Fizika se može činiti zastrašujućom temom, ali postoje načini da je učinite zabavnom. Ne samo da je temelj za druge znanosti poput kemije i meteorologije, već objašnjava toliko toga o svijetu u kojem živimo. Fizika istražuje temeljne pojmove materije, energije, prostora i vremena te interakcije između tih svojstava. Za srednjoškolce koji traže jednostavne eksperimente, svjetlost, statički elektricitet i termodinamika izvrsna su mjesta za početak.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Osvijetlite baterijsku svjetiljku kroz vodu i mlijeko kako biste otkrili zašto je nebo plavo, a zalazak sunca crveno; koristite češalj za savijanje vode statičkim elektricitetom; i gledati tvrdo kuhano jaje kako se usisava u bocu da vidi termodinamiku na djelu.
Boja svjetlosti
Jeste li se ikad zapitali zašto je nebo plavo, a zalazak sunca crveno? Upotrijebite baterijsku svjetiljku, prozirnu pravokutnu posudu, vodu i šalicu mlijeka da biste saznali zašto.
Napunite spremnik vodom tri četvrtine i osvijetlite baterijsku svjetiljku na bočnu stranu spremnika. Promatrajte svjetlost s suprotne strane i s kraja posude. Na prolazu zraka može se vidjeti najviše nekoliko čestica bijele prašine.
Sada umiješajte 1/4 šalice mlijeka u vodu. Promatrajte svjetlost s suprotne strane i s kraja posude. S druge strane svjetlost se može činiti plavom, a s kraja svjetlošću. Obratite pažnju na širinu grede. Ponavljajte dok se ne doda svo mlijeko. Nakon svakog dodavanja primijetit ćete da plava potamni, žuta postaje narančasta, a širina snopa se povećava.
Pa, zašto se svjetlost pojavljuje u dvije različite boje, ovisno o kutu? Svjetlost putuje pravolinijski, osim ako ne naiđe na čestice zbog kojih se snop raspršuje. Što više mlijeka (koji sadrži čestice masti i bjelančevina) dodate u vodu, to se više svjetlosti raspršuje, plavo se savija, dok se crvena i narančasta nastavljaju u više ravnih linija. Što se tiče zalaska sunca, zbog sunčevog puta svjetlost je u to vrijeme dalje putovala i u atmosferi nailazi na više čestica prašine.
Statična struja
Statički elektricitet može šokirati nesumnjivu osobu, a može i premjestiti predmete. Upotrijebite najlonski češalj i slavinu da biste gledali kako statički elektricitet savija vodu.
Uključite slavinu tako da voda promjera 1/16 inča teče iz slavine. Prođite češljem kroz kosu nekoliko puta. Držite češalj 3 do 4 inča ispod slavine zubima češlja na centimetar od vodenog toka. Zabilježite što se događa. Približite češalj i promatrajte što se događa. Ponovno prođite češljem kroz kosu i provjerite hoće li to promijeniti rezultate. Pokušajte prilagoditi struju vode kako biste vidjeli ima li razlike. Na kraju, isprobajte češljeve različitih veličina i ponovite.
Češljanjem kose stvara se statički elektricitet. Jedan objekt postaje negativno nabijen dobivanjem elektrona, dok drugi objekt postaje pozitivno nabijen gubitkom elektrona. Struja vode kreće se prema češlju jer se elektroni iz vode privlače nabijeni češalj. Češljane dlake također se mogu odbiti jedna od druge, jer svaki pramen ima isti naboj, a poput naboja odbija se.
Visoki i Niski tlakovi
Što meteorolog podrazumijeva pod "visokim i niskim tlakom"? Tvrdo kuhano jaje, staromodna staklena bočica s mlijekom i neke šibice mogu vam pomoći da saznate.
Ogulite ohlađeno tvrdo kuhano jaje. Istodobno zapalite tri šibice i bacite ih u praznu staklenu bocu. Brzo prekrijte otvor jajetom. Nakon gašenja šibica, gledajte kako se jaje usisava u bocu.
Toplina od šibica uzrokuje širenje zraka zapečaćenog u boci. Nakon gašenja utakmica zrak se hladi i skuplja. Tlak unutar boce postaje niži od tlaka izvan boce. Kako se pritisak izjednačava, jaje se istiskuje u bocu.
Fascinantne stvari! Uživajte u ovim eksperimentima, a nadamo se da će ovi koncepti fizike postati malo lakše probavljivi.