«Фізика за чайним столом»
Вікторина, або гра в питання і відповіді на різні теми, - ігрова форма, яку хлопці люблять і яка поширена дуже широко. Але якщо є можли-ність надати цій грі дещо незвичний характер і перенести її в таку обстановку, де всі предмети і явища, про які йде мова, існують реально, вона стає особливо привабливою і цікавою.
На одному з вечорів цікавої науки в Московському палаці піонерів для юних любителів фізики була організована спеціальна кімната «Фізика за чайним столом». От-Крива двері цієї кімнати, деякі учасники вечора зупинялися біля порога в нерішучості: дуже вже незвичною здавалася їм обстановка цієї кімнати для Палацу піонерів, чи не помилилися вони? В середині кімнати стояв великий круглий стіл, накритий білою скатертиною. На столі весело потріскував самовар з тільки що закипілої водою, були розставлені склянки, чашки, тарілки, розкладені ножі, виделки, приготований цукор, нарізаний хліб. Але так як чергові гостинно запрошували охочих увійти і сісти до столу, ставало ясно, що кімната обладнана спеціально для них. Лише придивившись гарненько до всього, що було виставлено на столі, можна було здогадатися про призначення цієї кімнати. До ручки самовара була прив'язана картка, на якій було написано питання: «Чому самовар« співає »? Такі ж картки з різними питаннями були розміщені всюди: на ложечці, опущеною в стакан, на чашці, на молочарі, на ножі, на тарілці з хлібом і на інших предметах. Коли всі місця за столом були зайняті, зав'язалася бесіда. Її почав керівник.
- Ми з вами часто стикаємося з багатьма звичними речами, - сказав він, - а знаємо про них дуже мало і часом навіть не можемо відповісти на найпростіше запитання про різні фізичні явища, які з тих чи інших предметом пов'язані. Подивіться на стіл. Тут немає незнайомих вам речей, але ж про кожну з них можна було б задати десятки питань. Деякі з цих питань написані на картках, і ми пропонуємо вам на них відповісти.
Бажають відповісти піднімали руку. За кожну правильну і докладну відповідь керівник зараховував грає 3 очка, за відповідь правильна, але недостатньо докладний - 2 очка, а за кожне доповнення до відповіді - 1 очко. В кінці гри переможцям, які набрали найбільшу кількість очок, видавалися премії. З цією метою були спеціально приготовлені кілька тістечок і цукерки.
Охочих брати участь в грі виявилося дуже багато, і самовар доводилося підігрівати і доливати кілька разів.
Таку гру-вікторину можна провести в будь-якій школі (для учнів 6-7-х [7-8-х] і навіть 8-х [9-х] класів), на зборі ланки (цей збір можна призначити у кого-небудь на дому), в дитячому будинку або в школі-інтернаті. Влітку гра може успішно пройти і в піонерському таборі. Якщо немає самовара, його замінюють чайником, відповідно змінивши питання.
Наводимо приблизний перелік питань для цієї гри-вікторини:
- Чому самовар «співає» перед тим, як закипіти, а також тоді, коли починає остигати?
- Чому з тільки що поданого самовара склянки наповнюються швидше, ніж потім, коли води в самоварі зменшиться?
- Чому ручки у самовара дерев'яні?
- Чому самовар розпаювали, коли його починають розігрівати, забувши попередньо налити в нього води?
- Чому кришка чайника, іноді починає на ньому підстрибувати?
- Коли в чайнику починає кипіти вода, то сам чайник кілька збільшується в об'ємі від нагрівання. Чи збільшується в цей час дірочка в його кришці?
- Чому електричні чайники роблять блискучими?
- Чому у чайних склянок дно робиться дещо товщі, ніж стінки?
- Склянки часто тріскаються, коли в них наливають гарячу воду. Який стакан швидше трісне, гранований або гладкий?
- Навіщо в стакан кладуть ложечку, коли наливають гарячий чай або окріп?
- Що змушує чай вливатися в наш рот, коли ми п'ємо з повного склянки?
- Чому з повного склянки буває важко налити чай в блюдце, не проливши його на ска-терть?
- Яка вода, сира або кип'ячена, швидше за закипить, якщо перед нагріванням температура їх була однаковою?
