Dit artikel geeft suggesties voor een experiment dat de luchtdruk gebruikt om een frisdrank te verpletteren kan. Dit kan een grote visuele demonstratie van een aantal eenvoudige wetenschappelijke principes zijn, en met toezicht, kan worden uitgevoerd door studenten.
Stappen
- 1Spoel een blikje met water, en laat een kleine hoeveelheid (ongeveer 2 eetl.) Water in de bodem van het blik.
- 2Bereid een kom met ijswater.
- 3Plaats de kan rechtop op een fornuis en verhit tot het water kookt in de kan.
- 4Met een tang gehouden met je handpalm naar boven, pak de hete kan, draai het snel over en dompelen de bovenkant van het blikje in de kom van het water.
- 5In een fractie van een seconde de kan zal worden verpletterd met veel lawaai! (Zeer indrukwekkend)
- 6Dit zal het experiment eindigt, maar op dit punt dient interactie met de klas begint:
- 7Vraag de leerlingen: "Wat veroorzaakte de kan te worden verpletterd?"
- 8Luister naar de antwoorden van de leerlingen '. Dit zal u helpen erachter te komen wat ze al weten. Niet bevestigen of ontkennen een van de antwoorden. Gewoon te erkennen en te aanvaarden, en vraag de leerlingen om hun denken te verklaren.
- 9Op basis van hun antwoorden, kan het nodig zijn om uit te leggen wat er gebeurd is, of als ze een goede uitleg, ga naar de volgende stap. (Zie uitleg in het hoofdstuk "Tips")
- 10Vraag de leerlingen om dingen te suggereren aan de veranderingen in het experiment om de uitleg te testen.
- 11De studenten zijn nu klaar om te "doen de wetenschap." De studenten moeten de activiteit herhalen en variëren de voorwaarden. Zij moeten hun resultaten op te nemen en conclusies trekken. Zij moeten hun bevindingen te delen met elkaar om te zien of ze het eens zijn.
Tips
- Toelichting:
- Wanneer de kan wordt verwarmd, wordt gevuld met waterdamp. Deze damp beslaat ongeveer 1000 keer meer ruimte dan het deed als een vloeistof. Wanneer u het blik over in het koele water, de waterdamp gaat terug naar vloeibaar water zeer snel, het creëren van een onderdruk in het blik.
- Mogelijke variabelen te wijzigen:
- Hoeveelheid water in het blikje
- Temperatuur van het water in de kom
- Verhogen van de tijd tussen het verwijderen van het blik van het vuur en te plaatsen in het water.
- Waarom niet het water in de kom gewoon opstaan geduwd in de kan in plaats van de kan wordt verpletterd? Water heeft massa, wat betekent dat het ook inertie. Inertie kan worden gezien als een weerstand tegen verandering in beweging. (Dat is technisch niet correct, maar volstaan ter illustratie.) Het water moet worden opgetrokken en moet gaan van een toestand van weinig of geen beweging en in beweging omhoog. Dit vereist meer kracht dan de zijkanten van de kan kunnen weerstaan zal zijn, dus het kan wordt verpletterd door de luchtdruk voordat het water kan bewegen inch Sommige water zal verplaatsen naar de kan en zal worden gezien aftappen uit als je het blik te bevrijden van het water.
- (Cijfers zijn ter vereenvoudiging afgerond, het Engels wordt gebruikt om de krachten iets begrijpelijker maken voor de leek)
- Niet omdraaien en los te laten. Flip de kan en zet (niet laten vallen) in het water.
- Houdt de tang palm omhoog maakt het veel gemakkelijker om te draaien het blikje in het water.
- Laten we aannemen dat het alleen kan verwerft een 2/3 vacuüm. (Dit kan een veel lagere druk.) Luchtdruk is £ 14 / vierkante inch. A 2/3 vacuum zou een inwendige druk van ongeveer 5 £ / square inch produceren. Dit is een verschil van 9 £ / square inch. Dat betekent dat elke vierkante centimeter van het blik wordt onderworpen aan een binnenwaartse kracht van 11 pond.
- De gemiddelde coke kan heeft ongeveer 49 vierkante centimeter van het oppervlak. Het kan dan ook ervaren in totaal verpletterende kracht van 441 pond. Als een totaal vacuüm werden gevormd, zou de verpletterende kracht worden ongeveer £ 686.
- Praktijk voordat je dit doet voor de leerlingen.
Waarschuwingen
- Spatwaterdicht brillen zijn noodzakelijk voor alle deelnemers. (Kan worden gekocht bij de meeste hardware en thuis centra. Wees voorzichtig om ervoor te zorgen dat ze zijn spatwaterdicht.)
- Het kan en het water binnen zal heet zijn. Zorg ervoor dat als het blik wordt gespiegeld in het water, is er niemand die zich in een positie waar ze zouden kunnen worden verwond door het water vliegen uit de kan.
- Oudere kinderen (leeftijd 10 +) in staat zijn om de activiteit zelf te doen met toezicht van een volwassene, maar je, als de volwassene, moeten zorgvuldig in de gaten. U bent verantwoordelijk voor de veiligheid! Laat nooit meer dan een persoon om de demonstratie te doen op een moment!
Dingen die je nodig hebt
- Lege aluminium blikjes frisdrank
- Tang groot genoeg om comfortabel omgaan met de warme blikjes
- Kachel of hete plaat
- Ondiep, helder, kom met koud water
- Bunsen brander kan worden gebruikt als warmtebron