EGZEMPLARZ NIE DO SPRZEDAŻY! Wszelkie prawa należą do: Wydawnictwo Zielona Sowa Sp. z o.o. Warszawa

Transkrypt

1

2 Fragment darmowy udostępniony przez Wydawnictwo w celach promocyjnych. EGZEMPLARZ NIE DO SPRZEDAŻY! Wszelkie prawa należą do: Wydawnictwo Zielona Sowa Sp. z o.o. Warszawa

3

4

5 ANGELIKA ZACHEJA

6 UWAGA Mimo że opisane w książce doświadczenia są bezpieczne, należy je przeprowadzać ostrożnie i pod nadzorem osoby dorosłej. Autorka ani wydawca nie odpowiadają za wypadki, szkody lub urazy ciała powstałe przy nieprawidłowym wykonywaniu prezentowanych eksperymentów. Zdjęcia na okładce Fotolia: 1, 3 Andrey Kiselev, 2 Mike Tekst i zdjęcia Angelika Zacheja Ilustracje Wojciech Stachyra Redaktor prowadzący Monika Koch Korekta Renata Falkowska Projekt graficzny okładki i DTP Michalina Bajor Copyright for the Polish edition by Wydawnictwo Zielona Sowa Sp. z o.o., Warszawa 2015 ISBN Wydawnictwo Zielona Sowa Sp. z o.o. Al. Jerozolimskie Warszawa tel fax wydawnictwo@zielonasowa.pl

7 SPIS TREŚCI Wstęp 5 Tęczowy płyn 8 Artystyczne jajko 10 Zbudzony wulkan 12 Lód na smyczy 14 Uparta piłeczka 16 Dwukolorowa herbatka 18 Jajko na trzech poziomach 20 Mieszanie barw szpilek w szklance wody 24 Oliwa sprawiedliwa 26 Butelkowe tornado 28 Jajko w pionie 30 Poduszka wodna 32 Na przekór grawitacji 34 Zakręcone kolory 36 Megaodporny lód 38

8 Znikający duch 40 Bańki mydlane 42 Wodny napęd 44 Jajko na miękko bez gotowania 46 Lód na dwa sposoby 48 Magiczna siła przyciągania 50 Jajko w butelce na dwa sposoby 52 Ciecz czy nie ciecz? 54 Patyczkowy wąż 56 Oddzielamy żółtko od białka 58 Przekręcone słoiki 60 Zobaczyć dźwięk 62 Przekazywanie energii kinetycznej 64 Balonowa siła 66 Silnik elektromagnetyczny 68 Gotowane czy surowe 70 Magik z wiaderkiem 72 Balonik na butelce 74 Światło na różne sposoby 76

9 WSTĘP Eksperymenty dla ciekawskich to świetny sposób na odkrywanie otaczających nas tajników nauki. Dzięki tej książce możecie poznać niektóre z praw fizyki czy chemii albo po prostu przypomnieć sobie jeszcze raz te, o których już kiedyś słyszeliście lub które widzieliście w szkole albo innym miejscu. A poprzez samodzielne przeprowadzanie doświadczeń możecie dojść do własnych wniosków i rozwijać wrodzoną ciekawość poznawczą. Prosta formuła, jasno sprecyzowane wnioski i ciekawostki ze świata nauki sprawiają, że nawet najbardziej zawiłe prawa stają się czytelne i klarowne. To, co do tej pory wydawało się magią, znajdzie swoje uzasadnienie w świecie nauki. Nawet najmłodszy naukowiec, poprzez zdobytą w praktyce wiedzę, posiądzie magiczne moce, którymi będzie mógł się pochwalić wśród najbliższych, rówieśników, a nawet wśród nauczycieli. Eksperymenty zostały opisane krok po kroku i oznaczone stopniem trudności. Ze względu na bezpieczeństwo, niektóre z nich należy wykonać z pomocą lub pod czujnym okiem osoby dorosłej. Większość użytych w doświadczeniach składników możecie znaleźć w domu albo za niewielką kwotę kupić w niemal każdym sklepie. Doświadczenia można przeprowadzać w domu lub poza nim na pewno będą urozmaiceniem lekcji lub zajęć dodatkowych czy kół zainteresowań. CZYTAJ I EKSPERYMENTUJ! POWODZENIA!

