Klasa 4_2008_eksperymenty

Klasa 4
Konkurs 2008
Po wykonaniu kaŜdego eksperymentu, spróbuj odpowiedzieć na pytania dotyczące obserwacji.
Koniecznie przeczytaj komentarz!
Doświadczenie 1.
Plastikowa karta na wodzie
Przygotuj: 1 kartę plastikową (telefoniczną, komunikacyjną, bankomatową lub inną), 15 monet o
nominale 1 grosz, duŜą prostokątną miskę (albo wykorzystaj zlew lub umywalkę), czystą wodę z kranu,
linijkę, mydło w płynie lub płyn do mycia naczyń, 1 łyŜkę, 1 paczkę chusteczek higienicznych lub
szmatkę.
Zadanie:
Część pierwsza:
1. Nalej do miski tyle wody, aby jej głębokość wynosiła około 5 cm.
2. Przeprowadź eksperyment 1 opisany poniŜej.
Część druga:
1. Rozpuść w wodzie w misce 4 łyŜki mydła w płynie lub płynu do mycia naczyń.
2. Przeprowadź eksperyment 1 opisany poniŜej.
Eksperyment 1:
1. OstroŜnie połóŜ plastikową kartę na wodzie, tak, Ŝeby nie zatonęła i nie poruszała się po tafli.
2. Układaj na powierzchni karty po kolei monety do momentu, aŜ karta zatonie. Policz, ile
monet potrzeba było do zatopienia karty.
3. Wyciągnij kartę, wytrzyj do sucha.
Zadanie w punktach 1-3 z powtórz kilka razy. Staraj się tak układać monety, aby było ich jak
najwięcej.
Część trzecia:
1. Wylej wodę z miski. Wytrzyj do sucha kartę.
2. Nalej do miski tyle wody, aby jej głębokość wynosiła około 5 cm.
3. Posmaruj część powierzchni karty mydłem, jak na rysunku.
4. OstroŜnie połóŜ kartę na wodzie namydloną stroną do dołu. Obserwuj kartę.
Obserwacja:
1. Ile monet jednogroszowych potrzeba było do zatopienia karty w czystej wodzie?
2. Ile monet jednogroszowych potrzeba było do zatopienia karty w wodzie z mydłem lub płynem do
mycia naczyń?
3. Jak zachowała się karta połoŜona na wodzie w trzeciej części doświadczenia?
Komentarz:
Cienkie przedmioty o duŜej powierzchni mogą unosić się na powierzchni wody, mimo, Ŝe są tak
cięŜkie, Ŝe gdy je tylko zanurzymy głębiej w wodzie – natychmiast toną. Kiedy kładziemy je ostroŜnie na
tafli wody, to nie pozwala im zatonąć siła napięcia powierzchniowego wody.
Siła napięcia powierzchniowego jest równoległa do powierzchni wody i ciągnie przedmiot w
kaŜdą stronę tak samo. Dlatego karta ostroŜnie połoŜona na wodzie nie tonie, ale takŜe nie porusza się.
Taflę wody moŜna tu sobie wyobrazić jako prześcieradło. Gdybyśmy połoŜyli kartę na prześcieradle i
wiele osób ciągnęłoby brzegi prześcieradła tak samo silnie, kaŜda w swoją stronę, to karta nie uginałaby
prześcieradła, ale takŜe nie przesuwałaby się z nim w Ŝadną stronę.
Mydło, płyn do mycia naczyń lub proszek do prania, (które nazywamy detergentami) zmniejszają
napięcie powierzchniowe wody. Dlatego w wodzie z detergentem łatwiej zatapia się brud i wypłukuje z
zabrudzonych tkanin. Detergenty ułatwiają pranie.
