การทดลองฟิสิกส์ระดับมัธยมศึกษาตอนปลายอย่างง่าย

ฟิสิกส์อาจดูเหมือนเป็นเรื่องข่มขู่ แต่ก็มีวิธีที่จะทำให้เป็นเรื่องสนุก ไม่เพียงเป็นรากฐานสำหรับวิทยาศาสตร์อื่นๆ เช่น เคมีและอุตุนิยมวิทยา แต่ยังอธิบายได้มากมายเกี่ยวกับโลกที่เราอาศัยอยู่ ฟิสิกส์สำรวจแนวคิดพื้นฐานของสสาร พลังงาน อวกาศและเวลา และปฏิสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติเหล่านี้ สำหรับนักเรียนมัธยมปลายที่กำลังมองหาการทดลองง่ายๆ แสง ไฟฟ้าสถิตย์ และอุณหพลศาสตร์คือจุดเริ่มต้นที่ดี

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ส่องไฟฉายผ่านน้ำและน้ำนมเพื่อค้นหาว่าทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า แต่พระอาทิตย์ตกเป็นสีแดง ใช้หวีดัดน้ำด้วยไฟฟ้าสถิต และดูไข่ลวกถูกดูดเข้าไปในขวดเพื่อดูอุณหพลศาสตร์ในการทำงาน

เคยสงสัยไหมว่าทำไมท้องฟ้าเป็นสีฟ้า แต่พระอาทิตย์ตกเป็นสีแดง? ใช้ไฟฉาย ภาชนะสี่เหลี่ยมใส น้ำ และนมหนึ่งถ้วยเพื่อหาสาเหตุ

เติมน้ำสามในสี่ลงในภาชนะแล้วส่องไฟฉายไปที่ด้านข้างของภาชนะ สังเกตแสงจากด้านตรงข้ามและปลายภาชนะ อย่างมากที่สุด อาจเห็นอนุภาคฝุ่นสีขาวสองสามตัวที่ลำแสงผ่าน

ตอนนี้คนนม 1/4 ถ้วยลงไปในน้ำ สังเกตแสงจากด้านตรงข้ามและปลายภาชนะ จากอีกด้านหนึ่ง แสงอาจดูเหมือนสีฟ้า และจากปลายสุด แสงอาจดูเหมือนสีเหลือง สังเกตความกว้างของลำแสง ทำซ้ำจนกว่าจะเติมนมทั้งหมด คุณจะสังเกตเห็นหลังจากการเพิ่มแต่ละครั้งว่าสีน้ำเงินเข้มขึ้น สีเหลืองจะเปลี่ยนเป็นสีส้ม และความกว้างของลำแสงเพิ่มขึ้น

เหตุใดแสงจึงปรากฏเป็นสองสีที่ต่างกัน ขึ้นอยู่กับมุม แสงเดินทางเป็นเส้นตรงเว้นแต่จะพบอนุภาคที่ทำให้ลำแสงกระจาย ยิ่งคุณเติมนม (ซึ่งมีอนุภาคไขมันและโปรตีน) ลงไปในน้ำมากเท่าใด แสงก็จะยิ่งกระจัดกระจาย โดยที่สีน้ำเงินจะโค้งงอ ในขณะที่สีแดงและสีส้มจะเป็นเส้นตรงมากขึ้น ส่วนพระอาทิตย์ตก เนื่องจากเส้นทางของดวงอาทิตย์ แสงจึงเดินทางได้ไกลกว่านั้นและพบฝุ่นละอองในชั้นบรรยากาศมากขึ้น

ไฟฟ้าสถิตอาจทำให้บุคคลที่ไม่สงสัยตกใจได้ และยังสามารถเคลื่อนย้ายวัตถุได้อีกด้วย ใช้หวีไนลอนและก๊อกน้ำเพื่อดูกระแสไฟฟ้าสถิตย์โค้งงอน้ำ

เปิดก๊อกน้ำเพื่อให้น้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1/16 นิ้วไหลออกจากก๊อก หวีหวีผมสองสามครั้ง. ถือหวีไว้ใต้ก๊อก 3 ถึง 4 นิ้ว โดยให้ฟันของหวีอยู่ห่างจากกระแสน้ำ 1 นิ้ว สังเกตว่าเกิดอะไรขึ้น ขยับหวีเข้าไปใกล้และสังเกตว่าเกิดอะไรขึ้น หวีผมอีกครั้งและดูว่ามันเปลี่ยนผลลัพธ์หรือไม่ ลองปรับกระแสน้ำเพื่อดูว่ามันสร้างความแตกต่างหรือไม่ สุดท้าย ให้ลองหวีขนาดต่างๆ และทำซ้ำ

การหวีผมทำให้เกิดไฟฟ้าสถิต วัตถุหนึ่งจะมีประจุลบโดยการดึงดูดอิเล็กตรอน ในขณะที่อีกวัตถุหนึ่งจะมีประจุบวกโดยการสูญเสียอิเล็กตรอน กระแสน้ำเคลื่อนเข้าหาหวีเพราะอิเล็กตรอนจากน้ำถูกดึงดูดไปยังหวีที่มีประจุ ขนที่หวีแล้วอาจผลักกันด้วย เนื่องจากแต่ละเกลียวมีประจุเท่ากัน และประจุก็ขับไล่เหมือนกัน

นักอุตุนิยมวิทยาหมายถึงอะไรโดย "ความกดอากาศสูง" และ "ความกดอากาศต่ำ"? ไข่ลวก ขวดนมแก้วแบบโบราณ และไม้ขีดไฟสามารถช่วยให้คุณได้

ปอกไข่ลวกที่เย็นแล้ว จุดไฟสามไม้ขีดพร้อมกันแล้ววางลงในขวดแก้วเปล่า ปิดช่องเปิดด้วยไข่อย่างรวดเร็ว หลังจากการแข่งขันดับลง ให้มองดูไข่ถูกดูดเข้าไปในขวด

ความร้อนจากไม้ขีดทำให้อากาศที่ผนึกในขวดขยายตัว หลังจากการแข่งขันออกไป อากาศจะเย็นลงและหดตัว แรงดันภายในขวดจะต่ำกว่าแรงดันภายนอกขวด เมื่อความดันเท่ากัน ไข่ก็จะบีบลงในขวด

สิ่งที่น่าสนใจ! สนุกกับการทดลองเหล่านี้ และหวังว่าแนวคิดทางฟิสิกส์เหล่านี้จะเข้าใจง่ายขึ้นอีกเล็กน้อย