10 Tęczowy płyn ŁATWE BĘDĄ POTRZEBNE: wysokie szklane, przezroczyste naczynie olej mleko płyn do mycia naczyń płyn do płukania tkanin woda z kranu Potrzebne składniki WSKAZÓWKI! Doświadczenie wykonaj w kuchni lub łazience. Każdy z płynów wlewaj na wysokość około 2 cm. Ręcznik papierowy połóż w zasięgu ręki. Krok 1. INSTRUKCJA KROK PO KROKU: 1 Do wysokiego naczynia wlewaj powoli wszystkie płyny kolejność nie ma znaczenia. 2 Odczekaj kilka minut i sprawdź, co się stało. dobra rada Płyny dolewaj powoli, po ściance naczynia. 8 Efekt końcowy

11 CO ZAOBSERWOWAŁEŚ? Płyny: połączyły się, tworząc jednobarwną ciecz pozostały oddzielnie, tworząc warstwy ułożyły się w naczyniu według swojej gęstości o małej gęstości wypłynęły na wierzch o dużej gęstości wypłynęły na wierzch. Inne spostrzeżenia: WNIOSKI, CZYLI DLACZEGO TAK SIĘ STAŁO W doświadczeniu: płyny ułożyły się w innej, niż podczas wlewania, kolejności obserwujemy oddzielanie się płynów o różnej gęstości płyny o największej gęstości opadają na dno naczynia. dlaczego? Dlaczego płyny zmieniają swoją kolejność w naczyniu? Płyny układają się w naczyniu według stopnia gęstości. Im gęstszy płyn, tym niżej opada. Jeśli płyn ma mniejszą gęstość, podnosi się do góry. Kiedy zmieszasz płyny za pomocą długiej łyżki, po pewnym czasie znowu podzielą się na warstwy w zależności od gęstości. Niektóre z nich, jeśli będą miały zbliżoną gęstość, połączą się i utworzą jedną warstwę. Pozostałe zajmą swoje wcześniejsze pozycje. Ciekawostka Czy wiesz, że w codziennym życiu człowiek bardzo często korzysta z właściwości różnych gęstości cieczy? Pozostawione w bezruchu mleko po pewnym czasie dzieli się na dwie warstwy, górną o mniejszej gęstości, czyli śmietanę, i dolną, o większej gęstości chude mleko. Dzięki różnej gęstości cieczy możemy oddzielać jedne substancje od drugich, na przykład tak działają oczyszczalnie ścieków przemysłowych. Podobne doświadczenie można przeprowadzić, używając tylko wody, barwników i cukru lub soli. Na przykład można połączyć: w pierwszym naczyniu wodę z barwnikiem czerwonym i 6 łyżkami cukru (lub soli); w drugim wodę z barwnikiem zielonym i 3 łyżkami cukru, w trzecim wodę z barwnikiem niebieskim bez cukru. Następnie wlać te trzy mikstury kolejno po ściance do jednego naczynia. Trzywarstwowy płyn gotowy! dla ciekawskich Sprawdź, jak zachowają się płyny, kiedy je wymieszasz. Zastanów się, czy można pokazać gęstość cieczy, używając w doświadczeniu tylko wody, barwników i cukru lub soli. 9