Pod namydlonym brzegiem karty siła napięcia powierzchniowego jest mniejsza niŜ pod brzegiem
karty naprzeciwko. Jeśli teraz taflę wody wyobrazilibyśmy sobie jako rozciągane przez wielu ludzi
prześcieradło, to naleŜałoby powiedzieć, Ŝe od strony namydlonej jakiś człowiek ciągnie słabiej, niŜ inny
człowiek stojący naprzeciwko. Dlatego częściowo namydlona karta zaczyna płynąć tak, Ŝe namydlony
brzeg staje się jej „ogonem”.
Doświadczenie 2.
Klasa 4
Przemiany pary wodnej
Konkurs 2008
Potrzebny zamraŜalnik.
Przygotuj: dwa szklane słoiki bez etykietek, zakrętkę do jednego z tych słoików, ręcznik papierowy lub
ściereczkę
Zadanie:
1. Dokładnie umyj oba słoiki i osusz.
2. Jeden słoik napełnij do połowy wodą z kranu i włóŜ go do zamraŜalnika na 6 lub więcej godzin.
3. Drugi słoik napełnij lodowatą wodą z kranu i szybko wytrzyj do sucha z zewnątrz. Postaw ten
słoik w ciepłym pomieszczeniu.
Uwaga! JeŜeli woda w kranie nie jest lodowato zimna, to wstaw drugi słoik z wodą do zamraŜalnika
na 20 minut, a następnie wyciągnij go i postaw w ciepłym pomieszczeniu.
Eksperyment:
1. Obserwuj słoik z zimną wodą. Po 5 minutach dotknij jego ścianki palcami.
2. Po sześciu lub więcej godzinach mroŜenia, wyciągnij pierwszy słoik z zamraŜalnika. Oglądnij
jego ścianki. Spróbuj zeskrobać z nich nalot paznokciem.
3. Zmyj nalot ze słoika pod bieŜącą wodą. Szybko wytrzyj ścianki słoika do sucha. Postaw go na
stole i znowu obserwuj jego ścianki.
Obserwacja:
1. Co osadziło się na ściankach słoika z zimną wodą?
2. Dlaczego powstał ten nalot, skoro wcześniej ścianki słoika zostały wytarte do sucha?
3. Co osadziło się na ściankach słoika z lodem?
4. Skąd się wziął ten nalot?
5. Jak szybko powstaje nalot na słoiku z lodem?
Komentarz:
W otaczającym nas powietrzu znajduje się między innymi para wodna, czyli cząsteczki wody w
stanie gazowym. Zawartość pary wodnej w powietrzu nazywana jest wilgotnością. Im wyŜsza
temperatura, tym więcej pary wodnej moŜe się w nim znajdować, ale dla kaŜdej temperatury istnieje
pewna wilgotność maksymalna. JeŜeli ilość pary wodnej przekroczy tę maksymalną wartość, to część
pary wodnej skropli się, czyli zamieni w kropelki wody.
W taki sposób powstaje na przykład rosa. Gdy wieczorem jest ciepło, w powietrzu moŜe
znajdować się bardzo duŜo pary wodnej. Gdy powietrze ochłodzi się nad ranem, to ta duŜa ilość pary
wodnej przekracza wilgotność maksymalną dla niskiej temperatury. Wtedy część pary wodnej się skrapla,
osiadając na trawach, liściach, dachach w formie kropli rosy.
W powietrzu wydychanym przez człowieka takŜe znajduje się para wodna. Jej wilgotność jest
zawsze mniej więcej taka sama. W wysokich temperaturach wilgotność tej pary nie przekracza wartości
maksymalnych dla tych temperatur. Ale poniŜej 10 o C wilgotność ta jest większa niŜ dopuszczalna
wartość maksymalna, dlatego, gdy oddychasz w takiej temperaturze – widać mgiełkę wydobywającą się z
Twoich ust. Ta mgiełka to bardzo drobne krople wody zawieszone w powietrzu.
Czasami podczas chłodzenia para wodna nie skrapla się, ale od razu zamienia się w kryształki
lodu. Dzieje się tak na przykład podczas bardzo mroźnych poranków. Powstają wtedy na gałęziach,
kablach, a nawet na śniegu igiełki lodu i mówimy, Ŝe tworzy się szron. Podobnie, gdy wystawiasz z
zamraŜalnika słoik z lodem, to para wodna z powietrza osadza się na ściankach słoika, natychmiast
zamarza i pokrywa ścianki szronem.
