Fizika gali atrodyti kaip bauginantis dalykas, tačiau yra būdų, kaip tai padaryti smagu. Tai ne tik kitų mokslų, tokių kaip chemija ir meteorologija, pagrindas, bet ir tiek daug paaiškina apie pasaulį, kuriame gyvename. Fizika tiria pagrindines materijos, energijos, erdvės ir laiko sąvokas bei šių savybių sąveiką. Vidurinių mokyklų studentams, ieškantiems paprastų eksperimentų, šviesa, statinė elektra ir termodinamika yra puiki vieta pradėti.
TL; DR (per ilgai; Neskaitė)
Švieskite žibintuvėlį per vandenį ir pieną, kad sužinotumėte, kodėl dangus mėlynas, o saulėlydis raudonas; šukomis sulenkite vandenį statine elektra; ir stebėkite, kaip kietai virtas kiaušinis įsiurbiamas į butelį, kad pamatytumėte, kaip veikia termodinamika.
Šviesos spalva
Ar kada susimąstėte, kodėl dangus yra mėlynas, bet saulėlydis yra raudonas? Norėdami sužinoti, kodėl, naudokite žibintuvėlį, skaidrų stačiakampį indą, vandenį ir puodelį pieno.
Tris ketvirtadalius vandens pripilkite indą ir apšvieskite žibintuvėlį į konteinerio šoną. Stebėkite šviesą iš priešingos konteinerio pusės ir galo. Kai pluoštas praeina, gali būti matomos ne daugiau kaip kelios baltos dulkių dalelės.
Dabar į vandenį įmaišykite 1/4 puodelio pieno. Stebėkite šviesą iš priešingos konteinerio pusės ir galo. Iš kitos pusės šviesa gali atrodyti mėlyna, o iš galo - geltona. Atkreipkite dėmesį į sijos plotį. Kartokite, kol supils visas pienas. Po kiekvieno papildymo pastebėsite, kad mėlyna tamsėja, geltona tampa oranžine, o sijos plotis padidėja.
Taigi, kodėl šviesa atrodo dviem skirtingomis spalvomis, atsižvelgiant į kampą? Šviesa sklinda tiesiai, nebent ji susiduria su dalelėmis, dėl kurių pluoštas išsisklaido. Kuo daugiau pieno (kuriame yra riebalų ir baltymų dalelių) įpilate į vandenį, tuo daugiau šviesos sklaidosi mėlyna spalva, o raudona ir oranžinė spalva tęsiasi tiesiai. Kalbant apie saulėlydį, dėl saulės kelio šviesa tuo metu gali keliauti toliau ir atmosferoje susiduria su daugiau dulkių dalelių.
Statinė elektra
Statinė elektra gali šokiruoti nieko neįtariančią asmenį, be to, ji gali judinti daiktus. Naudokite nailonines šukas ir maišytuvą, kad stebėtumėte, kaip statinė elektra lenkia vandenį.
Įjunkite maišytuvą taip, kad iš čiaupo tekėtų 1/16 colio skersmens vanduo. Kelis kartus perbraukite šukas per plaukus. Laikykite šukas 3–4 colius žemiau čiaupo, šukų dantimis coliu nuo vandens srovės. Atkreipkite dėmesį į tai, kas vyksta. Pastumkite šukas arčiau ir stebėkite, kas vyksta. Dar kartą paleiskite šukas per plaukus ir pažiūrėkite, ar tai nepakeičia rezultatų. Pabandykite sureguliuoti vandens srautą, kad sužinotumėte, ar tai turi įtakos. Galiausiai išbandykite įvairaus dydžio šukas ir pakartokite.
Šukuojant plaukus atsiranda statinė elektra. Vienas objektas neigiamai įkraunamas gaunant elektronus, o kitas objektas teigiamai įkraunamas praradus elektronus. Vandens srovė juda link šukos, nes elektronai iš vandens pritraukia įkrautas šukas. Šukuoti plaukai taip pat gali atstumti vienas kitą, nes kiekviena sruoga turi tą patį krūvį, o kaip ir krūviai - atstumia.
Aukštas ir žemas slėgis
Ką sinoptikas turi omenyje „aukštas slėgis“ ir „žemas slėgis“? Kietas kiaušinis, senamadiškas stiklinis pieno butelis ir keletas degtukų gali padėti tai sužinoti.
Nulupkite atvėsintą, kietai virtą kiaušinį. Uždekite tris degtukus ir numeskite juos į tuščią stiklinį butelį. Greitai uždenkite angą kiaušiniu. Užgesus degtukams, stebėkite, kaip kiaušinis įsiurbiamas į butelį.
Dėl degtukų atsiradusio karščio butelyje užsandarintas oras plečiasi. Užgesus rungtynėms, oras atvėsta ir susitraukia. Butelio viduje slėgis tampa mažesnis nei slėgis butelio išorėje. Kai slėgis išlyginamas, kiaušinis įsispaudžia į butelį.
Įspūdingi dalykai! Mėgaukitės šiais eksperimentais ir, tikiuosi, šios fizikos sąvokos taps šiek tiek lengviau virškinamos.