https://frosthead.com

Mályvacukrot: A tökéletes közeg a fizika alapelveinek bemutatására

Ha a Húsvéti Nyuszi hétvégén jön a házába, rengeteg mályvacukrot és Peepet találhat magának. Mit kell csinálni velük? Amellett, hogy egyszerűen megeszi, velük főz, vagy felszabadítja a művészi oldaladat diramák készítésével, fontolja meg azok használatát ... tudományra!

kapcsolodo tartalom

  • A tökéletes S'more tudományos törekvése
  • A mályvacukorszínű csokoládé melegen tartja ezt a hosszú napforduló éjszakát

A marshmallowok, kiderül, elengedhetetlen felszerelés az otthoni tudományos kísérletekhez. Persze, ezek segítségével kipróbálhatja gyermekei önellenőrzését a pszichológia hírhedt pillecukor tesztén és annak egyre bonyolultabb iterációin keresztül. De ha inkább nem kínozza gyermekeit azzal, hogy ijesztően elhagyja a mályvacukrot, amelyet nekik elrendeltek, akkor érdemes kipróbálni ezeket az egyszerű tudományos projekteket:

Fehérmályva vákuumban

gázmennyiség A gáz térfogata és a nyomása közötti kapcsolatot otthon egyszerűen be lehet állítani. (Fotó: Mohi Kumar)

Nem, nem az a fajta vákuum, annak ellenére, hogy az érdekes lehetőségeket ez a kifejezés varázsolja. Szükséged lesz:

  • Egy üvegedénybe fedővel
  • Mechanika a levegő egy részének kiürítéséhez az üvegedényből
  • marshmallows

A Physics Hypertextbook azt javasolja, hogy ehhez a kísérlethez használjon konyhai vákuumszivattyút. Egy kis lyuk kivágása az üvegedénybe és a borkonzerváló vákuumszivattyújának becsatolása szintén működik.

Helyezzen néhány marshmallow-ot az üvegedénybe, zárja le, majd pumpálja ki a levegőt:

Mi történik? A mályvacukor alapvetően egy hab, amelyet cukor, víz, levegő és zselatin tartalmaz. A cukor édessé teszi őket, a víz és a cukor kombinációja tapadóssá teszi őket, a zselatin pedig nyújthatóvá teszi őket. De a levegő - amely valójában a cukrászsűrűség legnagyobb részét teszi ki - a mályvacukrot a legízletesebb módon gázok beépítésére szolgálják szilárd anyagban. Ahogy a levegőt pumpálja ki az üvegedényből, a pillecukor belsejében a levegő kibővül, és a pille felfújódik. Engedje el a tömítést, és a fehérmályva visszatér normál méretéhez.

Gratulálunk! Éppen most mutattad be Boyle-törvényt, amely kimondja, hogy amikor a hőmérséklet nem változik, a nyomás (amelyet levegő kiszivárog az üvegedényből) és a beállított gázmennyiség (pillecukor) közötti kapcsolat fordítottan fordított. arányos. Más szavakkal: az egyik csökkentése a másik növelését teszi szükségessé.

Ha nem tudsz enni, akkor bántalmazd őket!

Ha valaha tábortűznél pörkölt pilleót, akkor tudni fogja, hova megy ez a következő demonstráció. Szükséged lesz:

  • Egy mikrohullámúsütő
  • Mikrohordozható lemez
  • Normál méretű pillecukor (kerülje a minist vagy a jumbosot; az előbb megsül, az utóbbi pedig óriási rendetlenséget okozhat!)

Helyezze a mályvacukor egyik lapos oldalára a lemez közepére. Ezután mikrohullámú sütővel, mondjuk, 45 másodpercig magasra.

Életben van! Ezúttal a pillecukor körülvevő nyomás megváltoztatása helyett megváltoztatja a hőmérsékletet. Ahogy a mikrohullám süti a pillecukorot, a pillecukor víz felmelegszik és melegíti a levegőt. Amikor a levegő felforrósodik, kiszélesedik, és arra készteti a pillet, hogy felfújja. Az édességvíz is lágyítja a cukrokat, és így kiszivárog, amint az a fenti videóban látható (a YouTube felhasználói bbbpwns készítette).

A hőmérséklet és a térfogat közötti kapcsolat reprezentatív a Charles Law-ban, amely szerint bármilyen beállított gázmennyiség melegítéskor megnő - a gáz hőmérsékletének emelése szükségessé teszi a gáz mennyiségének növekedését.

