Enkle hydrauliske prosjekter for vitenskap

Mennesker har alltid vært fascinert av hydraulikk, studiet av væskebevegelser. Enkle eksperimenter og prosjekter kan gjøres som demonstrerer hvordan en væske oppfører seg. Ingen spesiell væske eller dyrt utstyr er nødvendig. Vanlige husholdningsartikler og vann demonstrerer ideer godt. Disse prosjektene gir også gode vitenskapelige prosjekter, og alle involverte vil få en forståelse av hvordan væsker beveger seg. Hvis disse prosjektene er utført av barn, anbefales det alltid tilsyn av voksne for å gi veiledning.

Et av de første prinsippene for hydraulikk er at en væske alltid søker å holde seg på det horisontale. Overflatens plan er alltid parallelt med horisonten. For å demonstrere dette, fyll et klart glass halvfullt av vann. Vipp glasset forsiktig frem og tilbake. Legg merke til at vannoverflaten alltid holder seg jevn. Denne grunnleggende væskeloven er det væskefylte kompassene i båter er basert på. Et kompass flyter på toppen av en væske. Uansett hvor mye båten slenger og svinger, vil kompasset alltid være stødig.

Ordne to glass, det ene høyere enn det andre. Fyll toppglasset med vann. Fyll et klart akvariumrør av plast med vann og stikk begge ender i koppene. Legg merke til hvordan vannet strømmer fra toppglass til bunnglass. Dette er en sifon. Fordi vanntrykket er høyere på bunnen av røret, trekker det vann fra toppglasset. Sifoner brukes mye for å trekke vann fra et høyere sted til et lavere, for eksempel fra Sierras-fjellene til Virginia City i Nevada.

Det er et kjent faktum at stål synker i vann. Imidlertid er mange båter og skip laget av stål. Årsaken til at de flyter er fordi skipet er forseglet, og luften inne i skipet fortrenger vann, som er tyngre enn luft. For å demonstrere dette prinsippet, fyll en bøtte omtrent halvveis med vann. Flyt en tom boks i vannet. Begynn å fylle boksen med vann. Legg merke til at nivået på vannet i boksen vil være det samme som nivået på vannet utenfor boksen. Dette er fordi luften bare forskyver rommet over vannet.

Dette eksperimentet viser at væske ikke er komprimerbar. Du trenger en potet, et stivt drikkestrå og en spyd. Skjær en bit potet, omtrent en tomme tykk. Skyv den ene siden av drikkestrået inn i det kuttede stykket potet, slik at det dannes et stempel inne i sugerøret. Skyv stemplet halvveis i halmen med spyden. Fyll sugerøret med vann og skyv en annen bit potet inn i sugerøret, fang opp vannet. Trykk på det nye stempelet som er dannet med spyden. Legg merke til at det andre stempelet beveger seg også. Dette er fordi det fangede vannet ikke kan komprimeres. Automatiske bremsesystemer er avhengige av dette prinsippet. Når du trykker på pedalen, beveger den et stempel. Væsken inne i bremselinjene skyver på et annet stempel, inne i hjulene, som beveger bremseklossene.