Den här artikeln ger förslag på ett experiment som använder lufttryck för att krossa en läsk kan. Detta kan vara en stor visuell demonstration av några enkla vetenskapliga principer, och med handledning, kan utföras av studenter.
Steg
- 1Skölj en läsk kan med vatten, och lämnar en liten mängd (ca 2 msk.) Av vatten i botten av burken.
- 2Förbered en skål med isvatten.
- 3Placera upprätt kan på en spis och värme tills vattnet kokar inuti burken.
- 4Använda tång innehas med handflatan vänd uppåt, plocka upp den varma kan snabbt vända den över och störta toppen av burken i skålen med vatten.
- 5I en bråkdel av en sekund kan det kommer att krossas med ett mycket högt ljud! (Mycket imponerande)
- 6Detta kommer att avsluta försöket, men på denna punkt, bör samverkan med klassen börjar:
- 7Fråga eleverna: "Vad orsakade kan att krossas?"
- 8Lyssna på elevernas svar. Detta kommer att hjälpa dig ta reda på vad de redan vet. Inte bejaka inte eller förneka något av svaren. Bara erkänna och acceptera dem, och be eleverna förklara sitt tänkande.
- 9Utifrån deras svar, kan du behöva förklara vad som hände, eller om de erbjuder en bra förklaring, gå vidare till nästa steg. (Se förklaringar i "Tips" avsnittet)
- 10Be eleverna att föreslå saker att förändra i experiment för att testa förklaringen.
- 11Eleverna är nu redo att "göra vetenskap." Studenterna ska upprepa aktiviteten och varierar villkoren. De borde spela in sina resultat och dra slutsatser. De bör dela sina resultat med varandra för att se om de håller.
Tips
- Förklaring:
- När kan är uppvärmd, det blir fylld med vattenånga. Denna ånga upptar ungefär 1000 gånger mer utrymme än det gjorde som en vätska. När du vänder burken över i kallt vatten, vänder vattenånga till flytande vatten väldigt snabbt, vilket skapar ett partiellt vakuum i burken.
- Möjliga variabler ändra:
- Mängd vatten i burken
- Temperaturen på vattnet i skålen
- Ökning av tiden mellan att ta bort burken från värmen och placera den i vattnet.
- Varför inte vattnet i skålen bara få skjuts upp i kan stället kan krossas bli? Vatten har massa, vilket innebär att den också har tröghet. Inertia kan ses som ett motstånd mot förändringar i rörelse. (Det är inte tekniskt korrekt, men räcker för illustrativt syfte.) Vattnet måste dras upp, och det måste gå från ett tillstånd av liten eller ingen rörelse och börjar röra sig uppåt. Detta kräver mer kraft än de sidor kan kommer att kunna motstå, så den kan krossas av lufttrycket innan vattnet kan röra sig i. Lite vatten kommer att flytta in i burken och kommer att ses rinner ut när du lyfter burken ut av vattnet.
- (Siffrorna är avrundade för enkelhetens skull, det engelska systemet används för att göra de krafter lite mer begriplig för lekmän)
- Gör Flip inte och låt gå. Vänd burken och lägger (inte släppa) den i vattnet.
- Hålla tungorna handflatan uppåt gör det mycket lättare att vända burken i vattnet.
- Låt oss anta att den endast kan förvärvar en 2/3 vakuum. (Detta kan vara ett mycket lägre tryck.) Atmosfärstryck är £ 14 / kvadrattum. A 2/3 vakuum skulle producera en inre tryck av ca 5 pund / kvadrattum. Detta är en differential av £ 9 / kvadrattum. Det innebär att varje kvadrattum av burken utsätts för en inåtriktad kraft av 11 £.
- Den genomsnittliga koks kan har cirka 49 kvadrat inches av yta. Det kan därför uppleva ett totalt krossande kraft av 441 kg. Om en totalt vakuum bildades, skulle krosskraft vara ca £ 686.
- Öva innan du gör detta framför eleverna.
Varningar
- Sköljtäta glasögon är nödvändiga för alla deltagare. (Kan köpas på de flesta hårdvara och centra hem. Var noga med att se till att de är sköljtätt.)
- Den kan och vattnet inuti blir varm. Se till att när burken vänds i vattnet, ingen står i en position där de kan skadas av vattnet flygande ur burken.
- Äldre barn (åldrar 10 +) kanske kan göra verksamheten själva med vuxen tillsyn men du, som vuxen, måste titta noga. Du är ansvarig för säkerheten! Låt aldrig mer än en person att göra demonstrationen på en gång!
Saker du behöver
- Tomma aluminium soda burkar
- Tång stora nog för att bekvämt hantera varma burkar
- Spis eller värmeplatta
- Grunt, tydlig, skål med kallt vatten
- Bunsenbrännare kan användas som värmekälla