Πώς να διδάξετε πλευστότητα σε παιδιά σχολικής τάξης

Τα περισσότερα παιδιά μπορούν να αναγνωρίσουν γρήγορα αντικείμενα που θα επιπλέουν ή θα βυθιστούν, αλλά η διδασκαλία σχετικά με την πλευστότητα περιλαμβάνει πολύ περισσότερα από τα πλωτά αντικείμενα σε ένα μπολ με νερό. Μπορεί να είναι δύσκολο να διδάξετε τη σχέση μεταξύ μετατόπισης νερού, πυκνότητας, επιφάνειας και όγκου. Οι πρακτικές δραστηριότητες και τα πραγματικά παραδείγματα μπορούν να βοηθήσουν.

Τα αντικείμενα επιπλέουν επειδή ωθούνται από δύναμη ίση με το βάρος του νερού που εκτοπίστηκαν. Ως εκ τούτου, το σημείο εκκίνησης της πλευστότητας διδασκαλίας είναι να βοηθήσουμε τους μαθητές να κατανοήσουν τη μετατόπιση του νερού. Ρωτήστε τους μαθητές τι συμβαίνει όταν κάτι τοποθετείται στο νερό. Επιπλέει ή βυθίζεται, αλλά κάτι συμβαίνει και στο νερό. Πείτε στον μαθητή ότι το αντικείμενο και το νερό δεν μπορούν να βρίσκονται στον ίδιο χώρο. το αντικείμενο ωθεί το νερό στην άκρη. Αυτό ονομάζεται μετατόπιση. Δείξτε τους πώς λειτουργεί αυτό γεμίζοντας ένα μπολ με νερό σχεδόν στο χείλος και έπειτα τοποθετώντας κάτι στο νερό. Το αντικείμενο που τοποθετείτε στο νερό πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο ώστε να ωθεί το νερό πάνω από τις άκρες του μπολ.

Στη συνέχεια εξηγήστε ότι τα αντικείμενα που επιπλέουν είναι λιγότερο πυκνά από το νερό που έσπρωξαν. Τα πυκνά αντικείμενα έχουν συνήθως περισσότερα μόρια που είναι γεμάτα μεταξύ τους. Τα αντικείμενα και το νερό μπορούν να γίνουν πιο πυκνά ή λιγότερο πυκνά εάν προστίθενται ή αφαιρεθούν μόρια ή θερμότητα. Δείξτε στους μαθητές ένα καθαρό γυάλινο μπολ ή ένα κύπελλο. Γεμίστε το δοχείο με νερό βρύσης και ζητήστε από τους μαθητές να προβλέψουν εάν ένα αυγό θα επιπλέει ή θα βυθιστεί στο νερό. Τοποθετήστε απαλά το αυγό στο νερό και πρέπει να βυθιστεί. Εξηγήστε ότι το αυγό είναι πυκνότερο από το νερό που εκτοπίστηκε. Στη συνέχεια προσθέστε αλάτι στο νερό. Εξηγήστε στους μαθητές ότι προσθέτετε μόρια στο νερό, κάνοντάς το έτσι πιο πυκνό. Το ποσό που προσθέτετε ποικίλλει ανάλογα με το κοντέινερ σας, αλλά μην είστε τσιγκούνη. το νερό πρέπει να είναι αρκετά θολό με αλάτι. Στη συνέχεια προσθέστε ξανά το αυγό. Πρέπει να επιπλέει. Εξηγήστε ότι επειδή προσθέσατε μόρια στο νερό, το αυγό επιπλέει γιατί τώρα είναι λιγότερο πυκνό από το νερό.

Ρωτήστε σχεδόν οποιονδήποτε μαθητή και θα σας πει ότι βαριά πράγματα βυθίζονται και ελαφριά πράγματα επιπλέουν. Αν και αυτό συμβαίνει συχνά, δεν περιγράφει επαρκώς πώς λειτουργεί η πλευστότητα. Εξάλλου, μεγάλα, βαριά πλοία και τεράστια παγόβουνα επιπλέουν. Ρωτήστε τους μαθητές που αισθάνονται βαρύτεροι: ένα μήλο ή ένα συνδετήρα. Τότε, να τους προβλέψουν ποιος θα βυθιστεί και ποιος θα επιπλέει. Οι μαθητές θα εκπλαγούν βλέποντας το μήλο να επιπλέει και το νεροχύτη του συνδετήρα. Εξηγήστε ότι το μήλο επιπλέει επειδή έχει μεγαλύτερο όγκο αέρα από το συνδετήρα, παρόλο που είναι βαρύτερο. Εξηγήστε ότι ο τόμος είναι ο χώρος που γεμίζει ή καταλαμβάνει ένα αντικείμενο. Μια μπάλα παραλίας καταλαμβάνει τον ίδιο χώρο με μια μπάλα μπόουλινγκ, οπότε έχουν τον ίδιο όγκο, αλλά η μπάλα παραλίας θα επιπλέει επειδή ο όγκος της είναι κυρίως αέρας. Τα πλοία είναι βαριά, αλλά έχουν αέρα στα κύτη τους που τους επιτρέπει να επιπλέουν. Αντικείμενα που κρατούν πολύ αέρα ή ανοιχτό χώρο συνήθως επιπλέουν. Είναι επίσης συνήθως - αλλά όχι πάντα - φως, γι 'αυτό τα ελαφριά αντικείμενα τείνουν να επιπλέουν και τα βαριά αντικείμενα τείνουν να βυθίζονται.

Η πλευστότητα είναι μια δύναμη που σπρώχνει πάνω σε αντικείμενα, και όσο περισσότερη επιφάνεια έχει το αντικείμενο για να πιέσει η δύναμη, τόσο περισσότερες πιθανότητες θα επιπλέει και τόσο περισσότερο βάρος θα κρατάει. Επιπλέον, περισσότερο νερό μετατοπίζεται όταν η επιφάνεια ενός αντικειμένου είναι μεγάλη. Δείξτε στους μαθητές δύο ρηχά καλύμματα - το ένα πρέπει να είναι φαρδύ, όπως το καπάκι σε ένα δοχείο ξινή κρέμα και το άλλο πρέπει να είναι μικρό, όπως το καπάκι σε ένα μπουκάλι νερό. Περάστε το μικρό καπάκι σε ένα μπολ με νερό και στοιβίστε τις πένες πάνω του μέχρι να βυθιστεί. Ζητήστε από τους μαθητές να προβλέψουν εάν ο ίδιος αριθμός πένας θα βυθίσει το ευρύτερο καπάκι και θα τους ζητήσει να αιτιολογήσουν τις προβλέψεις τους. Στη συνέχεια, βάλτε τον ίδιο αριθμό πένας στο φαρδύτερο καπάκι. Εξηγήστε ότι η μεγαλύτερη επιφάνεια του καπακιού του επιτρέπει να συνεχίσει να επιπλέει.