Большинство великих научных открытий в истории начались, когда кто-то заметил, что происходит что-то интересное. Это первый шаг научного метода, который имеет решающее значение для точного исследования. Научный метод также должен стать краеугольным камнем вашего школьного проекта ярмарки наук, поэтому, прежде чем начинать экспериментировать, ознакомьтесь с ним. Для более успешного проекта выберите тему, которая вас интересует и вдохновляет.
Найдите лучшие ингредиенты для химических холодных упаковок
Спортсмены и туристы часто используют химические холодные компрессы при незначительных травмах, потому что их не нужно хранить в морозильной камере. Когда вы сжимаете холодный компресс, мешок с водой внутри разрывается, и вода смешивается с окружающими химическими ингредиентами. Это приводит к эндотермической реакции, что означает, что смесь поглощает тепло из окружающей среды. Пакет быстро остывает и обычно остается холодным от 15 минут до одного часа.
В этом проекте вы протестируете, какой из четырех химикатов лучше всего подходит для холодных компрессов. Получите все принадлежности для этого проекта в стандартной химической лаборатории средней школы. Вам понадобится нитрат аммония, хлорид аммония, хлорид натрия и хлорид кальция. Для вашей безопасности не смешивайте химические вещества друг с другом. Надевайте перчатки, защитные очки и защитный фартук.
Возьмите пять маленьких чашек из пенополистирола и добавьте в каждую одинаковое количество дистиллированной воды. Пометьте их названиями четырех химикатов и одного для контроля, в котором будет только вода. Запишите начальную температуру, а затем добавьте химические вещества в соответствующие чашки. Снова проверяйте их температуру, а затем каждые 30 секунд, пока температура не стабилизируется. Рассчитайте изменения температуры после каждого интервала и от начала до последнего измерения. Подумайте, какие смеси протекали эндотермическими реакциями, а какие - в других смесях. Отметьте, какие смеси имеют наибольшие перепады температуры. Повторите этот эксперимент как минимум дважды, чтобы убедиться в правильности результатов. Вы также можете попробовать смешать разные количества каждого химического вещества с водой, чтобы определить, вызывает ли более высокая концентрация какого-либо химического вещества большие или более длительные изменения температуры.
Проверка того, замерзает ли вода быстрее, чем холодная вода
Аристотель исследовал вопрос о том, замерзает ли горячая вода раньше, чем холодная, примерно в 350 г. до н.э., но даже сейчас ученые не могут прийти к согласию с этим, казалось бы, простым вопросом. В 1963 году ученик средней школы в Танзании по имени Эрнесто Мпемба вернул этот вопрос в известность научному сообществу, когда спросил об этом профессора из соседнего университета. Несмотря на насмешки со стороны одноклассников и школьного учителя, Мпемба настаивал на том, что он много раз видел, как горячие жидкости замерзают быстрее, чем холодные. Профессор Денис Осборн провел серию тестов с Мпембой и пришел к выводу, что горячая вода замерзает быстрее. Они опубликовали свои выводы, и это явление стало известно как эффект Мпембы.
В этом проекте ваша цель - определить, замерзает ли горячая вода раньше, чем холодная. Прежде чем начать, изложите свою гипотезу об эффекте Мпемба. Подготовьтесь, узнав о поведении молекул воды при разных температурах. Подумайте о любых факторах, которые могут повлиять на ваш эксперимент, и о том, как при необходимости уточнить вашу гипотезу. Учитывайте такие факторы, как объем воды, материал контейнеров, метод замораживания, начальную температуру воды и источник воды. Проведите несколько испытаний в разных условиях, чтобы убедиться, что вы тщательно изучили предмет. В своих выводах выясните, почему такой простой вопрос все еще ускользает от широко распространенного согласия среди ученых более 2000 лет.
Проверьте токсичность «зеленых» моющих средств
В наши дни все большее число домохозяйств прилагают усилия, чтобы помочь окружающей среде с помощью таких методов, как переработка и приобретение экологически безопасных или экологически чистых продуктов. Эти продукты заявляют, что они безвредны для окружающей среды. Используется для орошения растений или полива газонов - серая вода, в которую не входит вода из туалета, также поступает из посудомоечных машин, душевых, ванн и стиральных машин. Поскольку экологически чистые продукты, попадающие в канализацию, могут оказаться частью системы «серых вод», они не должны оказывать токсического воздействия на растения и животных. В этом проекте необходимо разработать гипотезу о том, являются ли экологически чистые моющие средства для посудомоечных машин менее токсичными для окружающей среды, чем обычные моющие средства для посудомоечных машин. Затем проверьте свою гипотезу, подвергая червей воздействию более высоких концентраций каждого моющего средства.
Для проекта требуются жидкие моющие средства двух марок, два обычных бренда, 14 стаканов из пенополистирола, почва для горшков, алюминиевая фольга и около 350 живых червей, которые можно приобрести в магазинах приманок. Каждое испытание представляет каждое из моющих средств. Повторите каждое испытание не менее трех раз для точности. Наклейте на семь чашек из пенополистирола название моющего средства и процентную концентрацию, начиная с 0 процентов на первой чашке для контроля. Увеличивайте процентное соотношение с каждой чашкой, пока последняя чашка не будет отмечена как 100 процентов. Наполните каждую чашку водой и добавьте моющее средство в количестве, указанном на этикетке. В первой чашке только вода, а в последней - только моющее средство.
Проделайте дырочки в дне семи пустых чашек. Обозначьте каждую чашку, чтобы она соответствовала каждой из чашек для моющих средств и одной чашки для воды. Поместите 100 граммов горшечной почвы в каждую пустую чашку и перемешайте с пятью миллилитрами соответствующей смеси моющих средств. Поместите по четыре червяка в каждую чашку. Накройте эти чашки алюминиевой фольгой и храните их вдали от холода, тепла и прямых солнечных лучей. Повторите эти действия для трех других моющих средств. Через пять дней понаблюдайте за количеством живых червей в каждой чашке. Все контрольные черви должны быть живы. Если это не так, повторите эксперимент, но измените некоторые методы, чтобы черви не умирали по другим причинам.
Постройте график результатов и сделайте выводы, определив, являются ли зеленые моющие средства нетоксичными и влияет ли их концентрация на токсичность. Вы также можете попробовать этот эксперимент с растениями или другими предметами домашнего обихода, которые также могут присутствовать в повторно используемой воде.