Опыты с спичками. Капиллярные явления
Лидия Климова
Опыты и эксперименты
Занимательные опыты и эксперименты.
Современные дети живут в эпоху информатизации и компьютеризации. В условиях быстро меняющейся жизни от человека требуется не только владение знаниями, но и в первую очередь умение добывать эти знания самому и оперировать ими, мыслить самостоятельно и творчески.
Все исследователи экспериментирования выделяют основную особенность познавательной деятельности детей: ребенок познает объект в ходе практической деятельности с ним.
Экспериментирование пронизывает все сферы детской деятельности. Ребенок-дошкольник сам по себе является исследователем, проявляя живой интерес к различного рода исследовательской деятельности – к экспериментированию. Опыты помогают развивать мышление, логику, творчество ребенка, позволяют наглядно показать связи между живым и неживым в природе.
Исследования предоставляют ребенку самому найти ответы на вопросы «Как?» и «Почему?». Элементарные опыты, эксперименты помогают ребенку приобрести новые знания о том или ином предмете. Знания, полученные во время проведения опытов, запоминаются надолго.
Практика показала, что дети с удовольствием «превращаются» в учёных и проводят разнообразные исследования, нужно лишь создать условия для самостоятельного нахождения ответов на интересующие вопросы. Дети с удовольствием рассказывают о своих открытиях родителям, ставят такие же (или более сложные) опыты дома, учатся выдвигать новые задачи и самостоятельно решать их.
Если ваш малыш любит все таинственное, загадочное и необычное, тогда обязательно проведите вместе с ним нехитрые, но очень любопытные опыты. Большинство этих опытов удивят и даже озадачат ребенка, дадут ему возможность самому убедиться на практике в необычных свойствах обычных предметов, явлений, их взаимодействии между собой, понять причину происходящего и приобрести тем самым практический опыт. Для того, чтобы провести опыты в домашних условиях не требуется больших усилий, только желание, немного фантазии и конечно, некоторые научные знания.
1. Цветы лотоса
Вырежем из цветной бумаги цветы с длинными лепестками. При помощи карандаша закрутите лепестки к центру. А теперь опустите разноцветные лотосы на воду, налитую в таз. Буквально на ваших глазах лепестки цветов начнут распускаться. Это происходит потому, что бумага намокает, становится постепенно тяжелее и лепестки раскрываются.
2. Опыт. "Подводная лодка"
Для проведения опыта вам понадобятся: сырое яйцо, стакан с водой несколько столовых ложек соли.
1. Положим сырое яйцо в стакан с чистой водопроводной водой - яйцо опустится на дно стакана.
2. Вынем яйцо из стакана и растворим в воде несколько ложек соли.
3. Опустим яйцо в стакан с солёной водой - яйцо останется плавать на поверхности воды.
Соль повышает плотность воды. Чем больше соли в воде, тем сложнее в ней утонуть. В знаменитом Мёртвом море вода настолько солёная, что человек без всяких усилий может лежать на её поверхности, не боясь утонуть.
Когда опыт проведен, можно показать фокус. Подливая соленой воды, вы добьетесь того, что яйцо будет всплывать. Подливая пресную воду - того, что яйцо будет тонуть.
Внешне соленая и пресная вода не отличается друг от друга, и это будет выглядеть удивительно.
3. Опыт со свечёй
Закрепить свечку в тарелке и налить подкрашенной воды. Поджечь свечу и накрыть её стаканом. Свеча потухнет, так как весь кислород сгорел и за счёт вакуума, который там образовался, вода поднимается вверх.
4. Соломинка-пипетка
Для проведения опыта вам понадобятся: соломинка для коктейля, 2 стакана.
1. Поставим рядом 2 стакана: один - с водой, другой - пустой.
2. Опустим соломинку в воду.
3. Зажмём указательным пальцем соломинку сверху и перенесём к пустому стакану.
Снимем палец с соломинки - вода вытечет в пустой стакан. Проделав то же самое несколько раз, мы сможем перенести всю воду из одного стакана в другой. По такому же принципу работает пипетка, которая наверняка есть в вашей домашней аптечке.
5. Сильная газета
Для проведения опыта вам понадобятся: длинная линейка и газета.
Положим линейку на стол так, чтобы она наполовину свисала.
Сложим газету в несколько раз, положим на линейку, сильно стукнем по свисающему концу линейки. Газета улетит со стола.
А теперь развернем газету и накроем ею линейку, ударим по линейке. Газета только слегка приподнимется, но никуда не улетит.
В чем же фокус? Ве предметы испытывают давление воздуха. Чем больше площадь предмета, тем сильнее это давление. Теперь понятно, почему газета стала такой сильной.
6. Как достать монету из воды, не замочив рук?
Как выйти сухим из воды?
Положите монету на дно тарелки и залейте ее водой. Как ее вынуть, не замочив рук? Тарелку нельзя наклонять. Сложите в комок небольшой клочок газеты, подожгите его, бросьте в пол-литровую банку и сразу же поставьте ее вниз отверстием в воду рядом с монетой. Огонь потухнет. Нагретый воздух выйдет из банки, и благодаря разности атмосферного давления внутри банки вода втянется внутрь банки. Теперь можно взять монету, не замочив рук.
7. Может ли «кипеть» холодная вода?
Для проведения опыта вам понадобятся: плотный носовой платок, стакан воды, аптечная резинка.
1. Намочим и выжмем носовой платок.
2. Нальем полный стакан холодной воды.
3. Накроем стакан платком и закрепим его на стакане аптечной резинкой.
4. Продавим пальцем середину платка так, чтобы он на 2-3см погрузился в воду.
5. Переворачиваем стакан над раковиной вверх дном.
8. Чудесные спички
Вам понадобится 5 спичек.
Надломите их посредине, согните под прямым углом и положите на блюдце.
Капните несколько капель воды на сгибы спичек. Наблюдайте. Постепенно спички начнут расправляться и образуют звезду.
Причина этого явления, которое называется капиллярность, в том, что волокна дерева впитывают влагу. Она ползет все дальше по капиллярам. Дерево набухает, а его уцелевшие волокна "толстеют", и они уже не могут сильно сгибаться и начинают расправляться.
9. Куда делись чернила? Превращения
В пузырек с водой капните чернил или туши, чтобы раствор был бледно-голубым. Туда же положите таблетку растолченного активированного угля. Закройте горлышко пальцем и взболтайте смесь.
Она посветлеет на глазах. Дело в том, что уголь впитывает своей поверхностью молекулы красителя и его уже и не видно.
10. Что такое упругость?
Возьмите в одну руку небольшой резиновый мячик, а в другую - такой же по размеру шарик из пластилина. Бросьте их на пол с одинаковой высоты.
Как вели себя мячик и шарик, какие изменения с ними произошли после падения? Почему пластилин не подпрыгивает, а мячик подпрыгивает, - может быть, потому, что он круглый, или потому, что он красный, или потому, что он резиновый?
Предложите своему ребенку быть мячиком. Прикоснитесь к голове малыша рукой, а он пусть немного присядет, согнув ноги в коленях, а когда уберете руку, пусть ребенок распрямит ноги и подпрыгнет. Пусть малыш попрыгает, как мячик. Затем объясните ребенку, что с мячиком происходит то же, что и с ним: он сгибает колени, а мячик немного вдавливается, когда падает на пол, он выпрямляет коленки и подпрыгивает, а в мячике выпрямляется то, что вдавилось. Мяч упругий.
А пластилиновый или деревянный шарик не упругий. Скажите ребенку: "Я буду прикасаться рукой к твоей головке, а ты коленки не сгибай, будь не упругий".
Прикоснитесь к голове ребенка, а он пусть как деревянный шарик не подпрыгивает. Если колени не сгибать, то и подпрыгнуть невозможно. Нельзя же разогнуть коленки, которые не были согнуты. Деревянный шарик, когда падает на пол, не вдавливается, а значит, не распрямляется, поэтому он и не подпрыгивает. Он не упругий.
11. Понятие об электрических зарядах
Надуйте небольшой воздушный шар. Потрите шар о шерсть или мех, а еще лучше о свои волосы, и вы увидите, как шар начнет прилипать буквально ко всем предметам в комнате: к шкафу, к стенке, а самое главное - к ребенку.
Это объясняется тем, что все предметы имеют определенный электрический заряд. В результате контакта между двумя различными материалами происходит разделение электрических разрядов.
12. Секретное письмо
Пусть ребенок на чистом листе белой бумаги сделает рисунок или надпись молоком, лимонным соком или столовым уксусом. Затем нагрейте лист бумаги (лучше над прибором без открытого огня) и вы увидите, как невидимое превращается в видимое. Импровизированные чернила вскипят, буквы потемнеют, и секретное письмо можно будет прочитать.
13. Необычное рисование
Дайте ребенку кусочек чистой светлой однотонной ткани (белой, голубой, розовой, светло-зеленой). Нарвите лепестков от разных цветов: желтых, оранжевых, красных, синих, голубых, а также зеленых листьев разного оттенка. Только помните, что некоторые растения ядовиты, например аконит. Набросайте эту смесь на ткань, положенную на разделочную доску. Вы можете как непроизвольно насыпать лепестки и листья, так и выстраивать задуманную композицию. Накройте ее полиэтиленовой пленкой, закрепите по бокам кнопками и раскатайте все это скалкой либо постучите по ткани молотком. Стряхните использованные "краски", натяните ткань на тонкую фанерку и вставьте в рамку. Шедевр юного дарования готов! Получился прекрасный подарок маме и бабушке.
Вот опыт, который ты наверняка проделывал много раз, с тех пор как стал писать чернилами. Ты берешь листок промокательной бумаги, самой обыкновенной промокашки, и опускаешь его углом в чернила. Клякса медленно всползает вверх, расползается, ветвится…
Как же так? Ведь по закону сообщающихся сосудов должно быть все наоборот!
Клякса должна бы спускаться, стекать с промокашки вниз. Но она не желает этого делать.
А кусок сахара на поверхности кофе или чая? Ты не раз смотрел, как все выше всползает по нему коричневая жидкость, как белый сахар буреет, оседает, расплывается…
О, если бы он умел говорить! Он бы, наверное, воскликнул: «Остановись, коварная жидкость! Ты не смеешь ползти вверх, твое место внизу. Так сказано в великом законе сообщающихся сосудов!» Но сахар не умеет говорить.
Он молчит и покорно тает. А жидкость ползет все вверх, подчиняясь какому-то другому закону природы.
Но какому же?
Чтобы понять, в чем здесь дело, присмотрись к поверхности воды, налитой в чистый стакан. Ты не видишь ничего особенного? И все же кое-что интересное там есть.
Смотри-ка, у стенок стакана поверхность воды загибается вверх. Это выглядит так, словно вода хочет всползти по стенкам стакана. Хочет — и не может.
Ей удалось сделать только один, совсем маленький шажок. И все же раз этот шажок сделан, значит, есть какая-то сила, которая тянет воду вверх. Только сила эта мала, а воды в стакане много.
Ну, а если бы стакан был поуже?
Возьми узкую трубочку - аптечную пипетку.
Сними с нее резиновый мешочек и опусти трубочку в стакан широким концом. Сначала опусти поглубже, а потом немного вытяни. Ты увидишь, что уровень воды в пипетке выше, чем в стакане, миллиметра на два. Это уже кое-что!
Ну, а если опустить пипетку узким концом? Опускаем поглубже… Вытягиваем… Стоп! Смотри, уровень воды здесь выше, чем в стакане, уже почти на целый сантиметр! Теперь ясно: чем тоньше трубочка, тем выше всползает по ней вода.
Ты спросишь, есть ли трубочки в промокашке и в куске сахара? Да, они там есть. Но их можно разглядеть только под микроскопом. Это крошечные промежутки между отдельными волоконцами промокашки. Это совсем узенькие щелочки между отдельными кристалликами сахара.
Совсем узенькие? Да ведь это как раз то, что нужно!
Потому-то вода и поднимается так хорошо, потому-то она и не подчиняется закону сообщающихся сосудов!
Это свойство жидкостей, эта их способность подниматься по тоненьким, как волосок, трубочкам называется волосностью. Или еще капиллярностью, от латинского слова «капилларис» — «волосной».
ЗАБАВНЫЕ ОПЫТЫ С ПАЛОЧКАМИ
Положи на горлышко молочной бутылки надломленную палочку, а на нее - монетку.
Попробуй-ка сбрось эту монетку в бутылку, не дотрагиваясь ни до нее, ни до бутылки, ни до палочки. Не знаешь, как это сделать?
А ведь решение такое простое!
Окуни палец в воду и на то место палочки, где она надломлена, урони одну-две капли. Сгиб палочки намок… Концы расходятся, все больше и больше. Дзинь — и монетка на дне бутылки!
ОПЫТЫ СО СПИЧКАМИ
Для этого опыта понадобятся пять спичек.
Надломи их все посредине, согни под острым углом и положи на блюдце так, как показано на рисунке слева. Как сделать из этих спичек пятиконечную звезду, не прикасаясь к ним?
И здесь нужно уронить несколько капель воды на сгибы спичек! Постепенно спички начнут расправляться и образуют звезду.
Причина в обоих опытах одна и та же.
Волокна дерева впитывают влагу. Она ползет все дальше по капиллярам. Дерево набухает. Его уцелевшие волокна «толстеют». Став толстяками, они же не могут так сильно сгибаться и распрямляются.
КАПИЛЛЯРНЫЙ НАСОС
Для подъема и перекачки жидкостей существуют самые разнообразные насосы - разных размеров и разных конструкций. Но самый простой насос, насос без всяких движущихся деталей, - это фитиль.
Действие этого насоса основано на свойстве жидкостей подниматься по тонким, почти с волос толщиной, трубкам. Это происходит, конечно, только в том случае, если жидкость хорошо смачивает стенки тонких трубок. Тогда благодаря поверхностному натяжению жидкость поднимается на некоторую высоту, пока не наступит равновесие между этим поверхностным натяжением и весом столбика жидкости.
Для нашего опыта возьмите два стакана. Один из них наполните водой и поставьте повыше Другой стакан, пустой, поставьте ниже. Опустите в стакан с водой конец полоски чистой материи, а ее второй конец - в нижний стакан. Вода, воспользовавшись узенькими промежутками между волокнами материи, начнет подниматься, а потом под действием силы тяжести будет стекать в нижний стакан. Вот полоска материи и играет роль очень простого насоса, о котором говорилось вначале.
Все знают, что любой, даже самый удивительный опыт можно объяснить. Пусть так, но восхищение и восторг детей от этого не уменьшаются. А взрослые тоже радуются, совершая вместе с малышами маленькие открытия.
Для вас восемь потрясающих опытов, от которых захватит дух и у детей, и у взрослых. Мы уверены: от того, что вы всё понимаете, скучнее они не станут.
Яйцо в бутылке
Нужны : яйцо, бутылка с диаметром горлышка меньшим, чем яйцо, тонкая полоска бумаги и капелька растительного масла.
Опыт : Можно ли засунуть яйцо в бутылку, не разбив ни бутылки, ни яйца? Можно, если оно перепелиное. Но мы попробуем проделать это с обычным. Для этого яйцо сварите яйцо и очистите его от скорлупы. Смажьте горлышко бутылки растительным маслом. Подожгите бумагу и бросьте ее на дно бутылки, а потом сразу поставьте яйцо на горлышко. Когда бумага погаснет, яйцо всосется внутрь.
Что происходит : Огонь сжигает в бутылке кислород и в ней образуется разреженный воздух. Пониженное давление изнутри и обычное атмосферное давление снаружи действуют сообща и заталкивают яйцо в бутылку. За счет своей эластичности оно проскакивает через узкое горлышко.
Фонтан из колы и Ментоса
Нужны : Двухлитровая бутылка диетической Coca Cola и 5-6 драже Mentos.
Опыт : Чтобы не залить колой весь дом, лучше всего проводить этот эксперимент на улице. Драже Mentos должны попасть в бутылку одновременно, потому что реакция начинается почти мгновенно. Для этого их можно положить на согнутую желобком бумажку и дать соскользнуть в бутылку, а еще лучше - насадить на нитку один за другим и разом опустить в колу. Еще один важный момент - постарайтесь попроворнее отскочить, чтобы не угодить под сладкий фонтан.
Что происходит : Шероховатая поверхность драже заставляет углекислый газ, растворенный в напитке, активно высвобождаться. Кола резко вспенивается, и с силой вырываясь из бутылки, образует фонтан.
Зубная паста для слона
Нужны : Пластиковая бутылка, поднос, сухие дрожжи, 6%-ная перекись водорода, пищевой краситель, жидкое мыло или жидкость для мытья посуды, вода.
Опыт : Поставьте бутылку на поднос. Залейте в нее полстакана перекиси водорода, добавьте немного мыла или моющего средства и не пожалейте пищевого красителя. Отдельно в чашке тщательно перемешайте 2 столовые ложки теплой воды и 1 чайную ложку дрожжей (трудитесь над этим не меньше минуты), а затем вылейте смесь в бутылку. Почти сразу из нее активно полезет цветная пена, напоминающая зубную пасту, которую выдавливают из большущего тюбика.
Что происходит : Перекись водорода распадается на воду и кислород, а дрожжи как катализатор ускоряют реакцию. Мыло вносит свой вклад, умножая пузыри. Кстати, бутылка и «зубная паста» нагреются - во время реакции выделяется тепло.
Пухлые краски
Нужны : Блинная мука, мелкая соль, вода, пищевые красители или гуашь, ватные палочки или толстая кисть, плотная бумага для рисования.
Опыт : Чтобы сделать краску одного цвета, нужно смешать в стаканчике 1 столовую ложку муки и 1 столовую ложку соли, а затем добавить туда три столовые ложки воды и краску. Таким же образом подготовьте краски других цветов. Рисовать лучше на плотной бумаге или картоне ватными палочками или толстой кисточкой (для каждого цвета используйте отдельную). После того, как рисунок будет готов, «испеките» его в микроволновке - достаточно будет 4-5 минут на мощности 600 Вт. За это время краски вспухнут и затвердеют и рисунок станет объемным.
Что происходит : Наша краска, по сути, это обычное тесто, только цветное, поэтому оно и поднимается в микроволновке.
Ледяные самоцветы: красим лед изнутри
Нужны : Формочки для льда (подойдут также любые чашки и миски), поднос с бортиками, соль, жидкие пищевые красители или краски, пипетки или чайные ложки.
Опыт : Заранее, с вечера, наморозьте побольше льда в больших и маленьких формочках. На следующий день приготовьте в нескольких емкостях крепкие солевые растворы и добавьте туда краски. Разложите ледяные фигурки на подносе, и пипеткой или чайной ложкой капайте на них солевые растворы. Соль будет плавить лед, «пробуривая» в нем ходы, а краска окрасит изнутри причудливыми узорами.
Что происходит : Когда натрий в соли вступает в контакт со льдом, происходит реакция с выделением тепла, что заставляет лед таять. Именно поэтому в гололед улицы посыпают смесью песка и соли.
Домашний дождик
Нужны : Большая прозрачная емкость (банка, салатница), вода, пена для бритья, пипетка или чайная ложка, жидкий пищевой краситель. Вместо красителя можно взять гуашь или акварель и развести их в воде.
Опыт : Налейте в емкость воду и выдавите на нее пышные облака из пены. Затем капните пипеткой или чайной ложкой на пену в разных местах несколько капель красителя и ждите - из тучи скоро пойдет дождик.
Что происходит : Краска просачивается сквозь пену и опускается на дно за счет большей плотности. Опыт помогает показать и объяснить детям, что такое дождь.
Пляшущие червячки из крахмала
Нужны : Кукурузный крахмал, вода, тонкий металлический противень, сабвуфер или колонка, гуашь или пищевые красители.
Опыт : Смешайте 2 стакана крахмала с 1 стаканом воды. Вылейте жидкость на противень, добавьте несколько капель краски и поставьте его на сабвуфер или колонку. Включите динамичную музыку, слегка прижмите противень пальцами, и наслаждайтесь ритмичным танцем разноцветных червячков.
Что происходит: Вода с крахмалом - это неньютоновская жидкость, которая ведет себя совсем не так, как обычная. Если на нее воздействовать силой, то есть бить, сжимать, давить, она становится твердой, благодаря чему по ней можно даже бегать. Музыка - это что-то вроде звуковых ударов разной силы. Смесь, отвечая на них, твердеет и двигается.
Зажженная спичка
Нужны : Спички, фонарик.
Опыт : Зажгите спичку и держите на расстоянии 10-15 сантиметров от стены. Посветите на спичку фонариком, и увидите, что на стене отражается только ваша рука и сама спичка. Казалось бы, очевидно, но я никогда об этом не задумывался.
Объяснение : Огонь не отбрасывает тени, так как сам является источником света.