רוב הילדים יכולים לזהות במהירות חפצים שיצפו או ישקעו, אך לימוד אודות ציפה כולל הרבה יותר מחפצים צפים בקערת מים. זה יכול להיות מסובך ללמד את הקשר בין תזוזת מים, צפיפות, שטח פנים ונפח. פעילויות מעשיות ודוגמאות בעולם האמיתי יכולות לעזור.
למדו על תזוזת מים
עצמים צפים מכיוון שהם נדחפים בכוח השווה למשקל המים שעקרו. לכן, נקודת המוצא של לימוד ציפה היא לעזור לתלמידים להבין תזוזת מים. שאל את התלמידים מה קורה כשמשהו מונח במים. זה צף או שוקע, אבל משהו קורה גם למים. אמור לתלמיד שהאובייקט והמים אינם יכולים להיות באותו חלל; האובייקט דוחף את המים הצידה. זה נקרא עקירה. הראה להם כיצד זה עובד על ידי מילוי קערת מים כמעט עד השפה ואז הנחת משהו במים. החפץ שאתה מציב במים צריך להיות גדול מספיק כדי לדחוף מים על שולי הקערה.
למדו על צפיפות
לאחר מכן הסבירו כי עצמים שצפים פחות צפופים מהמים שדחקו הצידה. לאובייקטים צפופים יש בדרך כלל יותר מולקולות הצפופות קרוב זו לזו. חפצים ומים יכולים להיות צפופים יותר או פחות צפופים אם מוסיפים או לוקחים מולקולות או חום. הראה לתלמידים קערת זכוכית שקופה או כוס. מלא את המיכל במי ברז ובקש מהתלמידים לחזות אם ביצה תצוף או תשקע במים. הניחו את הביצה בעדינות במים, והיא אמורה לשקוע. הסבירו שהביצה צפופה יותר מהמים שעקרה. ואז מוסיפים מלח למים. הסבירו לתלמידים שאתם מוסיפים מולקולות למים ובכך הופכים אותם לצפופים יותר. הכמות שתוסיף תשתנה בהתאם למיכל שלך, אך אל תהיה קמצנית; המים צריכים להיות מעוננים למדי עם מלח. ואז מוסיפים את הביצה שוב. זה צריך לצוף. הסבירו שמכיוון שהוספתם מולקולות למים, הביצה צפה כי עכשיו היא פחות צפופה מהמים.
למדו על משקל ונפח
תשאל כמעט כל סטודנט, והיא תגיד לך שדברים כבדים שוקעים ודברים קלים צפים. למרות שזה לעיתים קרובות המקרה, זה לא מתאר בצורה מספקת איך עובד ציפה. הרי ספינות גדולות וכבדות וצפי קרח עצומים. שאל את התלמידים מה מרגיש כבד יותר: תפוח או מהדק נייר. ואז, יש להם לחזות איזה מהם ישקע ואיזו יצוף. התלמידים יופתעו לראות את התפוח צף ואת מהדק הנייר. הסבירו שהתפוח צף מכיוון שיש לו נפח אוויר גדול יותר מהמהדק, למרות שהוא כבד יותר. הסבירו כי הנפח הוא כמות השטח שאובייקט ממלא, או תופס. כדור חוף תופס את אותו מקום כמו כדור באולינג, כך שיש להם אותו נפח, אך כדור החוף יצוף כי נפחו הוא בעיקר אוויר. הספינות כבדות, אך יש בהן אוויר בקליפתן המאפשר להן לצוף. חפצים שמחזיקים הרבה אוויר או שטח פתוח לרוב צפים. הם גם בדרך כלל - אך לא תמיד - אור, ולכן עצמים קלים נוטים לצוף וחפצים כבדים נוטים לשקוע.
למד על שטח פנים
ציפה היא כוח שדוחף כלפי מעלה לאובייקטים, וככל שיש לאובייקט שטח פנים רב יותר כדי שהכוח יתאמץ עליו, כך הסיכוי שהוא יצוף ויהיה אוחז במשקל רב יותר. בנוסף, יותר מים נעקרים כאשר שטח הפנים של עצם גדול. הראה לתלמידים שתי כיפות רדודות - האחת צריכה להיות רחבה, כמו המכסה למיכל שמנת חמוצה, והשנייה צריכה להיות קטנה, כמו המכסה לבקבוק מים. צף את המכסה הקטן בקערת מים וערם עליו אגורות עד שהוא שוקע. בקש מהתלמידים לחזות האם אותו מספר גרושים יטביע את המכסה הרחב יותר ובקש מהם להצדיק את תחזיותיהם. ואז שים את אותו מספר גרושים על המכסה הרחב יותר. הסבירו כי שטח הפנים הגדול יותר של המכסה מאפשר לו להמשיך לצוף.