A Peeps alkalmazásával való kipróbálás kissé riasztó eredményt eredményez, amelyet a YouTube felhasználói UBrocks mutat be:

Ha visszatért a Stay Puft Marshmallow Man-hez, sajnos - az a szörnyeteg pillecukor, amelyet kihúztál a mikrohullámától, nem tart meg -, lehűl és leereszkedik egy szivárgásgá. De még azelőtt, hogy teljesen lehűlne, a szivárgás eléggé alakítható és formákká alakítható. De óvatosan! A pillecukor maradványai olyanok, mint a naplam - ragaszkodnak hozzád és megégnek. Miután kicsit lehűlt, keressen kevés olajat a tenyérével, mielőtt bármit megformázna, ellenkező esetben a szobor ragasztva marad a kezéhez.

Gooey módja a fénysebesség kiszámításához

Ehhez a demonstrációhoz egy kis háttér-ismeretekre van szüksége, amikor elindulsz. A hullám sebességét úgy számolhatjuk, hogy a hullámhosszot (a gerinc és a gerinc közötti távolságot) megszorozzuk a frekvenciával (a testedenkénti és a gerinc közötti ciklusok száma, amelyek egy bizonyos szakaszon megismétlődnek). A fény egy hullám, és sebessége ugyanúgy kiszámítható, díszes felszerelés nélkül. Szükséged lesz:

Egy gyermek megmérte az olvadt foltok távolságát, miután egy marshmallow réteg mikrohullámú volt. Fotó: Mohi Kumar

Egy gyermek megmérte az olvadt foltok távolságát, miután egy marshmallow réteg mikrohullámú volt. Egy gyermek megmérte az olvadt foltok távolságát, miután egy marshmallow réteg mikrohullámú volt. (Fotó: Mohi Kumar)
  • Mikrohullámú sütő eltávolítva a forgótányért
  • Egy üveg rakott tál vagy sütőtálca
  • Mini pillecukor
  • Vonalzó
  • Egy számológép

Vegye ki a sütőtálcát, és csomagoljon be egy réteg mályvacukrot az alján, úgy, mint apró puffas katonák. Győződjön meg arról, hogy a forgótányért eltávolították a mikrohullámú sütőből - ez lehetővé teszi a mikrohullámok mozgását az üvegen és a mályvacukrot állandó hullámmintázatban. Főzzen néhány percig alacsony hőmérsékleten, figyelmesen figyelve a mályvacukrot. A forgótányér eltávolításával a mikrohullám nem melegszik egyenletesen - észrevehetően megolvadt foltok képződnek a pillecukor területén.

Amint néhány ilyen foltot lát, vegye le az edényt, és mérje meg a kettő közötti távolságot, amely a mikrohullámú ajtóval párhuzamos vonalat képez - ezek jelzik a legnagyobb hullám amplitúdóinak helyét. Szorozzuk meg ezt kettővel, hogy megkapjuk a mályvacukrot áthaladó mikrohullámok teljes hullámhosszát (ha egy álló hullám geometriájára nézzünk, akkor a kezdeti mérés csak a hullámhossz felét adta meg). Konvertálja ezt méterre.

Szorozzuk meg ezt az eredményt a mikrohullámú frekvenciával, amely megtalálható a mikrohullámú sütő kézikönyvében vagy az eszköz belsejében található címkén, és másodpercenként ~ 299 000 000 métert eredményez - nagyjából a fénysebesség! Videó erről itt.

Vegye ki a sütőtálcát, és csomagoljon be egy réteg mályvacukrot az alján, úgy, mint apró puffas katonák. Győződjön meg arról, hogy a forgótányért eltávolították a mikrohullámú sütőből - ez lehetővé teszi a mikrohullámok mozgását az üvegen és a mályvacukrot állandó hullámmintázatban. Főzzen néhány percig alacsony hőmérsékleten, figyelmesen figyelve a mályvacukrot. A forgótányér eltávolításával a mikrohullám nem melegszik egyenletesen - észrevehetően megolvadt foltok képződnek a pillecukor területén.

Amint néhány ilyen foltot lát, vegye le az edényt, és mérje meg a kettő közötti távolságot, amely a mikrohullámú ajtóval párhuzamos vonalat képez - ezek jelzik a legnagyobb hullám amplitúdóinak helyét. Szorozzuk meg ezt kettővel, hogy megkapjuk a mályvacukrot áthaladó mikrohullámok teljes hullámhosszát (ha egy álló hullám geometriájára nézzünk, akkor a kezdeti mérés csak a hullámhossz felét adta meg). Konvertálja ezt méterre.

Szorozzuk meg ezt az eredményt a mikrohullámú frekvenciával, amely megtalálható a mikrohullámú sütő kézikönyvében vagy az eszköz belsejében található címkén, és másodpercenként ~ 299 000 000 métert eredményez - nagyjából a fénysebesség! Videó erről itt.

Mályvacukrot: A tökéletes közeg a fizika alapelveinek bemutatására