Doświadczenie 3.
Klasa 4
Tornado w butelce
Konkurs 2008
Wskazana pomoc osoby
dorosłej
Przygotuj: 2 plastikowe butelki o pojemności 2 litry kaŜda z zakrętkami, taśmę silnie klejącą
(np. taśmę izolacyjną), wodę z kranu, papierowy ręcznik lub szmatę do podłogi
Osoba dorosła: poproś ją o przygotowanie małego noŜyka i szybko schnącego kleju do plastiku
Zadanie:
Zadanie dla towarzyszącej osoby dorosłej:
1. Poproś osobę dorosłą, aby w denku kaŜdej zakrętki wycięła okrągły otwór. Otwory powinny być
mniej więcej takie same, o średnicy 1,5 – 2 cm.
2. Poproś, aby osoba dorosła skleiła obie zakrętki zewnętrznymi stronami denek tak, aby powstał
otwór na wylot.
Zadanie dla Ciebie:
1. Wypełnij do połowy jedną butelkę wodą.
2. Zakręć ją przygotowaną wcześniej podwójną zakrętką. Do górnej zakrętki wkręć drugą, pustą
butelkę („do góry nogami”). JeŜeli niemoŜliwe było, aby pomógł Ci ktoś dorosły, nie uŜywaj
zakrętek, ale sklej mocno szyjki obu butelek za pomocą taśmy silnie klejącej.
Eksperyment:
1. Jedną ręką przytrzymuj miejsce połączenia butelek, a drugą trzymaj butelkę z wodą.
2. Delikatnie zakręć butelką tak, aby woda w butelce wirowała i nie rozchlapywała się o ścianki.
3. Obróć obie butelki „do góry nogami” - w tę samą stronę, w którą były kręcone. Niech pusta
butelka znajdzie się na dole, a butelka z wodą - u góry.
4. Jeśli w butelce nie powstało tornado, to ponownie zamień butelki miejscami, gdy tylko przeleje
się z góry na dół połowa wody.
5. MoŜesz zamieniać butelki miejscami wiele razy, kiedy tylko woda z górnej butelki przeleje się do
dolnej.
Uwaga! JeŜeli butelki nie są dobrze skręcone, moŜe się wychlapywać z nich woda podczas
eksperymentu.
Obserwacja:
1. Czy w butelce powstało „tornado”?
2. Jaki kształt ma tornado? Czy potrafisz je narysować?
3. Gdzie zaczynało się tworzyć tornado: przy szyjce butelki, czy w pobliŜu tafli wody?
4. W którą stronę wirowało tornado – w tę samą, w którą były kręcone butelki, czy w przeciwną?
Komentarz:
Tornado jest bardzo szybko wirującą kolumną powietrza, która łączy kłębiastą, deszczową
chmurę z powierzchnią Ziemi. Dolna część kolumny otoczona jest chmurą odłamków i pyłu. MoŜna je
obserwować na kaŜdym kontynencie, oprócz Antarktydy. Najwięcej tornad występuje w Stanach
Zjednoczonych.
Szybkość wirującego wiatru w tornadach moŜe być róŜna, ale zawsze osiąga ona bardzo duŜe
wartości – od 115 km/h (czytaj: kilometrów na godzinę) do 510 km/h. Im większa szybkość wiatru, tym
tornado moŜe dokonać więcej zniszczeń. Najsilniejsze tornada mogą zrywać dachy, niszczyć całe
budynki, porywać w górę cięŜkie pojazdy (np. cięŜarówki) i przenosić je nawet o kilkaset metrów.
Tornada nie występują w Polsce. Kilka razy w roku moŜna natomiast obserwować w naszym
kraju słabsze odmiany tornad - trąby powietrzne.