مشروع علمي: لماذا يجعل الملح الأشياء تطفو

يقدم ديفيد ليترمان ، مقدم البرامج الحوارية في وقت متأخر من الليل ، مقطعًا طويلاً بعنوان "هل ستطفو؟ أين و تم تقديم الكائن وناقش ليترمان وفريقه على الهواء ثم خمنوا ما إذا كان سيطفو في دبابة ماء. إذا كان الخزان مملوءًا بالمياه المالحة ، فإن المزيد من الأشياء التي استخدمها ليترمان ستطفو في الواقع. تؤدي إضافة الملح إلى الماء إلى تغيير القوى الفيزيائية التي يمارسها الماء على الأشياء ، مما يجعلها تطفو ، وهو مفهوم يمكنك إظهاره في منزلك.

الطفو هو القوة الصاعدة التي يمارسها السائل على جسم ما. عندما يتم إسقاط جسم ما في سائل ، تسحب قوة الجاذبية الجسم نحو الأرض. يعتمد حجم هذه القوة على كتلة الجسم. يدفع السائل الجسم إلى الأعلى ويعتمد حجم القوة على كتلة السائل المزاح. إذا كانت كتلة الجسم أقل من كتلة السائل المزاح ، فسيطفو الجسم. يتأثر الطفو بكثافة الجسم وكثافة السائل ، أي كتلة الجسم وحجمه والسائل الذي يزيحه.

إضافة الملح يزيد من كثافة الماء. عندما يذوب الملح في الماء ، تتناسب الأيونات مع الفراغات بين جزيئات الماء ، على غرار الكرات التي تملأ الفراغات إذا سكبتها في دلو مليء بكرات التنس. كتلة الماء المالح أعلى بكثير والحجم أكبر قليلاً ، لذا فإن الماء المالح أكثر كثافة من الماء العذب. إذا تم إزاحة نفس الحجم من الماء بواسطة جسم ما ، فإن وزن الماء المالح المزاح يكون أكبر وبالتالي تكون قوة الطفو أكبر نسبيًا.

يعد البحر الميت في إسرائيل مكانًا ممتعًا لتجربة تأثيرات طفو المياه المالحة مباشرة. البحر الميت طريق مسدود. إنها أخفض نقطة على وجه الأرض ونهاية نهر الأردن. ينقل النهر الملح إلى البحر وتركزه المياه المتبخرة. يبلغ تركيز الملح في البحر الميت 300 جزء في الألف ، على النقيض من ذلك ، تبلغ مياه المحيط 35 جزءًا في الألف. تعني الملوحة العالية أن السباحين يسبحون بسهولة ، ومن الأنشطة السياحية الشهيرة أن يتكئوا على سطح الماء بسهولة أثناء قراءة صحيفة أو مجلة.

لست بحاجة إلى السفر إلى إسرائيل لاستكشاف سبب جعل الملح الأشياء تطفو ، يمكنك القيام بمشروع علمي. كل ما تحتاجه هو بيضة مسلوقة مقشرة ووعاء من الماء الدافئ والملح. ضع البيضة في جرة الماء. سوف تغرق في القاع. أخرجي البيضة مرة أخرى وقلبي معها قدر الملح الذي يذوب في الماء. حاول وضع البيضة في البرطمان مرة أخرى وهذه المرة زاد الملح من كثافة الماء بما يكفي لتعويم البيضة.