La fisica può sembrare un argomento intimidatorio, ma ci sono modi per renderlo divertente. Non solo è la base per altre scienze come la chimica e la meteorologia, ma spiega anche molto sul mondo in cui viviamo. La fisica esplora i concetti fondamentali di materia, energia, spazio e tempo e le interazioni tra queste proprietà. Per gli studenti delle scuole superiori alla ricerca di esperimenti semplici, la luce, l'elettricità statica e la termodinamica sono ottimi punti di partenza.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Accendi una torcia attraverso l'acqua e il latte per scoprire perché il cielo è blu ma il tramonto è rosso; usa un pettine per piegare l'acqua con l'elettricità statica; e guarda un uovo sodo che viene risucchiato in una bottiglia per vedere la termodinamica in azione.
Il colore della luce
Ti sei mai chiesto perché il cielo è blu, ma il tramonto è rosso? Usa una torcia, un contenitore rettangolare trasparente, acqua e una tazza di latte per scoprire perché.
Riempi il contenitore per tre quarti d'acqua e illumina la torcia sul lato del contenitore. Osserva la luce dal lato opposto e dall'estremità del contenitore. Al massimo, si possono vedere alcune particelle di polvere bianca nel punto in cui passa il raggio.
Ora mescola 1/4 di tazza di latte nell'acqua. Osserva la luce dal lato opposto e dall'estremità del contenitore. Dall'altro lato, la luce può sembrare blu e, dalla fine, la luce può sembrare gialla. Notare la larghezza del raggio. Ripetere fino ad aggiungere tutto il latte. Noterai dopo ogni aggiunta che il blu si scurisce, il giallo diventa arancione e l'ampiezza del raggio aumenta.
Allora, perché la luce appare di due colori diversi, a seconda dell'angolazione? La luce viaggia in linea retta a meno che non incontri particelle che causano la dispersione del raggio. Più latte (che contiene particelle di grasso e proteine) aggiungi all'acqua, più la luce si disperde, con il blu che si piega mentre il rosso e l'arancione continuano in linea retta. Per quanto riguarda il tramonto, a causa del percorso del sole, la luce deve viaggiare più lontano in quel momento e incontra più particelle di polvere nell'atmosfera.
Elettricità statica
L'elettricità statica può scioccare una persona ignara e può anche spostare oggetti. Usa un pettine di nylon e un rubinetto per osservare l'elettricità statica piegare l'acqua.
Apri il rubinetto in modo che l'acqua di 1/16 di pollice di diametro scorra dal rubinetto. Passa il pettine tra i capelli un paio di volte. Tieni il pettine da 3 a 4 pollici sotto il rubinetto con i denti del pettine a un pollice dal flusso d'acqua. Nota cosa succede. Avvicina il pettine e osserva cosa succede. Passa di nuovo il pettine tra i capelli e vedi se cambia i risultati. Prova a regolare il flusso d'acqua per vedere se fa la differenza. Infine, prova pettini di dimensioni diverse e ripeti.
Pettinare i capelli crea elettricità statica. Un oggetto si carica negativamente acquistando elettroni, mentre l'altro oggetto si carica positivamente perdendo elettroni. Il flusso d'acqua si muove verso il pettine perché gli elettroni dall'acqua sono attratti dal pettine carico. I capelli pettinati potrebbero anche respingersi l'un l'altro, poiché ogni ciocca contiene la stessa carica e cariche simili si respingono.
Alte e basse pressioni
Cosa intende il meteorologo per "alta pressione" e "bassa pressione"? Un uovo sodo, una bottiglia di latte in vetro vecchio stile e alcuni fiammiferi possono aiutarti a scoprirlo.
Sbucciare un uovo sodo freddo. Accendi contemporaneamente tre fiammiferi e mettili in una bottiglia di vetro vuota. Coprire velocemente l'apertura con l'uovo. Dopo che i fiammiferi si sono spenti, guarda l'uovo che viene risucchiato nella bottiglia.
Il calore dei fiammiferi fa espandere l'aria sigillata nella bottiglia. Dopo che le partite si spengono, l'aria si raffredda e si contrae. La pressione all'interno della bottiglia diventa inferiore alla pressione all'esterno della bottiglia. Quando la pressione si stabilizza, l'uovo si schiaccia nella bottiglia.
Roba affascinante! Godetevi questi esperimenti, e si spera che questi concetti di fisica diventino un po' più facili da digerire.
