با جوش شیرین و سرکه موشک بسازید.
با آزمایش موشک شیمی، خواهید دید که ترکیب جوش شیرین و سرکه اگر به طور دقیق تنظیم شود تا چه حد جذاب و هیجان انگیز است.
وسایل مورد نیاز
• بطری آب معدنی کوچک
• چوب پنبه
• قاشق
• جوش شیرین
• نوار چسب
• قیچی
• سه عدد مداد استفاده نشده
• قیف
• سرکه سفید
• دستمال کاغذی
آزمایش
1- دوازده قطعه نوار چسب ببرید. می توانید از نوار های بسته بندی یا نوار چسب برق استفاده کنید.
2- هر سه مداد را با نوار به قسمت بیرونی بطری ببندید. سعی کنید فاصله مداد ها از هم به یک اندازه باشد. موشک شیمی شما نیاز به سکوی پرتاب ثابتی دارد.
3- بطری را با قیف تا نصف از سرکه سفید پر کنید.
4- یک عدد دستمال کاغذی بردارید و لایه های آن را از هم جدا کنید.
5- یک چهارم دستمال کاغذی را ببرید و یک قاشق غذا خوری جوش شیرین روی آن بریزید.
6- جوش شیرین را با دستمال کاغذی ببندید و اطمینان حاصل کنید که دستمال کاغذی در دهانه بطری جای می گیرد. اکنون قرار است که کمی(بخوانید: زیاد)ریخت و پاش کنید. بهتر است بقیه مراحل را بیرون از خانه انجام دهید. پدر و مادر و معلمتان به خاطر این کار از شما سپاس گذار خواهند شد.
7- این مرحله یا به سرعت رخ می دهد. یا اینکه موفق به پرتاب نمی شوید. دستمال کاغذی محتوی جوش شیرین را در بطری بگذارید و فورا درپوش پلاستیکی یا چوب پنبه را روی دهانه آن قرار دهید و محکم کنید. قوطی را محکم و سریع تکان دهید و آن را روی مداد بگذارید و عقب بایستید.
8- حتی برای شمارش معکوس هم وقت نداشتید. درست است؟ اکنون می توانید داد بزنید «فوق العاده بود » و دوباره این آزمایش را تکرار کنید.
این آزمایش چگونه کار می کند؟
وقتی جوش شیرین و سرکه را با هم مخلوط می کنید چه می بینید؟ مقدار زیادی حباب. این حباب ها درواقع حباب های گاز کربن دی اکسید می باشد که از واکنش اسید و باز ایجاد شده اند. سرکه حاوی سدیم بی کربنات (باز)است. واکنش آنها کربنیک اسید تولید می کند که اسیدی ناپایدار است و به سرعت به کربن دی اکسید و آب تبدیل می شود. سپس کربن دی اکسید حباب ایجاد می کند. وقتی بطری را با درپوش می بندید از خروج گاز درون بطری جلوگیری می کنید اما ایجاد کربن دی اکسید مقدار گاز درون بطری را افزایش می دهد. ایجاد کربن دی اکسید درون بطری باعث افزایش سریع فشار گاز داخل بطری می شود. فشار گاز به حدی می رسد که درپوش نمی تواند بیشتر از این گاز درون بطری را نگه دارد. بنابراین درپوش و محتویات بطری به بیرون پرتاب می شوند. همانطور که محتویات درون بطری بیرون ریخته می شوند، بطری هم به سمت بالا پرتاب می شود. این اتفاق چگونه رخ می دهد؟ این پدیده نمایانگر قانون حرکت نیوتون است که می گوید برای هر کنش، واکنشی برابر و در جهت مخالف وجود دارد. در اینجا کنش بیرون ریختن مواد داخل بطری است و واکنش، پرتاب شدن بطری به سمت بالا.
بیشتر بدانید
این آزمایش را با مقدار متفاوتی از جوش شیرین و سرکه امتحان کنید. اگر پرتاب بیشتری می خواهید باید بهترین میزان ترکیب جوش شیرین و سرکه را بیابید تا واکنشی انفجار آمیز را بیافرینید.
روشی بسیار جذاب برای مچاله کردن قوطی نوشابه!
روش های بسیار زیادی وجود دارد که از طریق آن می توان قوطی نوشابه را خرد یا مچاله کرد، مثلا با پا، دست و یا با سر! اما هیچ یک از این راه ها مانند آزمایش مچاله کردن قوطی نوشابه برای شما جالب نخواهد بود. فقط تا زمان «مچاله شدن » قوطی صبر کنید، آن موقع خواهید دید که دل و جرات چه کسی بیشتر از همه خواهد بود.
وسایل مورد نیاز
• قوطی خالی نوشابه آلمینیومی
• اجاق گاز یا اجاق برقی
• انبرک مخصوص آشپزی
• دستکش
• کاسه
• آب سرد
آزمایش
1- برای از بین بردن مواد لزج و نامطبوعی که از نوشابه باقی مانده است، آن را شستشو دهید.
2- کاسه را با آب سرد پر کنید( هرچقدر سردتر باشد بهتر است(.
3- به قوطی خالی نوشابه، یک قاشق غذا خوری آب اضافه کنید(فقط به اندازه ای که کف قوطی را بپوشاند(.
4- زمانی که اجاق گاز خاموش است، قوطی را روی آن بگذارید. اکنون گرم کردن آب روشن کند. کمی بعد صدای حباب های آب درحال جوش را خواهید شنید و بخار آبی که از قوطی بلند می شود را می بینید. به گرم کردن قوطی تا یک دقیقه دیگر ادامه دهید.
5- بهتر است قبل از انجام مرحله بعدی خوب فکر کنید. قرار است چنین اتفاقی رخ دهد: باید با انبرک، قوطی را از روی اجاق بردارید،آن را سر و ته کنید و دهانه ی قوطی را به داخل کاسه آب فرو برید.
