Fysiikka saattaa tuntua pelottavalta aiheelta, mutta on tapoja tehdä siitä hauska. Sen lisäksi, että se on perusta muille tieteille, kuten kemia ja meteorologia, se selittää niin paljon maailmasta, jossa elämme. Fysiikka tutkii aineen, energian, tilan ja ajan peruskäsitteitä sekä näiden ominaisuuksien välistä vuorovaikutusta. Yksinkertaisia kokeiluja etsiville lukiolaisille valo, staattinen sähkö ja termodynamiikka ovat loistavia paikkoja aloittaa.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Loista taskulamppu veden ja maidon läpi saadaksesi selville, miksi taivas on sininen, mutta auringonlasku on punainen; taivuta vettä kammalla staattisella sähköllä; ja katsele kovaksi keitetyn munan imemistä pulloon nähdäksesi termodynamiikan toiminnassa.
Valon väri
Oletko koskaan miettinyt, miksi taivas on sininen, mutta auringonlasku on punainen? Käytä taskulamppua, läpinäkyvää suorakulmaista astiaa, vettä ja kupillista maitoa selvittääksesi miksi.
Täytä astia kolme neljäsosaa täynnä vettä ja paista taskulamppu astian sivulle. Tarkkaile valoa astian vastakkaiselta puolelta ja päästä. Korkeintaan muutamia valkoisia pölyhiukkasia saattaa näkyä säteen läpi.
Sekoita nyt 1/4 kupillista maitoa veteen. Tarkkaile valoa astian vastakkaiselta puolelta ja päästä. Toiselta puolelta valo voi tuntua siniseltä, ja loppupuolelta valo saattaa tuntua keltaiselta. Huomaa palkin leveys. Toista, kunnes kaikki maito on lisätty. Huomaat jokaisen lisäyksen jälkeen, että sininen tummenee, keltainen muuttuu oranssiksi ja säteen leveys kasvaa.
Joten miksi valo näyttää kahdella eri värillä kulmasta riippuen? Valo kulkee suorassa linjassa, ellei siinä ole hiukkasia, jotka aiheuttavat säteen sironnan. Mitä enemmän maitoa (joka sisältää rasva- ja proteiinihiukkasia) lisäät veteen, sitä enemmän valoa sirontaan, kun sininen taipuu, kun taas punainen ja oranssi jatkavat enemmän suorana. Auringonlaskun osalta auringon polun takia valolla on kauempana kulkeminen tuolloin ja se kohtaa ilmakehässä enemmän pölyhiukkasia.
Staattinen sähkö
Staattinen sähkö voi järkyttää epäilemätöntä ihmistä ja se voi myös siirtää esineitä. Käytä nailonkampaa ja hanaa staattisen sähkön taipumiseen.
Kytke hana päälle niin, että hanasta virtaa halkaisijaltaan 1/16 tuumaa vettä. Aja kampa kampauksen läpi muutaman kerran. Pidä kammasta 3-4 tuumaa hanan alla kamman hampailla tuuman päässä vesivirrasta. Huomaa mitä tapahtuu. Siirrä kampa lähemmäksi ja tarkkaile mitä tapahtuu. Aja kampa uudelleen hiusten läpi ja katso, muuttaako se tuloksia. Yritä säätää vesivirtaa nähdäksesi, onko sillä merkitystä. Kokeile lopuksi erikokoisia kampaita ja toista.
Hiusten kampaus luo staattista sähköä. Yksi esine latautuu negatiivisesti elektronien hankkimisen myötä, kun taas toinen kohde latautuu positiivisesti menetettäessä elektroneja. Vesivirta liikkuu kohti kampaa, koska elektronit vedestä vetävät varautuneeseen kampaan. Kammatut karvat saattavat myös torjua toisiaan, koska jokaisella säikeellä on sama varaus, ja samalla tavoin kuin varauksilla.
Korkea ja matala paine
Mitä sääennuste tarkoittaa "korkealla paineella" ja "matalalla paineella"? Kovaksi keitetty muna, vanhanaikainen lasimaitopullo ja jotkut tulitikut voivat auttaa sinua selvittämään.
Kuori jäähdytetty, kovaksi keitetty muna. Sytytä samanaikaisesti kolme tulitikkua ja pudota ne tyhjään lasipulloon. Peitä aukko nopeasti munalla. Kun ottelut ovat sammuneet, katsele, kuinka muna imetään pulloon.
Tulitikkujen aiheuttama lämpö saa pulloon suljetun ilman laajentumaan. Ottelujen sammumisen jälkeen ilma jäähtyy ja supistuu. Pullon sisällä oleva paine muuttuu pienemmäksi kuin pullon ulkopuolella oleva paine. Kun paine tasaantuu, muna puristuu pulloon.
Kiehtovia juttuja! Nauti näistä kokeista, ja toivottavasti näistä fysiikan käsitteistä tulee hieman helpommin sulavia.