12 Artystyczne jajko TRUDNE BĘDĄ POTRZEBNE: jajko 3 lub 4 patyczki, np. pałeczki do sushi 2 gumki recepturki miseczka plastikowy nóż WSKAZÓWKI! Doświadczenie wykonaj w kuchni. Ugotuj jajko tuż przed wykonaniem doświadczenia. Nie studź go w zimnej wodzie, dopóki nie przeczytasz instrukcji. Obchodź się z jajkiem delikatnie, bo łatwo je uszkodzić. Nie przejmuj się, jeśli twoje artystyczne jajko nie będzie wyglądało jak to na zdjęciu. Potrzebne składniki INSTRUKCJA KROK PO KROKU: 1 Ugotuj jajko na twardo, opłucz je delikatnie zimną wodą (ale tak, żeby pozostało ciepłe) i obierz ze skorupki. Krok 1. 2 Połóż jajko na dłoni i ułóż na nim patyczki, przykładając je wzdłuż jajka. 3 Sam zdecyduj, ile patyczków chcesz użyć. 4 Końce patyczków z obu stron jajka połącz gumką recepturką. Krok Oprzyj konstrukcję na brzegach miseczki tak, aby jajko było pośrodku. 6 Zostaw jajko na mniej więcej 20 minut, a następnie zdejmij gumki i patyczki z jajka. 7 Pokrój jajko na kawałki i zobacz, co stworzyłeś. dobra rada Aby nie uszkodzić jajka, nie mocuj gumek zbyt mocno. Krok 5.

13 Efekt końcowy CO ZAOBSERWOWAŁEŚ? Jajko: zmieniło swój pierwotny kształt rozpadło się nie zmieniło kształtu. Za każdym razem efekt końcowy może być inny. Inne spostrzeżenia: dlaczego? Dlaczego można zmienić pierwotny kształt ugotowanego jajka? Ugotowane na twardo jajko jest ciałem stałym o określonej twardości. Twardość to inaczej odporność na odkształcenia, które wynikają z użycia sił nacisku skupionych na małych powierzchniach. Miejsca, w których przyłożyliśmy patyczki, uległy siłom nacisku, a jajko się odkształciło. WNIOSKI, CZYLI DLACZEGO TAK SIĘ STAŁO Jajko zmieniło kształt: dlatego że jest miękkie i poddało się naciskowi patyczków dlatego że było ciepłe i podatne na odkształcenia. Dlaczego łatwiej zmieniać kształt ciepłego niż zimnego jajka? Zmiana kształtu jajka jest możliwa, kiedy jest ono jeszcze ciepłe. Wynika to z faktu, że plastyczność ciał wzrasta wraz z temperaturą, a maleje lub całkowicie zanika w niskich temperaturach. Temperatura jajka ma wpływ na zmianę jego kształtu. dla ciekawskich Sprawdź, czy przeprowadzenie doświadczenia będzie przebiegało tak samo, jeśli użyjesz wystudzonego, zimnego jajka. Zastanów się, czy to samo doświadczenie się powiedzie, kiedy włożysz jajko do pojemniczka po małym jogurcie. 11

14 Zbudzony wulkan BĘDĄ POTRZEBNE: głęboki talerz, miska, taca butelka plastikowa po wodzie lub napoju najlepije z szyjką w kształcie stożka ostry nóż folia aluminiowa 1/2 szklanki octu torebka sody oczyszczonej lejek okulary ochronne W OBECNOŚCI DOROSŁEGO Potrzebne składniki WSKAZÓWKI! Doświadczenie wykonaj w kuchni, łazience lub w ogrodzie. Zachowaj środki ostrożności. Poproś o pomoc osobę dorosłą. Połóż ręcznik papierowy w zasięgu ręki. Krok INSTRUKCJA KROK PO KROKU: 1 Poproś osobę dorosłą o przecięcie plastikowej butelki w połowie. 2 Górną część wykorzystaj do wykonania wulkanu, dolna część nie będzie potrzebna. 3 Za pomocą folii aluminiowej owiń butelkę dookoła, formując na kształt wulkanu. 4 Umieść wulkan na głębokim talerzu, tacy lub w misce. 5 Załóż okulary ochronne. 6 Umieść lejek w otworze wulkanu. 7 Dodawaj kolejno sodę oczyszczoną i ocet. dobra rada Dla ciekawszego efektu możesz dodać także kolorowy barwnik. 8 Wyjmij lejek i odsuń się na bezpieczną odległość. Obserwuj, co się stanie. Krok 6. Krok 7.

