การทดลองวิทยาศาสตร์กายภาพสำหรับเด็ก

สาขาวิทยาศาสตร์กายภาพประกอบด้วยดาราศาสตร์ เคมี ธรณีวิทยา อุตุนิยมวิทยาและฟิสิกส์ นักเรียนชอบการทดลองวิทยาศาสตร์กายภาพเพราะพวกเขาสามารถฉูดฉาดพอที่จะทำให้เพื่อนร่วมชั้นหรือผู้ใหญ่ที่น่าเบื่อ การทดลองที่น่าสนใจที่สุดบางส่วนนั้นทำได้ง่ายและต้องการเพียงวัสดุพื้นฐานที่สุดเท่านั้น

การนำไข่ลวกจุ่มลงในปากขวดเป็นการทดลองที่คลาสสิก ทุกคนต้องการทำซ้ำเคล็ดลับและรู้ว่ามันทำอย่างไร การทดลองนี้สอนนักเรียนเกี่ยวกับการทำงานของความกดอากาศที่แตกต่างกัน

วัสดุประกอบด้วย: ไข่ลวก ขวดที่มีปากเล็กกว่าไข่เล็กน้อย หนังสือพิมพ์ขนาด 3 นิ้ว และไม้ขีดไฟ ไข่ต้องปอกเปลือก

แสดงให้นักเรียนเห็นว่าไข่ไม่สามารถใส่ลงในขวดได้ พับหนังสือพิมพ์เป็นแผ่นบาง ๆ จุดไฟแล้วหย่อนลงในขวด เมื่อไข่ถูกวางกลับบนขวด ไข่จะตกลงไปในขวด บางครั้งไข่ก็แตกออกเป็นชิ้น ๆ เพราะมันใหญ่เกินไป ซึ่งสามารถแก้ไขได้โดยใช้ไข่ที่มีขนาดเล็กกว่าหรือโดยการเติมน้ำมันที่ปากขวด ไข่จะเลื่อนเข้าไปในขวดเนื่องจากความกดอากาศภายในและภายนอกขวดต่างกัน ในช่วงเริ่มต้นของการทดลอง ความกดอากาศภายในและภายนอกขวดมีค่าเท่ากัน เมื่อใส่กระดาษที่เผาแล้วลงในขวด อากาศก็ร้อนขึ้นและขยายตัว เมื่อใส่ไข่กลับเข้าไปในขวด มันก็ดับไฟและอากาศก็เย็นลง อากาศเย็นหดตัวทำให้แรงดันภายในน้อยกว่าแรงดันภายนอก แรงดันภายนอกที่สูงขึ้นดันไข่เข้าไปในขวด

พายุทอร์นาโดเป็นลมพายุที่หมุนรอบศูนย์กลางด้วยความเร็วมากกว่า 200 ไมล์ต่อชั่วโมง พายุทอร์นาโดมีเมฆรูปกรวยหมุนวนออกมาจากเมฆมืด ช่องทางบางช่องทางถึงพื้นโลกและบางช่องทางไม่ถึง ส่วนที่ไปถึงพื้นโลกสร้างความเสียหายมหาศาล พายุทอร์นาโดที่ทำทัชดาวน์อาจถอยขึ้นไปในเมฆสีดำแล้วตกลงมาอีกครั้ง

เด็กๆ สามารถสร้างพายุทอร์นาโดได้เองที่บ้านโดยใช้วัสดุง่ายๆ ไม่กี่อย่าง เช่น เหยือกแก้วที่ใส่น้ำประมาณ 3/4 ที่เต็มไปด้วย สีผสมอาหาร และน้ำยาล้างจานหนึ่งช้อนชา

ปิดฝาขวดโหลแล้วเขย่าประมาณ 20 วินาที ของเหลวก่อตัวเป็นกรวยที่ดูเหมือนพายุทอร์นาโดจริงและมีลักษณะเหมือนกัน

การทดลองวิทยาศาสตร์เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมสำหรับเด็ก ๆ ในการสร้างความประทับใจให้เพื่อนและผู้ปกครองด้วยการอธิบายเหตุการณ์ในชีวิตประจำวันด้วยคำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ ทุกคนคุ้นเคยกับการเปิดตู้เย็นที่ปิกนิกและค้นหากระป๋องที่ด้านล่างและบางกระป๋องลอยอยู่ด้านบน ใครรู้บ้างว่าทำไม?

วัสดุสำหรับการทดลองนี้รวมถึง: โซดาธรรมดาที่ยังไม่ได้เปิดสามกระป๋อง (ของยี่ห้อใดก็ได้) โซดาไดเอทที่ยังไม่ได้เปิดสามกระป๋องและตู้ปลาหรือตู้แช่ขนาดใหญ่ที่เต็มไปด้วยน้ำ

นักเรียนจะลองดูว่ากระป๋องไหนลอยและกระป๋องไหนจม พวกเขาควรใส่โซดาธรรมดาหนึ่งกระป๋องลงไปในน้ำก่อนเพื่อดูว่ามันจมหรือลอยได้ จากนั้นจึงลองใช้โซดาไดเอทหนึ่งกระป๋อง พวกเขาควรทำซ้ำจนกว่าพวกเขาจะใช้กระป๋องทั้งหมด อันไหนจม อันไหนลอย พวกเขาต้องอธิบายว่าทำไม เพราะนี่คือที่ที่พวกเขาสามารถอวดความรู้ทางวิทยาศาสตร์ของพวกเขาได้

ประการแรก กระป๋องมีขนาดและปริมาตรเท่ากัน ความหนาแน่นของกระป๋องแตกต่างกันเนื่องจากสารที่ละลายในโซดาคือน้ำตาล โซดาปกติมีน้ำตาลละลายในนั้นเพื่อให้ความหวาน โซดาไดเอทใช้สารให้ความหวานเทียมซึ่งมีความหวานมากกว่าน้ำตาลมาก ดังนั้นจึงมีน้อยกว่าในโซดา ความแตกต่างนี้เป็นสาเหตุของความแตกต่างในความหนาแน่น โซดาปกติที่มีความหนาแน่นมากขึ้นจะจมลง และโซดาไดเอทที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าจะลอยตัว