Већина великих научних открића у историји започела је када је неко приметио да се нешто занимљиво догађа. Ово је први корак научне методе, који је пресудан за тачно истраживање. Научна метода такође треба да представља камен темељац вашег средњошколског пројекта научног сајма, па се, пре него што започнете експериментисање, упознајте са њом. За успешнији пројекат одаберите тему која вас занима и инспирише.
Пронађите најбоље састојке за хемијска хладна паковања
Спортисти и планинари често користе хемијске хладњаче за лакше повреде јер их не треба држати у замрзивачу. Када стиснете хладно паковање, унутра се пукне врећа воде и вода се помеша са околним хемијским састојцима. То резултира ендотермном реакцијом, што значи да смеша упија топлоту из околног окружења. Паковање се брзо охлади и обично остаје хладно од 15 минута до једног сата.
У овом пројекту тестираћете која од четири хемикалије чини најбоље хладњак. Набавите све потрепштине за овај пројекат из стандардне хемијске лабораторије у средњој школи. Требаће вам амонијум нитрат, амонијум хлорид, натријум хлорид и калцијум хлорид. Због ваше сигурности немојте мешати било коју хемикалију једни са другима. Носите рукавице, заштитне наочаре и заштитну прегачу.
Користите пет малих шоља од стиропора, додајући у њих исту количину дестиловане воде. Означите их именима четири хемикалије и једне за контролу, у којој ће бити само вода. Забележите почетне температуре, а затим додајте хемикалије у одговарајуће чаше. Поново проверите њихове температуре, а затим на сваких 30 секунди док се температуре не стабилизују. Израчунајте промене температуре након сваког интервала, и од почетка до последњег мерења. Размотрите које смеше су имале ендотермне реакције и какве су реакције имале друге смеше. Обратите пажњу на то које смеше су имале највеће падове температуре. Поновите овај експеримент још најмање два пута да бисте били сигурни да су резултати тачни. Такође можете покушати да мешате различите количине сваке хемикалије са водом да бисте утврдили да ли веће концентрације било које хемикалије узрокују веће или дуготрајније промене температуре.
Тестирање да ли се вода смрзава брже од хладне воде
Аристотел је испитивао питање да ли се топла вода смрзава пре хладне око 350. пне., Али ни сада се научници не могу сложити у овом наизглед једноставном истраживању. 1963. године, ученик средње школе у Танзанији по имену Ернесто Мпемба вратио је питање у свест научне заједнице када је о томе питао професора са оближњег универзитета. Упркос задиркивању својих школских колега и учитеља, Мпемба је инсистирао да је много пута видео како се вруће течности леде брже од хладних. Професор Денис Осборне спровео је низ тестова са Мпембом и закључили су да се топла вода брже смрзавала. Објавили су своја открића, а феномен је постао познат као Мпемба ефекат.
За овај пројекат ваш циљ је да утврдите да ли се топла вода смрзава пре него што хладна вода заледи. Пре него што започнете, изнесите своју хипотезу о Мпемба ефекту. Припремите се тако што ћете научити о понашању молекула воде на различитим температурама. Размислите о било којим факторима који могу утицати на ваш експеримент и о томе како своју хипотезу прецизирати, ако је потребно. Узмите у обзир факторе као што су запремина воде, материјал посуде, начин замрзавања, почетне температуре воде и извор воде. Обавите вишеструка испитивања под различитим условима како бисте били сигурни да сте темељито испитали предмет. У својим закључцима истражите зашто тако једноставно питање још увек измиче широком слагању научника више од 2.000 година.
Тестирајте токсичност „зелених“ детерџената
Све већи број домаћинстава ових дана улаже напоре да помогну животној средини методама попут рециклирања и куповине еколошки безбедних или зелених производа. Ови производи тврде да су еколошки прихватљиви. Користи се за наводњавање биљака или заливање травњака - сива вода - која не укључује воду из тоалета - такође долази из машина за прање судова, тушева, каде и машина за прање веша. Будући да би зелени производи који одлазе у одвод могли да заврше део сивог система воде, они не би требало да имају токсичне ефекте на биљке и животиње. У овом пројекту развијте хипотезу о томе да ли су зелени детерџенти за машине за прање посуђа мање токсични за животну средину од конвенционалних детерџената за машине за прање посуђа. Затим тестирајте своју хипотезу излагањем црвима поступно већим концентрацијама сваког детерџента.
За пројекат су потребне две марке зелених течних детерџената, две конвенционалне марке, 14 шоља од стиропора, земља за саксије, алуминијумска фолија и око 350 живих црва доступних у продавницама мамаца. Свако испитивање представља сваки од детерџената. Поновите свако испитивање најмање три пута ради тачности. Означите седам чаша од стиропора с именом детерџента и процентном концентрацијом, почевши од 0 процената на првој чаши за контролу. Повећавајте проценат са сваком чашом све док последња чаша не буде означена као 100 посто. Напуните сваку шољу водом и умешајте довољно детерџента да створите означену концентрацију. Прва шоља садржи само воду, а последња шољу садржи само детерџент.
Забијте рупе на дну седам празних шоља. Означите сваку шољу тако да одговара свакој шољи детерџента и једној шољи за воду. У сваку празну шољу ставите 100 грама земље за мешање и умешајте пет милилитара одговарајуће смеше детерџента. У сваку шољу ставите по четири црва. Покријте ове шоље алуминијумском фолијом и чувајте их на месту далеко од хладноће, топлоте или директне сунчеве светлости. Поновите ове кораке за остала три детерџента. За пет дана посматрајте број црва који су још увек живи у свакој шољи. Сви контролни црви би требали бити живи. Ако нису, поновите експеримент, али промените неке од својих метода како бисте били сигурни да црви не умиру из других разлога.
Графикујте резултате и извуците закључке утврђујући да ли су зелени детерџенти нетоксични и да ли концентрација детерџента утиче на токсичност. Такође можете испробати овај експеримент са биљкама или различитим производима за домаћинство који би такође могли бити присутни у поновној употреби воде.