WARSZTAT

Nauka i eksperymenty naukowe

Eksperymenty fizyczne, chemiczne i optyczne przeprowadził

10 - letni Karolek Gajtkowski pod okiem mamy i taty.

28 października 2013

Jakie eksperymenty przeprowadzić?

MAMA

http://www.google.pl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=7eFtSBmHfL_kkM&tbnid=VbXa_OJ-7DuADM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.edudemic.com/tag/edtech/&ei=FHZtUtvOJe_M0AXHwYFA&bvm=bv.55123115,d.bGE&psig=AFQjCNGmj9K-WeKq7w9zn1jAey4T5rH6_Q&ust=1382991729112491

http://www.google.pl/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=sHF0pbWTW8IrhM&tbnid=qlVm3qdAORRT3M:&ved=0CAgQjRwwAA&url=http://jasminemjblogs.wordpress.com/2011/09/16/a-good-idea-vs-vision/&ei=8m9tUqOCAqfL4ASy9oGwDA&psig=AFQjCNFOxaCQhUH1AKVUYfBC8SSLOYCxVA&ust=1382990194095030

E - jak ELEKTRYCZNY SNOPEK

Doświadczenie tłumaczy czym jest energia elektrostatyczna.

Co potrzeba?

• słomki do napojów – ok. 10 sztuk• igła z nitką• duży patyk szaszłykowy• ziemniak

E - jak ELEKTRYCZNY SNOPEK

Wykonanie

Ziemniak obcinamy tak, aby powstał z niego statyw. Wbijamy w niego patyk szaszłykowy, na którym będziemy zawieszać słomki. Przebijamy igłą z nitką górną cześć słomki i zawiązujemy nitkę, tak aby móc ją zawiesić na statywie.Czynność  powtarzamy na wszystkich 10 słomkach.

E - jak ELEKTRYCZNY SNOPEK

Pocieramy słomką o włosy i zawieszamy je na statywie. Czynność powtarzamy na wszystkich 10 słomkach. Słomki będą odpychały się od siebie tworząc tzw. snopek.

E - jak ELEKTRYCZNY SNOPEK

Wniosek

Prąd elektryczny jest ruchem cząstek obdarzonych ładunkiem. Wszystko co nas otacza składa się z cząstek obdarzonych energią. Zwykle przepuszczamy elektryczność przez przewody, po czym dany przedmiot się rusza albo świeci. Ładunki elektryczne mogą być ujemne lub dodatnie (oczywiście w sporym uproszczeniu). Ładunki o tych samych znakach: + i + lub - i - będą się odpychać, a ładunki o znakach przeciwnych, czyli + i - będą się przyciągać. Słomki, które "starły" cześć  ładunków z włosów, mają ładunki ujemne więc wzajemnie się odpychają.

K - jak KOLOROWA KAPUSTA

Doświadczenie pokazuje własności antocyjanów czyli naturalnych barwników zawartych w czerwonej kapuście. 

Co potrzeba?

• liść czerwonej kapusty• gorąca woda• 3 szklanki• kwasek cytrynowy lub ocet• soda oczyszczona

K - jak KOLOROWA KAPUSTA

Wykonanie

Do szklanki wkładamy liść czerwonej kapusty (można go rozdrobnić) i zalewamy go gorącą wodą. Czekamy do ostudzenia płynu. Przez ten czas soki z kapusty przedostają się do wody.

Nalewamy wyciąg z kapusty do trzech naczyń.

W pierwszym rozcieńczamy kolorowy płyn za pomocą wody z kranu. Kolor pozostaje fioletowy.

K - jak KOLOROWA KAPUSTA

Do drugiego naczynia nalewamy kilka kropel rozpuszczonego kwasku cytrynowego lub octu. Po dodaniu do soku, kolor cieczy zmienia się na czerwony.

Sok w trzecim naczyniu rozcieńczamy za pomocą wody

z sodą oczyszczoną. Roztwór staje się wówczas niebieskozielony.

K - jak KOLOROWA KAPUSTA

Wniosek

Czerwona kapusta zawiera antocyjany. To związki, które są naturalnymi wskaźnikami pH, które przybierają inną barwę w roztworach kwaśnych, a inną w zasadowych. Barwnik z czerwonej kapusty jest fioletowy w wodzie (pH ok. 7,0). W kwaśnym środowisku jego kolor zmienia się na czerwony (przy pH poniżej 3,6). Natomiast w środowisku zasadowym sok z kapusty staje się niebieski (pH ok. 7,5), niebieskozielony (pH ok. 10).

S – jak SAMOPOMPUJĄCY BALONIK

Co potrzeba?

