Fysik kan virke som et skræmmende emne, men der er måder at gøre det sjovt på. Ikke alene er det grundlaget for andre videnskaber som kemi og meteorologi, det forklarer også så meget om den verden, vi lever i. Fysik udforsker de grundlæggende begreber stof, energi, rum og tid og interaktionerne mellem disse egenskaber. For gymnasieelever, der er på udkig efter enkle eksperimenter, er lys, statisk elektricitet og termodynamik gode steder at starte.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Lys en lommelygte gennem vand og mælk for at opdage, hvorfor himlen er blå, men solnedgangen er rød; brug en kam til at bøje vand med statisk elektricitet; og se et hårdkogt æg blive suget ind i en flaske for at se termodynamik i aktion.
Lysets farve
Har du nogensinde spekuleret på, hvorfor himlen er blå, men solnedgangen er rød? Brug en lommelygte, en gennemsigtig rektangulær beholder, vand og en kop mælk for at finde ud af hvorfor.
Fyld beholderen tre fjerdedele fyldt med vand og skink lommelygten ind i siden af beholderen. Overhold lyset fra den modsatte side og enden af beholderen. På det højeste kan nogle få hvide støvpartikler ses, hvor strålen passerer igennem.
Rør nu 1/4 kop mælk i vandet. Overhold lyset fra den modsatte side og enden af beholderen. Fra den anden side kan lyset virke blåt, og fra slutningen kan lyset virke gult. Bemærk bredden på bjælken. Gentag, indtil al mælken er tilsat. Du vil bemærke efter hver tilføjelse, at det blå bliver mørkere, det gule bliver orange og bredden på bjælken øges.
Så hvorfor ser lyset ud i to forskellige farver afhængigt af vinklen? Lys bevæger sig i en lige linje, medmindre det støder på partikler, der får strålen til at sprede sig. Jo mere mælk (som indeholder fedt- og proteinpartikler) du tilføjer i vandet, jo mere spreder lyset med den blå bøjning, mens den røde og orange fortsætter i mere en lige linje. Med hensyn til solnedgangen, på grund af solens sti, har lyset længere tid at rejse på det tidspunkt og støder på mere støvpartikler i atmosfæren.
Statisk elektricitet
Statisk elektricitet kan chokere en intetanende person, og den kan også flytte genstande. Brug en nylonkam og en vandhane til at se statisk elektricitet bøje vand.
Tænd vandhanen, så vand 1/16 tomme i diameter strømmer fra vandhanen. Kør kammen gennem håret et par gange. Hold kammen 3 til 4 tommer under vandhanen med tænderne på kammen en tomme fra vandstrømmen. Bemærk hvad der sker. Flyt kammen tættere og observer, hvad der sker. Før kammen gennem håret igen, og se om den ændrer resultaterne. Prøv at justere vandstrømmen for at se, om det gør en forskel. Til sidst, prøv kamme af forskellig størrelse og gentag.
Kæmning af hår skaber statisk elektricitet. Det ene objekt bliver negativt ladet ved at få elektroner, mens det andet objekt bliver positivt ladet ved at miste elektroner. Vandstrømmen bevæger sig mod kammen, fordi elektroner fra vandet tiltrækkes af den ladede kam. De kæmmede hår kan også afvise hinanden, da hver streng har samme ladning, og ligesom ladninger frastøder.
Højt og lavt tryk
Hvad mener vejrmanden med "højt tryk" og "lavt tryk"? Et hårdkogt æg, en gammeldags glasmælkflaske og nogle tændstikker kan hjælpe dig med at finde ud af det.
Skræl et afkølet, hårdkogt æg. Tænd samtidig tre tændstikker samtidigt, og slip dem i en tom glasflaske. Dæk hurtigt åbningen med ægget. Når tændstikkerne er slukket, skal du se ægget suges ind i flasken.
Varmen fra tændstikkerne får luften, der er forseglet i flasken, til at ekspandere. Efter kampene går ud, køler luften og trækker sig sammen. Trykket inde i flasken bliver lavere end trykket uden for flasken. Når trykket udlignes, klemmer ægget sig ind i flasken.
Fascinerende ting! Nyd disse eksperimenter, og forhåbentlig bliver disse fysikkoncepter lidt lettere at fordøje.