- Чому, щоб остудити гарячий чай, на нього дмуть?
- Чому чай в чашці, як правило, остигає швидше, ніж в склянці?
- Чому чайник для заварки, перед тим як заварити в ньому чай, споліскують окропом?
- Чи можна бачити пар?
- Чому не обпікає рук вийняте з окропу яйце?
- Чому молоко скисає?
- Чому у печеного хліба утворюється корочка?
- Чому хліб черствіє?
- Чому хлібна м'якоть вся в дірочках?
- Чому гострим ножем легше різати, ніж тупим?
У тій же кімнаті, де накритий стіл для чаю, в одному з кутів можна поставити кухонний столик з електричною плиткою, каструлями, банками, пляшками і т. П. Це дасть можливість торкнутися новий, ще більш широке коло питань. Ось для прикладу деякі з них:
- Чому при включенні в мережу електроплитки її спіраль швидко розжарюється до червоного, а дроти, що підводять напругу, не нагріваються скільки-небудь помітно?
- Чому в каструлях не утворюється такий накипу, як в чайниках і самоварах?
- В якому посуді їжа підгорає легше, в мідній або чавунної?
- Чому овочі потрібно варити в закритій каструлі?
- Чому при додаванні в воду солі температура води знижується?
- Чому на стінках банки з холодною водою, внесеної в теплу кімнату, з'являється роса?
- Чому блокують виливається з пляшки вода?
- Вода, що безпосередньо прилягає до труби самовара, перетворюється в пар, який утворює у воді невеликі пухирці. Як легші, бульбашки ці витісняються навколишнього водою вгору. Тут вони потрапляють у воду, температура якої нижче. Пар в бульбашках охолоджується, стискається, і стінки пухирців під тиском навколишнього води з легким тріском змикаються. Від цих численних потріскувань і відбувається шум, який ми чуємо перед закипанням.
- Вода витікає з крана під впливом тиску рідини на бічну стінку самовара. Чим менше води в посудині, тим менше тиск, що випробовується частинками води, що знаходяться у крана, і тим з меншою силою вода витікає з посудини.
- Дерево - поганий провідник тепла, а метал - хороший. Якби ручки у самовара були металевими, вони б, коли вода в самоварі закипає, нагрівалися так, що до них неможливо було б доторкнутися рукою.
- Вода, яка налита в самовар, для свого нагрівання вимагає певної кількості теплоти, одержуваної від розпечених вугіль, якщо ж води в самоварі немає, то все це кількість теплоти йде на нагрівання металевих частин самовара, внаслідок чого місця, спаяні легкоплавким оловом, розпаювали.
- Коли пружність пара в чайнику з окропом досягає такої величини, що буде в змозі подолати вага кришки чайника, то остання піднімається і дає вихід пару. Потім це явище буде повторюватися.
- Дірочка на кришці чайника збільшиться, так як отвори при нагріванні металевих предметів збільшуються в тій же мірі, як і навколишній їх матеріал.
- Блискуча поверхня випромінює менше теплових променів. Тому в чайниках з такою поверхнею вода швидше нагрівається і повільніше остигає.
- Дно в склянках робиться товщі стінок для того, щоб склянки були більш стійкі.
- Грановані склянки мають більш товсті стінки, ніж гладкі. Склянки ж з товстими стінками при наливанні в них гарячої води лопаються частіше, так як внутрішня і зовнішня сторони їх стінок розширюються нерівномірно.
- Металева ложка (особливо срібна), будучи прекрасним провідником тепла, поглинає значну кількість теплоти, яке повинно бути повідомлено склу склянки, тому стакан з покладеної в нього ложечкою нагрівається не так швидко і не так сильно.
- Доторкнувшись губами до чаю і витягнувши глибоким диханням повітря з порожнини рота, ви досягнете того, що рідина під впливом зовнішнього атмосферного тиску почне переливатися туди, де тиск менше, тобто в порожнину рота.
- Так як скло має здатність смачиваться водою, то рідина при початку виливання її з склянки насамперед потече по склу та частково проллється, не потрапивши на блюдечко. Якби скло в цьому місці змастити салом, щоб воно перестало смачиваться рідиною, то остання виливалася б на блюдце безперервної масою (внаслідок своєї ваги).
