面張力液体として知られていることが証明されている。
時間が必要です：それはちょうどあなたの自由な時間の3-5分を必要とします。 それはシンプルで迅速な活動であるため、あなたも同様にプレイ時間中にあなたの忙しい日にそれを実行することができます。
年齢層：すべての年齢層の子供たちは、この単純な科学活動を調査するのに最適です。 多くの楽しみを持っている間、特に年長の子供たちは、簡単かつ教育的な方法で科学の概念を学びます。 幼稚園、小学校、就学前の子供たちは、自由な時間にこの活動を行い、水分子について学ぶこともできます。
安全対策:この活動は、単一の有毒物質や物質を使用していないため、完全に安全です。 私達が考慮する必要がある唯一の事はペーパークリップである。 ペーパークリップは小さいので、口の中でそれを保つために若い子供たちによってチャンスがあります。 したがって、幼児や幼稚園でこの活動を行うときは、大人の監督が必須です。 活動を行っている間安全ゴーグルおよび手袋を身に着けることはsuggestible常にである。