• soda oczyszczona lub proszek do pieczenia• kwasek cytrynowy• zlewka lub szklanka• rękawiczka lateksowa• łyżka

Doświadczenie pokazuje, że balonik można napompować

bez użycia płuc.

S – jak SAMOPOMPUJĄCY BALONIK

Wykonanie

Zlewkę lub szklankę napełniamy do połowy wodą i wsypujemy do niej łyżkę kwasku cytrynowego. Całość mieszamy, aż do rozpuszczenia.

Do rękawiczki wsypujemy łyżkę sody oczyszczonej.

S – jak SAMOPOMPUJĄCY BALONIK

Następnie rękawiczkę nakładamy na zlewkę (szklankę) w taki sposób by soda nie jeszcze się z niej nie wysypała.

S – jak SAMOPOMPUJĄCY BALONIK

Kiedy otwór wylotowy zlewki (szklanki) jest szczelnie zakryty wsypujemy zawartą w rękawiczce sodę do cieczy.

S – jak SAMOPOMPUJĄCY BALONIK

Następuje gwałtowne bulgotanie, w trakcie którego wydobywa się dużo gazu. Jego wzrastająca ilość pompuje rękawiczkę w sporego rozmiaru balonik.

S – jak SAMOPOMPUJĄCY BALONIK

Kiedy gaz już nie mieści się w rękawiczce, wówczas następuje jej wystrzelenie w powietrze.

S – jak SAMOPOMPUJĄCY BALONIK

Wniosek

Podczas doświadczenia zachodzi reakcja sody (czyli wodorowęglanu sodu) z kwasem cytrynowym.  Jest to reakcja wymiany, przy której wydzielają się znaczne ilości dwutlenku węgla. Ponieważ gaz ma ograniczoną drogę rozprzestrzeniania wypełniania rękawiczkę, która rośnie niczym pompowany balonik. Jeśli użyjemy większej ilości składników wówczas w reakcji powstanie więcej gazu, co może sprawić, że nasz balonik - rękawiczka wystrzeli w powietrze.

P – jak PLASTYCZNA MASA

Doświadczenie odpowie na pytanie, czy ciecz może być twarda ?

Co potrzeba?

• klej w płynie, np. polimerowy• kwas borny • barwnik do jajek• woda• szklanka• łyżeczka

P – jak PLASTYCZNA MASA

Wykonanie

Do szklanki wlewamy ok. 10 ml kleju w płynie. Dosypujemy 2 miarki (końcówką łyżeczki) kwasu bornego.

Do tego dodajemy barwnik do jajek

w dowolnym kolorze i odrobinę wody.

P – jak PLASTYCZNA MASA

Wszystko razem mieszamy.

Następnie odkładamy na ok. 6 godzin, aby całość stwardniała.

P – jak PLASTYCZNA MASA

Wniosek

Z powstałej masy plastycznej możemy formować dowolne kształty, np. kulkę, stworki itp. Zatem ciecz może być twarda.Masa ma jedną wadę – początkowo farbuje. Wystarczy ją jednak dobrze wypłukać w wodzie i super zabawa zapewniona.

E – jak EFEKT TYNDALLA

Co potrzeba?

• woda• mleko lub białko kurze• szklanka• latarka lub inne źródło światła o

skoncentrowanym strumieniu

Doświadczenie prezentuje jedną z właściwości światła, tzw. efekt Tyndalla – zjawisko fizyczne polegające na rozpraszaniu

światła przez przezroczyste mieszaniny niejednorodne (koloidy).

E – jak EFEKT TYNDALLA

Wykonanie

Wlewamy wody do szklanki i  ustawiamy ją w pobliżu ściany. Włączamy latarkę i przykładamy do naczynia z wodą (warto zgasić oświetlenie i zaciemnić pomieszczenie). Światło przechodzi przez naczynie jak na poniższym zdjęciu.

E – jak EFEKT TYNDALLA

Następnie dodajemy kilka kropel mleka do wody i dokładnie mieszamy. Ponownie włączamy latarkę i przykładamy do naczynia.

E – jak EFEKT TYNDALLA

Światło przechodząc przez naczynie staje się widoczne w postaci stożka,

tzw. stożka Tyndalla.

E – jak EFEKT TYNDALLA

Wniosek

Jeżeli przez roztwór koloidalny (w naszym przypadku mleko) przepuści się wiązkę światła, to następuje ugięcie się promieni na cząstkach fazy rozproszonej Tworzy się wówczas stożek Tyndalla - zjawisko opisane przez irlandzkiego badacza Johna Tyndalla.

R – jak RAKIETA BALONOWA

Co potrzeba?

