Создатели Научной елки WOW! HOW? , которая ждет зрителей в Москве с 24 декабря по 6 января, рассказали о пяти несложных опытах про устройство мира, которые ответят на популярные вопросы маленьких «почемучек».
Почему батареи находятся около пола, а не под потолком?
Все дело в разнице движения воздуха с разной температурой. Холодный воздух опускается из-за того, что он тяжелый. Теплый же, наоборот, очень легкий, а потому движется вверх. Такое явление в физике называют конвенцией. Выходит, если установить батарею под потолком, комната не прогреется равномерно: у пола будет холодно, а у потолка — жарко.
Чтобы показать ребенку, как работает конвенция, сделайте лава-лампу.
Вам понадобятся: два стакана (один из них возьмите размером побольше), вода, гуашь, растительное масло, пищевая сода, лимонная кислота.
Налейте в стакан 100 миллилитров воды и разведите в ней немного гуаши (на кончике чайной ложки). Далее перелейте получившийся раствор в емкость побольше и аккуратно добавьте в нее растительное масло, чтобы оно дошло почти до краев. Добавьте чайную ложку пищевой соды и столько же лимонной кислоты. Наблюдайте, как легкий углекислый газ, образовавшийся при взаимодействии веществ, поднимается через слой масла и тянет за собой подкрашенную гуашью воду.
Почему одни предметы тонут, а другие плавают?
Во всем виновата плотность. Если предмет не тонет, значит у него она меньше, чем у жидкости. Еще один интересный факт: не смешиваются и сами жидкости разной плотности — их даже можно выложить слоями.
Чтобы проверить эти факты, можно провести простой эксперимент.
Вам понадобятся: высокий прозрачный стакан, мед, вода, растительное масло, спирт, болт, деталь от конструктора, виноградинка, шарик для настольного тенниса.
Возьмите высокий прозрачный стакан и добавьте в него по очереди мед, воду, растительное масло и спирт. Оцените первый результат — жидкости не смешались, а легли слоями. Дальше опустите в емкость болт, деталь от конструктора, виноградинку и шарик для настольного тенниса. Наблюдайте, как предметы проходят через слои и зависают на своих местах.
Почему магнит притягивает предметы?
Чаще всего магниты изготавливают из железа, никеля, кобальта и некоторых других металлов. Это связано с их уникальной структурой. Внутри этих элементов есть электроны, они вращающаяся вокруг ядер атомов и создают магнитное поле. В большинстве материалов частицы движутся хаотично, а в перечисленных — в основном в одну сторону. Когда магнит подносят к куску металла, частицы последнего выстраиваются в линию и сами превращаются в магнит. Пластик, к примеру, не обладает таким свойством, поэтому к магниту он и не притягивается.
Чтобы посмотреть, как работают магнитные поля, попробуйте изготовить электромагнит.
Вам понадобятся: канцелярский нож, медная проволока, батарейка АА, изолента, шуруп или гвоздь, скрепки.
С помощью канцелярского ножа отрежьте 30 сантиметров медной проволоки. Далее обмотайте ее вокруг шурупа, оставив с каждой стороны по 3–4 сантиметра. Зачистите концы проволоки от изоляционного лака — для этого также можно воспользоваться канцелярским ножом. Приложите концы проволоки к разным сторонам батарейки и зафиксируйте их изолентой. Поднесите устройство к скрепкам и смотрите, как электрическая сила превращается в магнитную и притягивает скрепки.
Откуда берется электрический ток?
В образовании электричества снова «виноваты» электроны. Обычно их количество равно числу протонов, находящихся в ядре атома. Однако некоторые атомы теряют электроны и превращаются в воришек — они крадут недостающие частицы у своих соседей. Их движение от одного атома к другому и приводит к образованию энергии, или электричества. Такие частицы в физике называют заряженными.
Кстати, заряженные частицы есть в лимонах. Чтобы это проверить, попробуйте сделать из них батарейку.
Вам понадобятся: пять (или больше) лимонов, светодиод, гвозди, куски медной проволоки, провода.
Возьмите провод, один его конец обмотайте вокруг гвоздя, а другой — вокруг кусочка медной проволоки. У двух проводов оставьте по одному свободному концу (к другим сторонам должны быть примотаны гвоздь и медная проволока). Сделайте необходимое количество таких проводников — их должно быть на один больше, чем лимонов.
Соедините лимоны в круг с помощью проводов. В один лимон вставляйте по одному гвоздю и куску медной проволоки — расстояние между ними должно быть примерно 1–1,5 сантиметра. Замкните круг проводами с оголенными проводами.
Возьмите светодиод и приложите короткую ножку к проводнику с гвоздем, а длинную — с медной проволокой. Да будет свет! Чем больше лимонов подключить, тем мощнее получится батарейка.
Что такое атмосферное давление?
У Земли есть оболочка, состоящая из газов. Все они имеют вес, а значит, давят на поверхность, находящуюся под ними. Атмосферным давлением называют силу, с которой они это делают. На разной высоте атмосферное давление отличается. К примеру, на вершине горы оно ниже, чем у подножия.
Чтобы убедиться в существовании атмосферного давления, проведите несложный опыт.
Вам понадобятся: пустая емкость, булавка, кувшин с водой, бутылка из толстого пластика, воронка.
Налейте воду в бутылку до самого края и плотно закройте ее крышкой. С помощью булавки сделай отверстие в нижней части бутылки, держа ее над любой пустой емкостью. Открывайте и закрывайте крышку, наблюдая за тем, как вода перестает и снова начинает вытекать из нашей «пробоины». Это и есть работа атмосферного давления. Когда вы убираете крышку, воздух воздействует на воду и она вытекает из отверстия. Когда крышка надета, давление внутри бутылки и снаружи одинаковое, поэтому вода не выливается, даже несмотря на наличие дырки в бутылке.