15 Efekt końcowy CO ZAOBSERWOWAŁEŚ? W wyniku połączenia sody z octem: doszło do erupcji wulkanu powstała piana. Erupcja, czyli wybuch wulkanu, to wydobywanie się na powierzchnię ziemi lawy oraz gazów i par wulkanicznych. dlaczego? Dlaczego wulkan się budzi? W wyniku połączenia sody oczyszczonej i octu dochodzi do wypłynięcia piany na zewnątrz wulkanu. Takie oddziaływanie jednej substancji na drugą nazywamy reakcją chemiczną. W wyniku połączenia dwóch substancji powstaje trzecia, czyli dwutlenek węgla, który widzimy w postaci piany. Dwutlenek węgla to bezbarwny, niepalny gaz bez zapachu. Występuje w powietrzu. W małym stężeniu nie jest groźny, jednak duże stężenie może prowadzić do zatrucia. WNIOSKI, CZYLI DLACZEGO TAK SIĘ STAŁO W doświadczeniu: soda i ocet silnie oddziałują na siebie, dlatego tworzy się piana dochodzi do zbudzenia się wulkanu przez reakcję chemiczną. Ciekawostka Czy wiesz, jak uzyskać wodę sodową (gazowaną) domowym sposobem? Przygotuj pół szklanki wody, wsyp odrobinę sody oczyszczonej i wymieszaj. Na koniec dodaj kilka kropli octu. Gotowe! Twoje notatki: dla ciekawskich Sprawdź, jak zmiana proporcji użytych składników wpłynie na wynik doświadczenia. Zastanów się, czy można wykorzystać właściwości sody i octu do innego doświadczenia. 13

16 Lód na smyczy ŁATWE BĘDĄ POTRZEBNE: kostka lodu talerzyk nitka długości ok. 15 cm sól dobra rada Wszystkie potrzebne materiały przygotuj wcześniej, a kostkę lodu wyjmij z zamrażalnika jako ostatnią. Potrzebne składniki WSKAZÓWKI! Doświadczenie wykonaj w kuchni lub łazience. Nie zniechęcaj się, jeśli nie powiedzie ci się za pierwszym razem. Krok 1. INSTRUKCJA KROK PO KROKU: 1 Umieść kostkę lodu na talerzyku. 2 Na powierzchni kostki połóż nitkę. 3 Posyp odrobiną soli tak, aby pokryła kostkę i nitkę jednocześnie. 4 Odczekaj kilka sekund. 5 Spróbuj unieść kostkę lodu, ciągnąc za nitkę Jeśli eksperyment się nie powiódł, spróbuj jeszcze raz. Efekt końcowy

17 CO ZAOBSERWOWAŁEŚ? Kostka lodu i nitka: połączyły się nie połączyły się. WNIOSKI, CZYLI DLACZEGO TAK SIĘ STAŁO W doświadczeniu: sól rozpuściła powierzchnię kostki lodu temperatura kostki lodu sprawiła ponowne zamrożenie wody rozpuszczonej przez sól sól pomogła przyczepić nitkę do lodu. Inne spostrzeżenia: dlaczego? Dlaczego lód rozpuszcza się, a za chwilę znowu zamarza? Po wyjęciu kostki lodu z zamrażalnika, gdzie panuje ujemna temperatura (poniżej 0 C), zaczyna ona topnieć. Dzieje się tak, ponieważ temperatura w pomieszczeniu jest wyższa od tej w zamrażalniku. Posypanie kostki solą początkowo rozpuszcza lód. Cząsteczki soli nie są jednak dość silne, aby rozpuścić lód całkowicie. Sól powoduje wzmożoną pracę cząsteczek lodu, które mobilizują się i jeszcze mocniej łączą ze sobą, powodując zamarzanie cieczy. Tym samym nitka przymarza do kostki lodu. Twoje notatki: Dlaczego zimą drogi są posypywane solą? Sól wchodzi w reakcję z wodą i obniża temperaturę jej zamarzania o około 15 C. Dzięki temu śnieg lub woda na drogach tak szybko nie zamarzają i nie zamieniają się w bardzo śliską warstwę lodu, stwarzającą zagrożenie dla poruszających się po niej pojazdów. Niestety jest też wiele minusów takiego rozwiązania. dla ciekawskich Sprawdź, czy stosując tę samą metodę, uda ci się połączyć kilka kostek lodu jedną nitką. 15

