פיזיקה אולי נראית כמו נושא מאיים, אבל יש דרכים לעשות את זה כיף. לא רק שזה הבסיס למדעים אחרים כמו כימיה ומטאורולוגיה, זה גם מסביר כל כך הרבה על העולם שאנחנו חיים בו. הפיזיקה בוחנת את מושגי היסוד של חומר, אנרגיה, מרחב וזמן ואת האינטראקציות בין תכונות אלה. עבור תלמידי תיכון המחפשים ניסויים פשוטים, אור, חשמל סטטי ותרמודינמיקה הם מקומות נהדרים להתחיל בהם.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
להאיר פנס דרך מים וחלב כדי לגלות מדוע השמיים כחולים אך השקיעה אדומה; השתמש במסרק כדי לכופף מים עם חשמל סטטי; וצפו בביצה קשה נשאבת לבקבוק כדי לראות את התרמודינמיקה בפעולה.
צבע האור
האם תהיתם מדוע השמיים כחולים, אך השקיעה אדומה? השתמש בפנס, מיכל מלבני שקוף, מים וכוס חלב כדי לברר מדוע.
ממלאים את המיכל שלושת רבעי מים מלאים ומדליקים את הפנס לצד המכל. התבונן באור מהצד הנגדי וקצה המכולה. לכל היותר ניתן לראות כמה חלקיקי אבק לבנים במקום בו עוברת הקורה.
עכשיו מערבבים 1/4 כוס חלב למים. התבונן באור מהצד הנגדי וקצה המכולה. מהצד השני, האור עשוי להיראות כחול, ומהסוף, האור עשוי להיראות צהוב. שימו לב לרוחב הקורה. חזור על הפעולה עד להוסיף את כל החלב. תבחין לאחר כל תוספת שהכחול מתכהה, הצהוב הופך לכתום ורוחב הקורה גדל.
אז מדוע נראה האור בשני צבעים שונים, תלוי בזווית? האור נע בקו ישר אלא אם כן הוא נתקל בחלקיקים הגורמים לפיזור הקורה. ככל שאתה מוסיף חלב (המכיל חלקיקי שומן וחלבון) למים, כך האור מתפזר יותר, כשהכחול מתכופף ואילו האדום והכתום ממשיכים בקו ישר יותר. באשר לשקיעה, בגלל נתיב השמש, האור צריך לנסוע רחוק יותר באותה תקופה ונתקל בעוד חלקיקי אבק באטמוספרה.
חשמל סטטי
חשמל סטטי יכול לזעזע אדם חסר חשד, והוא יכול גם להזיז חפצים. השתמש במסרק ניילון וברז כדי לצפות בחשמל סטטי מכופף מים.
הפעל את הברז כך שמים בקוטר של 1/16 אינץ 'יזרמו מהברז. הפעל את המסרק בשיער מספר פעמים. החזק את המסרק 3 עד 4 אינץ 'מתחת לברז כששיני המסרק אינץ' מזרם המים. שימו לב מה קורה. קירב את המסרק והתבונן במתרחש. הפעל שוב את המסרק דרך השיער ובדוק אם הוא משנה את התוצאות. נסה להתאים את זרם המים כדי לראות אם זה משנה. לסיום, נסה מסרקים בגדלים שונים וחזור על הפעולה.
סירוק שיער יוצר חשמל סטטי. אובייקט אחד הופך לטעון שלילית על ידי השגת אלקטרונים, ואילו האובייקט השני נטען באופן חיובי על ידי אובדן אלקטרונים. זרם המים נע לעבר המסרק מכיוון שאלקטרונים מהמים נמשכים למסרק הטעון. השערות המסורקות עשויות גם להדוף זו את זו, מכיוון שכל קווצה מחזיקה באותה מטען, וכמו מטענים דוחים.
לחצים גבוהים ונמוכים
מה הפירוש של איש מזג האוויר ב"לחץ גבוה "ו"לחץ נמוך"? ביצה קשה, בקבוק חלב זכוכית מיושן וכמה גפרורים יכולים לעזור לכם לגלות.
מקלפים ביצה מקוררת וקשה. הדליקו בו זמנית שלושה גפרורים והפלו אותם לבקבוק זכוכית ריק. מכסים במהירות את הפתח בביצה. לאחר כיבוי הגפרורים, צפו בביצה נשאבת לבקבוק.
החום מהגפרורים גורם לאוויר האטום בבקבוק להתרחב. לאחר כיבוי הגפרורים האוויר מתקרר ומתכווץ. הלחץ בתוך הבקבוק הופך נמוך יותר מהלחץ שמחוץ לבקבוק. כשהלחץ משתווה, הביצה נלחצת לתוך הבקבוק.
דברים מרתקים! תיהנו מהניסויים הללו, ואני מקווה שמושגי הפיזיקה הללו נעשים מעט קלים יותר לעיכול.