Эксперимент

Опыты в домашних условиях: Вода

См. также № 18, 23/2009

Опыт 1. Холодный кипяток

Установка: носовой платок, чистый стакан с прямыми гладкими стенками, аптечная резинка.

Задача: заставить воду «закипеть» одним прикосновением.

Ход опыта. Доверху наполняют стакан водой. Смачивают платок водой и выжимают. Закрывают стакан мокрым платком и закрепляют его резинкой, обернув вокруг стакана. Пальцем продавливают платок так, чтобы его середина на 2–3 см окунулась в воду. Над раковиной перевёртывают стакан вверх дном. Другой рукой слегка стучат по дну стакана – вода не выливается, но появляются пузырьки воздуха, как при кипении.

Объяснение. Вода заполняет маленькие пустоты между нитями и благодаря силам поверхностного натяжения образует тонкую плёнку, которая не даёт воде вылиться. Когда мы толкаем стакан вниз, ткань прогибается, в стакане образуется разрежение – воздух продавливается силой атмосферного давления сквозь платок в стакан, образуя пузырьки.

 

Опыт 2. Звучащая монета

Установка: стакан воды, пустая 2-литровая пластиковая бутылка, монета размером с диаметр горлышка бутылки.

Задача: пронаблюдать, как происходит расширение газа при нагревании.

Ход опыта. Пустую бутылку держат открытой 5 мин в морозильнике. Затем её вытаскивают и сразу же мокрой монетой накрывают горлышко. Через несколько секунд монета начинает подскакивать и, ударяясь о горлышко бутылки, дребезжать.

Объяснение. Воздух в бутылке при охлаждении в морозилке сжимается и уменьшается в объёме, поэтому в момент вытаскивания из морозилки в бутылку входит ещё порция. Когда воздух в бутылке начинает нагреваться (расширяться), он приподнимает монету над горлышком, часть воздуха выходит, и монета падает обратно. Так продолжается до тех пор, пока температуры воздуха внутри бутылки и снаружи не сравняются. Проследите, чтобы монета всегда полностью закрывала горлышко бутылки, иначе монета не будет стучать.

 

Опыт 3. Вода – силач

Установка: стакан воды, пластилин, вода, морозильник, соломинка для коктейля.

Задача: узнать, какой силой обладает замёрзшая вода.

Ход опыта. Наберите в соломинку воду (всасыванием), вытащите её из воды, закройте отверстие пластилином. Вынув соломинку изо рта, закройте пластилином и второй её конец. Соломинку с водой положите в морозильник на 3 ч. Вода в соломинке превратится в лёд, расширится и вытолк­нет одну из пластилиновых пробок.

Объяснение. Мы знаем, что почти все вещества при замерзании сжимаются, а вода, наоборот, расширяется. Когда вода попадает в трещины в камнях, то при замерзании ломает и сдвигает камни. Поэтому говорят, что замёрзшая вода обладает силой.

 

Опыт 4. Колпачок-подводник

Установка: кусочек пластилина, поваренная соль, литровая банка, столовая ложка, пластмассовый колпачок от ручки.

Задача: обнаружить увеличение выталкивающей силы по мере увеличения плотности жидкости.

Ход опыта. Банку наполовину наполняют водой. Пластмассовый колпачок, наполнив пластилином, опускают в банку. Потом по одной столовой ложке добавляют в воду соль, размешивают и следят за глубиной погружения колпачка. Чем больше соли добавлено в воду, тем выше поднимается колпачок.

Объяснение. Плотность пресной воды меньше, чем солёной. По мере увеличения содержания соли, плотность раствора растёт, выталкивающая сила увеличивается, поэтому колпачок поднимается всё выше и выше.

 

Опыт 5. Цветные волны

Установка: поваренная соль, стеклянная банка (1 л), чайная ложка, пищевая краска любого цвета, двухлитровая стеклянная ванна.

Задача: выяснить, как плотность влияет на движение воды.

Ход опыта. В стеклянную банку наливают воду, добавляют 6 ложек соли и размешивают. Насыпают сюда же немного краски, размешивают, пока вода не станет однородно окрашенной. Наполняют ванну водой наполовину и, медленно выливая туда подкрашенную солёную воду, наблюдают, как она себя ведёт: подкрашенная вода опускается на дно, образуя красивые цветные волны в глубине.

Объяснение. Солёная вода тяжелее и опускается на дно. Жидкости, имеющие разную плотность, перемещаются друг относительно друга.