18 Uparta piłeczka ŁATWE BĘDĄ POTRZEBNE: piłeczka pingpongowa szklanka talerz lub miska woda z kranu Potrzebne składniki WSKAZÓWKI! Doświadczenie wykonaj w kuchni lub łazience. Na wszelki wypadek połóż ręcznik papierowy w zasięgu ręki. INSTRUKCJA KROK PO KROKU: 1 Nalej wodę z kranu do połowy wysokości szklanki. 2 Umieść piłeczkę na powierzchni wody, mniej więcej na środku szklanki. 3 Obserwuj piłeczkę do chwili, aż się zatrzyma. dobra rada Bądź cierpliwy, piłeczka porusza się bardzo wolno. Krok 1. Krok 3. 4 Wyjmij piłeczkę, umieść szklankę na talerzu lub w misce i dolej do szklanki tyle wody, żeby się przelała przez krawędź szklanki. 5 Ponownie umieść piłeczkę na środku szklanki i obserwuj jej ruch, aż się zatrzyma Następnie ustaw piłeczkę przy krawędzi szklanki, puść ją i obserwuj jej ruch. Krok 4.

19 Krok 5. CO ZAOBSERWOWAŁEŚ? Piłeczka w niepełnej szklance: umieszczona pośrodku zawsze przemieszcza się ku krawędzi szklanki umieszczona przy krawędzi przemieszcza się na środek szklanki. Piłeczka w pełnej szklance: umieszczona pośrodku zawsze przemieszcza się ku krawędzi szklanki umieszczona przy krawędzi przemieszcza się na środek szklanki. Eksperymentuj i baw się! Inne spostrzeżenia: dlaczego? Dlaczego piłeczka zatrzymuje się w niepełnej szklance przy jej krawędzi, a w pełnej na środku? W niepełnej szklance woda przybiera wklęsły kształt, co oznacza, że przy brzegach szklanki jest jej nieco więcej. Piłeczka podąża do większej ilości cząsteczek wody, ponieważ mają one właściwości przyciągania. Nawet odepchnięta na środek, zawsze będzie wracać do krawędzi szklanki. W pełnej szklance woda przybiera kształt wypukły. Tworzy się napięcie powierzchniowe, które mimo wypukłości nie pozwala wodzie wylać się ze szklanki. Piłeczka wędruje na środek, nawet jeśli przesuniemy ją do krawędzi. WNIOSKI, CZYLI DLACZEGO TAK SIĘ STAŁO W doświadczeniu: w niepełnej szklance nieco więcej wody znajduje się przy brzegu niż w środku, dlatego przyciąga piłeczkę piłeczka, docierając do brzegu niepełnej szklanki, łączy się z nią za pomocą cząsteczek wody w pełnej szklance wytworzyło się wysokie napięcie powierzchniowe (błona), dzięki któremu piłeczka pozostała na środku. Twoje notatki: dla ciekawskich Zastanów się, z jakim innym przedmiotem, zamiast piłeczki, można przeprowadzić to doświadczenie. Pomyśl, jaka cecha wody umożliwia niektórym owadom chodzenie po jej powierzchni. 17

20 Niniejsza publikacja może być kopiowana, oraz dowolnie rozprowadzana tylko i wyłącznie w formie dostarczonej przez Wydawnictwo Zielona Sowa. Zabronione są jakiekolwiek zmiany w zawartości publikacji bez pisemnej zgody Wydawnictwa Zielona Sowa. Serdecznie dziękujemy za pobranie fragmentu książki! Mamy nadzieję, iż przypadł Państwu do gustu! Już dziś zapraszamy do zakupu książki w naszym sklepie