دانش آموزان با حبابها آزمايش خواهند كرد.
اهداف:
كشف فشار جوي
آزمايش با حبابها و فشار جوي
لغات:
فشار
جوي
مواد:
سيم
سفت يا رخت آويز
مخلوط صابون
كتري آب جوش دستي
حباب
گردان
شيپور حباب ساز
پيش زمينه:
فشار جو يعني وزن هوايي كه نيرو يا فشاري را به اشياء وارد مي كند.
هرچيزي زنده يا غير
زنده، تحت تأثير اين فشار قرار ميگيرد. دانش آموزان معمولاً فكر
نميكنند كه خودشان به
عنوان سطحي از زمين هستند كه تحت تأثير تن هاي زيادي از هوا بر روي
خودشان هستند. آنها
تصور ميكنند كه قادر نيستند اطراف مكانهايي با چنين فشاري راه بروند.
هواشناسان بارومتر را
به عنوان وسيله اندازه گيري فشار جو ناميدهاند.
اجازه دهيد يكي از دانش آموزان متر را در دست خود نگه دارد. تمام كلاس
بايد اتفاقات را
مشاهده كنند و سعي كنند مواردي را كه منجر به جوشيدن آب مي شود بفهمند.
بسياري گيج
مي شوند كه گرما آب را به جوش ميآورد ولي اين كار نميشود. مايع داخل
محفظه شيشه
اي Methyl alcohol
يا ديگر مايعاتي است كه سرعت تبخير كمي دارند. گرماي دست شروع به
تبخير مايعي ميكند و تغييراتي را در فشار داخل محفظه ايجاد ميكند و
نيروها مايع را بالا
ميراند. هواي درون محفظه نيروي به طرف بالايي بر مايع وارد ميكند و به
نظر ميرسد كه در
حال جوشيدن است.
هوا وزن دارد و بنابراين ايجاد فشار ميكند. وزن ما را به طرف پايين
ميكشد و فشار را ايجاد
مي كند. فشار در جهات مختلف برابر است. در اين فعاليت دانش آموزان از
حبابهاي مختلفي كه
ساخته اند استفاده ميكنند براي كشف اين نكته كه حبابها كره هستند به اين
علت كه فشار
روي سطح آنها يكسان عمل ميكند و شكل كره را ايجاد ميكند. در فضايي كه
فشار هوا وجود
ندارد. فشار هنوز يكسان است به طوري كه حبابها هنوز هم كروي خواهند ماند.
روش ها:
1 –
از حباب گردان براي ديدن حركت حبابها به سمت بالا استفاده كنيد. توجه
كنيد كه در شروع
تشكيل حباب آنها در دو قطب فرو رفته (مسطح شده) هستند. بنابراين حبابها
به سمت بالا
حركت
ميكنند تا كروي شوند. اين به اين دليل است كه فشار هوا براي كره مساوي
است و در
زماني كه در دو قطب فرو رفته است فشار هوا نامساوي است.
2 –
از شيپور حباب ساز يا ديگر وسايل سازنده حباب استفاده كنيد و از بچه ها
بخواهيد به
اشكالي كه از دهانه شيپور خارج ميشوند نگاه كنند.
3 –
به هر گروه از دانش آموزان چهار قطعه سيم سفت (كه بيش از 10 سانتي متر
طول
نداشته باشد) بدهيد و از آنها بخواهيد با اين سيم ها دايره ، مثلث و مربع
بسازند. شكل چهارم
ميتواند يكي ديگر از همين اشكال انتخابي باشد.
4-
دانش آموزان اين آزمايش را چهار مرتبه انجام ميدهند و اطلاعات را ثبت
ميكنند.
آزمايشات علمي براي فراهم كردن نتيجه بهتر به بيش از يك آزمايش نياز
دارند. تمام حبابها بايد
كروي
باشند.
5 –
دانش آموزان بايد دستگاه هاي حباب ساز را با استفاده از محلول حباب
امتحان كنند. در زير
برخي
از محلولهايي را كه ميتوان استفاده كرد آوردهايم.
توجه: داون (يا ديگر صابونهاي با محتوي گليسيرين بالا) ميتوانند براي
گليسيرين جايگزين
شوند.
سازنده
حباب
وسايلي كه براي ساختن حباب بكار ميروند ميتوانند در هر اندازه اي
باشند. براي ساختن
حباب
ساز كوچك سيم هاي نازكتر ميتوانمند استفاده شوند. اگر مي خواهيد حباب
ساز بزرگي
بسازيد سيم سفت (مثل رخت آويز) لازم است. اگر شما از رخت آويز استفاده
كنيد ممكن است
مجبور شويد حلقه اي دور سيم بپيچيد تا به چسبيدن محلول به سيم كمك كند.
رخت آويزها
معمولاً داراي پوششي هستند كه مانع چسبيدن محلول به آنها ميشود. دستگاه
حباب ساز را
داخل
مخلوط صابون فرو ببريد و به آرامي در آن بدميد. پوست آن كشيده خواهد شد و
حباب
واقعاً آزاد ميگردد. اگر مچ دست را كمي بپيچاندي مطمئناً آزاد خواهد شد.
محلول ساده:
1 –
يك قسمت صابون، يك قسمت گليسيرين و 6 قسمت آب مقطر را مخلوط كنيد.
2 –
3 يا 4 قاشق چايخوري پودر صابون يا قطعه صابون را در چهار فنجان آب داغ
قرار دهيد.
اجازه بدهيد مخلوط براي مدت سه روز بماند و سپس در آن سه قاشق پر بزرگ از
شكر را تكان
دهيد.
محلولهاي ديگري كه شما ميتوانيد استفاده كنيد:
3
قسمت آب، 1 قسمت
Karo syrup،
1 قسمت گليسيرين، 2 ميلي ليتر نمك.
3
قسمت آب، يك قسمت پاك كننده، يك قسمت گليسيرين، 2 ميلي ليتر نمك.