- Раніше закипить вода сира, так як вона містить в розчині повітря, який прискорює кипіння. Вода, з якої попередніми кип'ятінням вигнаний весь розчинений в ній повітря, закипить пізніше.
- Коли ми дуємо на гарячу воду, то повітря над нею весь час змінюється, випаровування відбувається більш інтенсивно і вода остигає швидше.
- Як правило, чашки мають, більший діаметр, ніж склянку, тому випаровування рідини в них відбувається з більшою поверхні і рідина охолоджується швидше.
- При споліскування чайника окропом він нагрівається, і вода, налита в нього вдруге, буває більш гарячої, що сприяє кращому заварювання чаю.
- Пар бачити не можна, так як він прозорий і невидимий. Той білий туман, який виривається з носика чайника, зовсім не пар (хоча його так називають в побуті), а вода, розпорошена в найдрібніші водяні крапельки, які, як порошинки, парять в повітрі і роблять пар непрозорим.
- Вийняте з окропу яйце волого і гаряче. Вода, випаровуючись з гарячою поверхні яйця, охолоджує шкаралупу, і рука не відчуває спека. Так відбувається лише в першу мить, поки яйце не обсохнет, після чого його висока температура стає відчутно.
- Винні в цьому крихітні грибки на зразок дріжджів, які завжди носяться в повітрі. Потрапивши в молоко, вони перетворюють молочний білок в молочну кислоту, а від кислоти молоко створаживается. Щоб молоко не скисало, його треба кип'ятити: від кип'ятіння грибки гинуть.
- У борошні є крохмаль. Коли хліб печуть, від сильного жара крохмаль на поверхні перетворюється в декстрин - клей, який і склеює окремі крохмальні зерна в рум'яної скоринки.
- Якщо мішечок з борошном промити під краном, поки весь крохмаль піде, в мішечку залишиться клейкий тугий клубочок - клейковина. Полежавши години два-три, вона робиться твердою і ламкою, як скло. Хліб черствіє тому, що в міру випаровування частинок рідини клейковина, яка перебуває в ньому, твердне.
- Коли в тісто кладуть дріжджі, в ньому з'являється безліч бульбашок вуглекислого газу, які і роздмухують його. У печі клейковина, наявна в тесті, від жару підсихає, стає рихлою і не може більше утримати вуглекислий газ, який виривається назовні. Кожна дірочка в м'якоті хліба - це слід, що залишився від бульбашки вуглекислого газу. Ось чому хліб такий пузирістие і пухкий.
- Гострий ніж передає тиск руки на меншу площу розрізається предмета. Тиск від цього збільшується і легше руйнує матеріал.
- Провід, які проводять електричний струм, мають малий: опором проходженню струму. Спіраль ж електроплитки зроблена зі спеціального сплаву, що має велике питомий опір проходженню струму. Подолання цього опору електрострумом викликає виділення великої кількості тепла, яке і загострює спіраль електроплитки.
- У каструлях також утворюється шар накипу, але він буває порівняно невеликий, так як солі, що виділяються при кипінні води, осідають в основному на варяться продуктах. Той же невеликий шар накипу, який утворюється в каструлі, швидко з неї счищается: каструлі часто миють зсередини.
- Теплопровідність міді в вісім разів більше, ніж чавуну. Звідси видно, що в мідному посуді, поставленої на вогонь, їжа повинна підгорати легше, ніж в чавунної.
- Коли каструля закрита кришкою, то до овочів, варяться в ній, надходить менше кисню, який сприяє розчиненню вітаміну С.
- Сіль, потрапляючи в воду, починає розчинятися в ній. Процес цей протікає з поглинанням тепла, яке віднімається від води. Тому температура отриманого розчину знижується.
- На холодних стінках банки конденсуються водяні пари, що містяться в теплому повітрі кімнати.
- Коли рідина виливається з пляшки, то всередині пляшки тиск повітря знижується. Тому зовнішнє повітря, що знаходиться під нормальним атмосферним тиском, періодично вривається всередину пляшки. Це і викликає булькання рідини.