6- با انبرک قسمت پایین قوطی را محکم بگیرید به ری که کف دستتان به سمت بالا باشد. با یک حرکت سریع قوطی را از روی شعله بردارید، آن را سر و ته کنید و به داخل آب سرد فرو برید. مکث نکنید، خیلی سریع این کار را انجام دهید.
7- قوطی به معنای واقعی کلمه مچاله می شود. این اتفاق چگونه رخ می دهد؟
8- در آنجا نایستید، به سمت اجاق برگردید و دوباره اینکار را انجام دهید. هر بار که آن را تکرار می کنید، با دقت بنگرید که چه اتفاقی می افتد تا متوجه شوید که این آزمایش چگونه کار می کند.
این آزمایش چگونه کار می کند؟
در اینجا دلیل علمی مچاله شدن قوطی بیان می شود. قبل از گرم کردن، قوطی پر از آب و هوا بود. با جوشاندن، آب آن از حالت مایع به گاز تبدیل شد. بخار آب، هوای درون قوطی را خارج می کند و خود جای آن را می گیرد. وقتی قوطی سر و ته شد و در آب قرار گرفت، بخار آب متراکم شده و دوباره تبدیل به آب مایع می شود. مولکول های آب در حالت مایع بیشتر از حالت گاز، به هم نزدیک هستند. همه ی بخار آب موجود در قوطی به یک یا دو قطره مایع تبدیل می شود که فضای خیلی کمتری را اشغال می کند. و در واقع داخل قوطی خلاء ایجاد می شود. لذا قوطی که گاز داخل آن خالی شده نمی تواند فشار زیادی را که از طرف هوا به دیواره های خارجی اعمال می شود را تحمل کند، بنابراین فشار هوای وارد شده از بیرون قوطی، برای مچاله کردن آن کافیست. فشار هوا واقعا قدرتمند است! یک نکته دیگر، اگر به قوطی سر و ته شده از نزدیک نگاه کنید، خواهید دید که آب سرد موجود در کاسه از قوطی بالا می رود. این اتفاق دقیقا مانند زمانیست که با نی چیزی می نوشید. اگرچه اینطور می گوییم که ما مایع را با نی به سمت بالا می مکیم، اما در واقع این طور نیست. بلکه هوای بیرونی به سطح مایع پایینی فشار وارد می کند. وقتی هوای داخل دهانتان را کاهش می دهید (همان عمل مکیدن) فشار هوای بیرونی بیشتر از هوای درون دهانتان می شود و نوشابه از نی به سمت دهانتان بالا می آید. همین اتفاق برای قوطی هم می افتد. نیرویی که بر آب سرد وارد می شود باعث بالا رفتن آن در قوطی می شود.
آبی که با جاذبه زمین مقابله می کند!
آب موجود در رودخانه ها، لیوان، یا آب جاری از ابرها، همگی از جاذبه ی زمین پیروی می کنند. این آبها به دلیل جاذبه گرانشی مین، سمت آن سرازیر می شود. اما چه می شود اگر بگوییم که می توانید یک لیوان آب را سر و ته کنید بدون اینکه روی زمین ریزد؟ این همان چیزی است که در پدیده آب ضدگرانش رخ می دهد. آب ضد جاذبه، آزمایش ساده ایست که ویژگی های فیزیکی خارق العاده آب را نشان می دهد.
وسایل مورد نیاز
• یک لیوان لبه گرد
• یک دستمال جیبی
• یک پارچ آب
• یک کاسه یا سینک ظرف شویی
آزمایش
1- روی لیوان را با دستمال بپوشانید و از قرار گرفتن نقطه ی مرکزی دستمال در داخل لیوان، اطمینان حاصل کنید.
2- به اندازه سه چهارم لیوان، از قسمت میانی دستمال کاغذی به درون لیوان آب بریزید.
3- به آرامی دستمال را به سمت پایین لیوان بکشید و آن را فشرده کنید. (آن را محکم در سرتاسر لیوان بکشید). ته دستمال را به کف لیوان بچسبانید.
4- یکی از دست هایتان را روی دهانه لیوان قرار دهید و با دست دیگر آن را برگردانید.
5- دست پایینی را از دهانه لیوان بردارید (به آرامی) مشاهده می کنید که آب در داخل لیوان می ماند. همه شما را تشویق می کنند و می پرسند:چطور این کار را انجام دادید؟
6- در انتها دستتان را روی دهانه لیوان قرار دهید و لیوان را به حال اولیه برگردانید ( به سمت بالا). دستمال را از روی لیوان بردارید و آب را به درون پارچ بریزید. البته که سزاوار تشویق هستید.
این آزمایش چگونه کار می کند؟
بیشتر افراد پیش بینی می کنند که آب از منافذ دستمال عبور کرده و سرازیر می شود زیرا هنگام ریختن آب در لیوان، آب از میان همین منافذ به درون لیوان ریخته شده است. زمانی که دستمال به طور محکم بر دهانه لیوان کشیده شده است،منفذ های آن توسط آب بسته می شوند.این عمل به مولکول های آب این اجازه را می دهد که به دیگر مولکول های آب بپیوندند و کشش سطحی ایجاد کنند. آب با وجود منافذ کوچک دستمال، درون لیوان باقی می ماند زیرا مولکول های آن به هم متصل شده اند تا غشای باریکی بین قسمت های باز دستمال ایجاد کنند.مراقب باشید.
تا لیوان را کج نکنید زیرا با این کار دیگر کشش سطحی نمی تواند با جاذبه مقابله کند و دیگران را با سرازیر شدن آب متعجب می کنید. (درباره چرایی این پدیده فکر کنی!)