Η φυσική μπορεί να φαίνεται σαν ένα εκφοβιστικό θέμα, αλλά υπάρχουν τρόποι για να το κάνει διασκεδαστικό. Δεν είναι μόνο το θεμέλιο για άλλες επιστήμες όπως η χημεία και η μετεωρολογία, αλλά εξηγεί τόσο πολύ για τον κόσμο στον οποίο ζούμε. Η Φυσική διερευνά τις θεμελιώδεις έννοιες της ύλης, της ενέργειας, του χώρου και του χρόνου και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ αυτών των ιδιοτήτων. Για μαθητές γυμνασίου που αναζητούν απλά πειράματα, το φως, ο στατικός ηλεκτρισμός και η θερμοδυναμική είναι ιδανικά μέρη για να ξεκινήσετε.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Ρίξτε ένα φακό μέσα από νερό και γάλα για να ανακαλύψετε γιατί ο ουρανός είναι μπλε αλλά το ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινο. Χρησιμοποιήστε μια χτένα για κάμψη νερού με στατικό ηλεκτρισμό. και παρακολουθήστε ένα σκληρό βραστό αυγό να απορροφάται σε ένα μπουκάλι για να δείτε τη θερμοδυναμική σε δράση.
Το χρώμα του φωτός
Αναρωτηθήκατε ποτέ γιατί ο ουρανός είναι μπλε, αλλά το ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινο; Χρησιμοποιήστε έναν φακό, ένα διαφανές ορθογώνιο δοχείο, νερό και ένα φλιτζάνι γάλα για να μάθετε γιατί.
Γεμίστε το δοχείο τρία τέταρτα γεμάτο νερό και λάμψτε το φακό στο πλάι του δοχείου. Παρατηρήστε το φως από την αντίθετη πλευρά και το άκρο του δοχείου. Το πολύ, μερικά σωματίδια λευκής σκόνης μπορεί να φανούν από όπου περνά η δέσμη.
Τώρα ανακατέψτε 1/4 φλιτζάνι γάλα στο νερό. Παρατηρήστε το φως από την αντίθετη πλευρά και το άκρο του δοχείου. Από την άλλη πλευρά, το φως μπορεί να φαίνεται μπλε, και από το τέλος, το φως μπορεί να φαίνεται κίτρινο. Σημειώστε το πλάτος της δέσμης. Επαναλάβετε μέχρι να προστεθεί όλο το γάλα. Θα παρατηρήσετε μετά από κάθε προσθήκη ότι το μπλε σκουραίνει, το κίτρινο γίνεται πορτοκαλί και το πλάτος της δέσμης αυξάνεται.
Λοιπόν, γιατί το φως εμφανίζεται δύο διαφορετικά χρώματα, ανάλογα με τη γωνία; Το φως κινείται σε ευθεία γραμμή εκτός και αν συναντήσει σωματίδια που προκαλούν τη διασπορά της δέσμης. Όσο περισσότερο γάλα (το οποίο περιέχει σωματίδια λίπους και πρωτεΐνης) προσθέτετε στο νερό, τόσο περισσότερο το φως διασκορπίζεται, με το μπλε να κάμπτεται ενώ το κόκκινο και το πορτοκαλί συνεχίζουν σε περισσότερες ευθείες γραμμές. Όσον αφορά το ηλιοβασίλεμα, λόγω του μονοπατιού του ήλιου, το φως έχει μακρύτερα να ταξιδέψει εκείνη τη στιγμή και συναντά περισσότερα σωματίδια σκόνης στην ατμόσφαιρα.
ΣΤΑΤΙΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ
Ο στατικός ηλεκτρισμός μπορεί να σοκάρει ένα ανυποψίαστο άτομο και μπορεί επίσης να μετακινήσει αντικείμενα. Χρησιμοποιήστε μια νάιλον χτένα και μια βρύση για να παρακολουθήσετε στατικό ηλεκτρικό νερό κάμψης.
Ενεργοποιήστε τη βρύση έτσι ώστε το νερό διαμέτρου 1/16 ίντσας να ρέει από τη βρύση. Τρέξτε τη χτένα στα μαλλιά μερικές φορές. Κρατήστε τη χτένα 3 έως 4 ίντσες κάτω από τη βρύση με τα δόντια της χτένας μια ίντσα από τη ροή του νερού. Σημειώστε τι συμβαίνει. Μετακινήστε τη χτένα πιο κοντά και παρατηρήστε τι συμβαίνει. Εκτελέστε ξανά τη χτένα στα μαλλιά και δείτε εάν αλλάζει τα αποτελέσματα. Δοκιμάστε να ρυθμίσετε τη ροή του νερού για να δείτε αν κάνει τη διαφορά. Τέλος, δοκιμάστε χτένες διαφορετικού μεγέθους και επαναλάβετε.
Το χτένισμα των μαλλιών δημιουργεί στατικό ηλεκτρισμό. Ένα αντικείμενο φορτίζεται αρνητικά κερδίζοντας ηλεκτρόνια, ενώ το άλλο αντικείμενο φορτίζεται θετικά χάνοντας ηλεκτρόνια. Η ροή του νερού κινείται προς τη χτένα επειδή τα ηλεκτρόνια από το νερό προσελκύονται στη φορτισμένη χτένα. Οι χτενισμένες τρίχες μπορεί επίσης να απωθούν το ένα το άλλο, αφού κάθε σκέλος έχει το ίδιο φορτίο, και όπως τα φορτία απωθούν.
Υψηλές και χαμηλές πιέσεις
Τι σημαίνει ο μετεωρολόγος με την έννοια "υψηλή πίεση" και "χαμηλή πίεση"; Ένα σκληρό βραστό αυγό, ένα παλιομοδίτικο γυάλινο μπουκάλι γάλακτος και μερικά σπίρτα μπορούν να σας βοηθήσουν να το μάθετε.
Ξεφλουδίστε ένα δροσερό, βραστό αυγό. Ταυτοχρόνως ανάβει τρία σπίρτα και ρίξτε τα σε ένα άδειο γυάλινο μπουκάλι. Καλύψτε γρήγορα το άνοιγμα με το αυγό. Αφού σβήσουν οι αγώνες, προσέξτε το αυγό να απορροφάται στο μπουκάλι.
Η θερμότητα από τα σπίρτα αναγκάζει τον αέρα που σφραγίζεται στο μπουκάλι να διογκωθεί. Αφού βγουν οι αγώνες, ο αέρας κρυώνει και συστέλλεται. Η πίεση μέσα στη φιάλη μειώνεται από την πίεση έξω από τη φιάλη. Καθώς η πίεση εξισώνεται, το αυγό συμπιέζεται στο μπουκάλι.
Συναρπαστικά πράγματα! Απολαύστε αυτά τα πειράματα και ελπίζουμε ότι αυτές οι έννοιες της φυσικής γίνονται λίγο πιο εύπεπτες.