Fizika var šķist biedējošs priekšmets, taču ir veidi, kā padarīt to jautru. Tas ir ne tikai pamats citām zinātnēm, piemēram, ķīmijai un meteoroloģijai, bet arī tik daudz izskaidro pasauli, kurā mēs dzīvojam. Fizika pēta matērijas, enerģijas, telpas un laika pamatjēdzienus un šo īpašību mijiedarbību. Vidusskolas skolēniem, kuri meklē vienkāršus eksperimentus, gaisma, statiskā elektrība un termodinamika ir lieliskas vietas, kur sākt.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Spīd zibspuldzi caur ūdeni un pienu, lai uzzinātu, kāpēc debesis ir zilas, bet saulriets ir sarkans; izmantojiet ķemmi, lai saliektu ūdeni ar statisko elektrību; un skatīties, kā cieti vārīta ola tiek iesūkta pudelē, lai redzētu, kā darbojas termodinamika.
Gaismas krāsa
Vai esat kādreiz domājuši, kāpēc debesis ir zilas, bet saulriets ir sarkans? Izmantojiet lukturīti, caurspīdīgu taisnstūrveida trauku, ūdeni un tasi piena, lai uzzinātu, kāpēc.
Trīs ceturtdaļas piepildiet trauku ar ūdeni un spīdiniet lukturīti konteinera sānos. Novērojiet gaismu no tvertnes pretējās puses un gala. Vietā, kur stars šķērso, var redzēt ne vairāk kā dažas baltas putekļu daļiņas.
Tagad iemaisiet 1/4 glāzi piena ūdenī. Novērojiet gaismu no tvertnes pretējās puses un gala. No otras puses gaisma var šķist zila, un no gala tā var šķist dzeltena. Ievērojiet sijas platumu. Atkārtojiet, līdz viss piens ir pievienots. Pēc katra papildinājuma pamanīsit, ka zilā krāsa kļūst tumšāka, dzeltenais kļūst oranžs un staru kūļa platums palielinās.
Tātad, kāpēc gaisma parādās divās dažādās krāsās, atkarībā no leņķa? Gaisma pārvietojas taisnā līnijā, ja vien tā nesaskaras ar daļiņām, kas izraisa staru izkliedi. Jo vairāk piena (kas satur tauku un olbaltumvielu daļiņas) jūs pievienojat ūdenim, jo vairāk gaisma izkliedējas ar zilu saliekšanos, bet sarkanā un oranžā krāsa turpinās vairāk taisnā līnijā. Runājot par saulrietu, saules ceļa dēļ tajā laikā gaisma ir tālāk virzījusies, un atmosfērā tā sastopas ar vairāk putekļu daļiņām.
Statiskā elektrība
Statiskā elektrība var šokēt nenojaušošu cilvēku, kā arī pārvietot priekšmetus. Izmantojiet neilona ķemmi un jaucējkrānu, lai vērotu, kā statiskā elektrība liek ūdeni.
Ieslēdziet jaucējkrānu tā, lai ūdens no krāna izplūst 1/16 collu diametrā. Pāris reizes izlaidiet ķemmi caur matiem. Turiet ķemmi 3 līdz 4 collas zem krāna ar ķemmes zobiem collu attālumā no ūdens plūsmas. Ievērojiet, kas notiek. Pārvietojiet ķemmi tuvāk un novērojiet, kas notiek. Vēlreiz izlaidiet ķemmi caur matiem un pārliecinieties, vai tas maina rezultātus. Mēģiniet noregulēt ūdens plūsmu, lai redzētu, vai tas kaut ko ietekmē. Visbeidzot, izmēģiniet dažāda izmēra ķemmes un atkārtojiet.
Matu ķemmēšana rada statisko elektrību. Viens objekts kļūst negatīvi uzlādēts, iegūstot elektronus, bet otrs objekts pozitīvi uzlādējas, zaudējot elektronus. Ūdens straume virzās uz ķemmi, jo elektroni no ūdens piesaista uzlādēto ķemmi. Ķemmētie matiņi var arī viens otru atgrūst, jo katrai šķipsnai ir vienāds lādiņš, un tāpat kā lādiņiem atgrūž.
Augsts un zems spiediens
Ko sinoptiķis domā ar vārdiem "augsts spiediens" un "zems spiediens"? Cieti vārīta ola, vecmodīga stikla piena pudele un daži sērkociņi var palīdzēt to uzzināt.
Notīriet atdzesētu, cieti vārītu olu. Vienlaicīgi iededziet trīs sērkociņus un nometiet tos tukšā stikla pudelē. Atveri ātri pārklāj ar olu. Pēc sērkociņu dzēšanas skatieties, kā ola iesūcas pudelē.
Sērkociņu karstums izraisa pudeles noslēgtā gaisa paplašināšanos. Pēc maču izzušanas gaiss atdziest un saraujas. Spiediens pudeles iekšpusē kļūst mazāks nekā spiediens ārpus pudeles. Kad spiediens izlīdzinās, ola iespiežas pudelē.
Aizraujoši sīkumi! Izbaudiet šos eksperimentus, un, cerams, šie fizikas jēdzieni kļūst nedaudz vieglāk sagremojami.
