Jak zmiażdżyć puszkę ciśnieniem powietrza: 12 kroków (ze zdjęciami)

Spisu treści:

Jak zmiażdżyć puszkę ciśnieniem powietrza: 12 kroków (ze zdjęciami)
Jak zmiażdżyć puszkę ciśnieniem powietrza: 12 kroków (ze zdjęciami)

Wideo: Jak zmiażdżyć puszkę ciśnieniem powietrza: 12 kroków (ze zdjęciami)

Wideo: Jak zmiażdżyć puszkę ciśnieniem powietrza: 12 kroków (ze zdjęciami)
Wideo: How to Demonstrate Air Pressure with Can Crush Experiment 2024, Marsz
Anonim

Możesz zmiażdżyć puszkę po napojach, używając jedynie źródła ciepła i miski z wodą. To świetna wizualna demonstracja kilku prostych zasad naukowych, w tym ciśnienia powietrza i koncepcji próżni. Eksperyment może być przeprowadzony przez nauczycieli jako pokaz lub przez dojrzałych uczniów pod nadzorem.

Kroki

Część 1 z 3: Kruszenie puszki z napojem

Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 1
Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 1

Krok 1. Wlej trochę wody do pustej puszki po napojach

Opłucz puszkę po napoju wodą i pozostaw około 15-30 mililitrów (1,0-2,0 łyżki amerykańskiej) wody na dnie puszki. Jeśli nie masz miarki, wlej tyle wody, aby przykryć dno puszki.

Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 2
Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 2

Krok 2. Przygotuj miskę lodowatej wody

Napełnij miskę zimną wodą i lodem lub wodą trzymaną w zimnej lodówce. Miska wystarczająco głęboka, by pomieścić puszkę, może ułatwić przeprowadzenie eksperymentu, ale nie jest to konieczne. Przezroczysta miska ułatwi obserwację, jak puszka się zmiażdży.

Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 3
Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 3

Krok 3. Zdobądź gogle i szczypce odporne na zachlapanie

W tym eksperymencie będziesz podgrzewać puszkę po napojach, aż woda w niej się zagotuje, a następnie szybko nią poruszać. Wszyscy w pobliżu powinni nosić gogle bryzgoszczelne na wypadek, gdyby gorąca woda została spryskana w kierunku ich oczu. Będziesz także potrzebować pary szczypiec, aby chwycić gorącą puszkę bez poparzenia, a następnie odwrócić ją do góry nogami do miski z lodowatą wodą. Poćwicz podnoszenie puszki za pomocą szczypiec, aby mieć pewność, że mogą mocno podnieść puszkę.

Kontynuuj tylko pod nadzorem osoby dorosłej

Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 4
Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 4

Krok 4. Podgrzej puszkę na kuchence

Umieść puszkę napoju pionowo na palniku kuchenki, a następnie ustaw niską temperaturę. Pozwól wodzie zagotować się na zewnątrz puszki, bulgocząc i wypuszczając parę wodną przez około trzydzieści sekund.

  • Jeśli poczujesz coś dziwnego lub metalicznego, od razu przejdź do następnej sekcji. Woda mogła wygotować się lub ciepło mogło być zbyt wysokie, powodując stopienie atramentu lub aluminium na puszce.
  • Jeśli palnik pieca nie może utrzymać puszki z napojem, użyj płyty grzejnej lub użyj szczypiec z żaroodpornymi uchwytami, aby utrzymać puszkę z napojem nad kuchenką.
Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 5
Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 5

Krok 5. Użyj szczypiec, aby obrócić gorącą puszkę do góry nogami w zimną wodę

Trzymaj szczypce dłonią skierowaną do góry. Użyj szczypiec, aby podnieść puszkę, a następnie szybko odwróć ją nad łaźnią z zimną wodą, zanurzając puszkę w misce z wodą.

Przygotuj się na głośny hałas, ponieważ puszka jest szybko miażdżona! Ze względu na dźwięk unikaj przeprowadzania eksperymentu na dzieciach w wieku przedszkolnym

Część 2 z 3: Jak to działa

Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 6
Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 6

Krok 1. Dowiedz się o ciśnieniu powietrza

Powietrze wokół ciebie napiera na ciebie i każdy inny obiekt z ciśnieniem dochodzącym do 101 kPa (14,7 funtów na cal kwadratowy), gdy jesteś na poziomie morza. Normalnie wystarczyłoby to, aby zmiażdżyć samą puszkę, a nawet osobę! Nie dzieje się tak, ponieważ powietrze wewnątrz puszki po napojach (lub materiał wewnątrz twojego ciała) wypycha się na zewnątrz z równym ciśnieniem i ponieważ ciśnienie powietrza „znosi się”, popychając nas z każdej strony jednakowo.

Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 7
Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 7

Krok 2. Dowiedz się, co się stanie, gdy podgrzejesz puszkę z wodą

Gdy woda w puszce się zagotuje, możesz zobaczyć, jak woda zaczyna ulatniać się w postaci małych kropelek w powietrzu lub pary. W takim przypadku część powietrza w puszce zostaje wypchnięta, aby zrobić miejsce dla rozszerzającej się chmury kropelek wody.