• długi kawałek sznurka• balon• taśma klejąca• słomka• krzesło• klamka od drzwi

Doświadczenie prezentuje jedną z właściwości powietrza.

R – jak RAKIETA BALONOWA

Wykonanie

Linkę przeciągamy przez słomkę. Jeden jej koniec mocujemy do klamki przy drzwiach, a drugi do oparcia krzesła. Linka powinna być bardzo mocno naprężona.

R – jak RAKIETA BALONOWA

Nadmuchujemy balon i mocno zaciskamy ustnik. Szczelnie zatykając otwór balonu, przymocowujemy go do słomki taśmą klejącą. Trzymając wylot, umieszczamy balon na jednym końcu linki, następnie odtykamy ustnik i puszczamy balon.

Poleci on wzdłuż linki.

R – jak RAKIETA BALONOWA

R – jak RAKIETA BALONOWA

Wniosek

Pod wpływem wylatującego powietrza balon będzie przesuwał się do przodu.

Y – jak YOUNG I JEGO DOŚWIADCZENIE

Doświadczenie poglądowo objaśnia interferencję fal świetlnych.

Co potrzeba?

• folia aluminiowa• igła• ramka od przezroczy lub samodzielnie zbita z deski• uchwyt ze statywem (np. z zestawu do optyki)• soczewka o krótkiej ogniskowej (rzędu 10 cm)• latarka lub laser

Y – jak YOUNG I JEGO DOŚWIADCZENIE

Wykonanie

Za pomocą igły wykonujemy w folii aluminiowej małe otworki, leżące blisko siebie. Tak wykonaną przesłonę umieszczamy w ramce i mocujemy w statywie.W drugiej ramce osadzamy soczewkę.Zestawiamy ze sobą układ służący do pomiaru wzajemnej odległości środków otworów w następującej kolejności: latarka, przesłona z otworami, soczewka, ściana.

Y – jak YOUNG I JEGO DOŚWIADCZENIE

Y – jak YOUNG I JEGO DOŚWIADCZENIE

Najpierw ustawiamy soczewkę tak, aby otrzymać obraz otworków na ścianie, a następnie przesuwamy soczewkę w stronę ściany.

Y – jak YOUNG I JEGO DOŚWIADCZENIE

Podczas przesuwania soczewki w stronę ściany widzimy, jak powiększają się plamy świetlne. Gdy oddalamy się od otworów przesłony, zbliżające się do siebie plamy świetlne nakładają się na siebie. Powstają jednak miejsca wygaszania się światła (tam, gdzie spotykają się fale świetlne w przeciwnej fazie) i miejsca wyraźnego wzmocnienia (tam, gdzie spotykają się fale świetlne w zgodnej fazie).

Y – jak YOUNG I JEGO DOŚWIADCZENIE

Y – jak YOUNG I JEGO DOŚWIADCZENIE

Y – jak YOUNG I JEGO DOŚWIADCZENIE

Y – jak YOUNG I JEGO DOŚWIADCZENIE

Wniosek

Doświadczenie to ilustruje falowy charakter nakładających się wiązek świetlnych, wychodzących z otworów przesłony.

M – jak MLECZNA PLASTELINA

Doświadczenie pokazuje, że mleko jest mieszaniną różnych substancji.

Co potrzeba?

• mleko• ocet• garnek do gotowania• kawałek gazy lub ścierki• durszlak lub sitko• łyżka

M – jak MLECZNA PLASTELINA

Wykonanie

Do garnka wlej 0,5 litra mleka i zagotuj je (konieczna jest kontrola dorosłego).

M – jak MLECZNA PLASTELINA

Odczekaj 1 minutę i dodaj 3 łyżki octu, jeśli dodasz więcej nic się nie stanie, tylko „plastelina” będzie pachnieć octem.

Teraz należy odczekać ok. 1 godziny, aż mikstura ostygnie.

M – jak MLECZNA PLASTELINA

Przygotuj sitko i wyściel je gazą. Przecedź miksturę. Na gazie powinna zatrzymać się biała pozostałość po mleku. Ciecz, którą od niej oddzielisz będzie prawie przezroczysta – to głównie woda. Biały osad można nieco podsuszyć i nasza plastelina jest gotowa!

M – jak MLECZNA PLASTELINA

M – jak MLECZNA PLASTELINA

Teraz wystarczy uruchomić wyobraźnię i do dzieła.Lolkowi marzy się już zima, a więc zrobił bałwanka. Czapeczkę wykonał z masy plastycznej. Reszta to zawartość mamusinej kuchni.

M – jak MLECZNA PLASTELINA

M – jak MLECZNA PLASTELINA

Wniosek Mina Lolka tłumaczy wszystko. 

E – jak ELEKTRONIKA

Doświadczenie, którego nie mogło zabraknąć.

Co potrzeba?

• podstawka• 2 silniczki• 2 śmigła• zasobnik na baterie• 2 złączniki 3 – punktowe• 2 złączniki 2 – punktowe• włącznik• wyłącznik• 2 baterie 1,5 V• bezpiecznik rurkowy

Elementy pochodzą z zestawu „Sekrety elektroniki”.

E – jak ELEKTRONIKA

Wykonanie

Wszystkie elementy łączymy z sobą tak, jak na zdjęciu.

E – jak ELEKTRONIKA

Wniosek

Powstał mini wentylator, którego można użyć do chłodzenia otoczenia w upalne jesienne dni.

N – jak NURKUJĄCE RODZYNKI

Jeśli ktoś chciał mieć kiedyś rybki, a rodzice nie wyrażali zgody, to to doświadczenie jest dla właśnie dla niego.

Co potrzeba?

• rodzynki • przezroczyste naczynie• woda gazowana

Doświadczenie wyjaśnia, czym jest zjawisko adsorpcji.

N – jak NURKUJĄCE RODZYNKI

Wykonanie

Do naczynia wlewamy wodę gazowaną i wrzucamy kilka rodzynek. Są one cięższe od wody, więc opadają na dno.

N – jak NURKUJĄCE RODZYNKI

Po kilku sekundach gazowe bąbelki otaczają rodzynki, które zaczynają wypływać na powierzchnię, po czym ponownie opadają na dno.

N – jak NURKUJĄCE RODZYNKI

Rodzynki wędrują w górę i w dół jakby nurkowały. Proces powtarza się, aż do spadku zawartości gazu.

N – jak NURKUJĄCE RODZYNKI

Wniosek

W wodzie gazowanej rozpuszczony jest dwutlenek węgla. Gaz ten przedostaje się do powietrza, co widzimy w postaci bąbelków. Gdy do wody wrzucimy rodzynki, gaz zaczyna gromadzić się na ich powierzchni.

Jest to tak zwany proces adsorpcji.

Dzieje się tak dlatego, że rodzynki maja porowatą powierzchnię, na której gromadzą się cząsteczki dwutlenku węgla. Do „usadowionych” cząsteczek przyłączają się kolejne. Im bardziej porowata powierzchnia, tym więcej substancji może się osadzić. Dwutlenek węgla działa na rodzynki, jak balonik. Przy nagromadzeniu dużej ilości gazu unosi go do góry. Na powierzchni cieczy następuje uwolnienie cząsteczek gazu, tzw. desorpcja, co powoduje ponowne zanurzenie rodzynki.

N – jak NURKUJĄCE RODZYNKI

T – jak TUBA

Doświadczenie tłumaczące pojęcie skupienia dźwięku.

Co potrzeba?

• kartka papieru A – 4• duży lejek • taśma klejąca • krótki i długi kawałek karbowanej rury lub

plastikowego węża

T – jak TUBA

Wykonanie

Z kartki papieru formatu A - 4 należy zrobić lejek.

Kartkę zwijamy w rulonpozostawiając z jednejstrony duży, a z drugiej

małyotwór. Tak zwiniętą kartkę

sklejamytaśmą klejącą.

T – jak TUBA

Przygotowaną w ten sposób tubę należy kierować w różne strony:

• stojąc przodem do drugiej osoby• przodem do ściany• bokiem do drugiej osoby • przodem do ściany

Podobnie robimy z lejkiem.

T – jak TUBA

T – jak TUBA

Wniosek

W ten sposób dzieci mogą opowiadać jak doświadczają dźwięku (np. kiedy lepiej, a kiedy gorzej słyszą).

Tuba może służyć nie tylko do głośnego mówienia,

ale także do kierowaniadźwięku.

T – jak TUBA

T – jak TUBA

Tam, gdzie skierujemy tubę będzie wyraźniej słychać.

Podobne możliwości ma plastikowy wąż.

T – jak TUBA

T – jak TUBA

Do przeprowadzenia eksperymentów źródłem inspiracji były zasoby internetowe pod następującymi adresami:

• http://www.dzieciecafizyka.pl/index.html

• http://www.totylkofizyka.pl

• http://klubnaukowca.pl/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=31&Itemid=59

• http://www.edukacja.edux.pl/p-11400-mali-badacze-doswiadczenia-i-eksperymenty.php

oraz

• Materiały zdobyte w trakcie zajęć Klubu Młodego Naukowca• Materiały własne.