  • Mimo, że puszka traci część powietrza w środku, nie ulega jeszcze zgnieceniu, ponieważ para wodna, która zajęła miejsce powietrza, zamiast tego wypycha się od środka.
  • Ogólnie rzecz biorąc, im bardziej podgrzewasz ciecz lub gaz, tym bardziej się rozszerzają. Jeśli jest to zamknięty pojemnik, który nie może się rozszerzać, wywiera większy nacisk. Jest to znane jako prawo Gay-Lussaca.
Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 8
Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 8

Krok 3. Zrozum, jak puszka zostaje zmiażdżona

Gdy puszka jest odwrócona do góry nogami w lodowatej wodzie, sytuacja zmienia się na dwa sposoby. Po pierwsze, puszka nie jest już otwarta na powietrze, ponieważ woda blokuje otwór. Po drugie, para wodna wewnątrz puszki ponownie szybko się ochładza. Para wodna ponownie zmniejsza się do swojej pierwotnej objętości, maleńkiej ilości wody na dnie puszki. Nagle większość przestrzeni wewnątrz puszki nie ma w ogóle nic – nawet powietrza! Powietrze, które przez cały ten czas napierało z zewnątrz puszki, nagle nie ma po drugiej stronie nic, co mogłoby mu się oprzeć, więc miażdży puszkę do środka.

Przestrzeń, w której nic nie ma, nazywa się a odkurzać.

Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 9
Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 9

Krok 4. Przyjrzyj się uważnie puszce, aby odkryć jeszcze jeden efekt eksperymentu

Pojawienie się próżni lub pustej przestrzeni wewnątrz puszki ma jeszcze jeden efekt oprócz spowodowania zgniecenia puszki. Obserwuj uważnie puszkę, gdy ją opuszczasz do wody i ponownie, gdy ją wyciągasz. Możesz zauważyć, że niewielka ilość wody zostaje zassana do puszki, a następnie ponownie wycieka. Dzieje się tak, ponieważ ciśnienie wody napiera na otwór puszki, ale tylko na tyle mocno, aby napełnić trochę puszki, zanim aluminium zostanie zmiażdżone.

Część 3 z 3: Pomaganie uczniom w nauce z eksperymentu

Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 10
Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 10

Krok 1. Zapytaj uczniów, dlaczego puszka została zmiażdżona

Sprawdź, czy uczniowie mają jakieś pomysły na to, co stało się z puszką. Na tym etapie nie potwierdzaj ani nie zaprzeczaj żadnej z odpowiedzi. Potwierdź każdy pomysł i poproś uczniów, aby wyjaśnili swój proces myślowy.

Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 11
Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 11

Krok 2. Pomóż uczniom wymyślić warianty eksperymentu

Poproś uczniów, aby wymyślili nowe eksperymenty, aby przetestować swoje pomysły i zapytaj ich, co ich zdaniem wydarzy się, zanim przeprowadzą nowy eksperyment. Jeśli mają problemy z wymyśleniem nowego eksperymentu, pomóż im. Oto kilka wariantów, które mogą być pomocne:

  • Jeśli uczeń uważa, że to woda (nie para wodna) wewnątrz puszki była odpowiedzialna za jej zmiażdżenie, poproś uczniów, aby napełnili całą puszkę wodą i zobaczyli, czy jest zmiażdżona.
  • Przeprowadź ten sam eksperyment z mocniejszym pojemnikiem. Cięższy materiał powinien być kruszony dłużej, co da więcej czasu na wypełnienie go wodą z lodem.
  • Spróbuj pozwolić puszce ostygnąć przez krótki czas przed włożeniem jej do kąpieli lodowej. Spowoduje to obecność większej ilości powietrza w puszce, a tym samym mniejsze zgniecenie.
Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 12
Zmiażdż puszkę ciśnieniem powietrza Krok 12

Krok 3. Wyjaśnij teorię eksperymentu

Skorzystaj z informacji w sekcji Jak to działa, aby nauczyć uczniów, dlaczego puszka została zmiażdżona. Zapytaj ich, czy to pasuje do tego, co wymyślili w swoich eksperymentach.

Wideo - Korzystając z tej usługi, niektóre informacje mogą być udostępniane YouTube

Porady

Opuść puszkę do wody za pomocą szczypiec, zamiast ją upuszczać

Ostrzeżenia

  • Starsze dzieci (w wieku 12+) mogą samodzielnie wykonywać tę aktywność, ale tylko pod nadzorem osoby dorosłej! Nigdy nie pozwalaj więcej niż jednej osobie na demonstrację na raz, chyba że obecny jest więcej niż jeden nadzorca.
  • Puszka i woda w środku będą gorące. Poproś uczestników, aby cofnęli się, gdy puszka jest wrzucana do wody, aby uniknąć obrażeń spowodowanych rozpyloną gorącą wodą.

Zalecana: