https://frosthead.com

Марсхмалловс: Савршени медиј за демонстрирање принципа физике

Ако Ускршњи зец дође овог викенда у вашу кућу, можда ћете се наћи с мноштвом марсхмаллов-а и Пеепс. Шта да радим са свима њима? Осим што ћете их једноставно јести, кухати са њима или ослободити уметничку страну правећи диораме, размислите о њиховој употреби… .за науку!

Сличан садржај

  • Научна потрага за савршеним с'море
  • Врућа чоколада прекривена пиршавим млијеком остаће вам топлу ову дугу солстицијску ноћ

Марсхмалловс, испада, обавезно имају опрему за домаће научне експерименте. Свакако, можете их користити за тестирање самоконтроле ваше деце кроз поље злогласног теста психијатре и његових све сложенијих итерација. Али ако радије не бисте мучили своју децу тако што ћете на тангиран начин остављати мочварну ролу која им није наређена, размислите о испробавању ових једноставних научних пројеката:

Марсхмалловс у вакууму

запремина гаса Однос између запремине гаса и његовог притиска може се показати код куће једноставним подешавањем. (Фото Мохи Кумар)

Не, није такав вакуум, упркос интригантним могућностима које ова фраза изазива. Мораћете:

  • Стаклена тегла са поклопцем
  • Механизам за испумпавање мало ваздуха из тегле
  • Марсхмалловс

Пхисицс Хипертектбоок препоручује коришћење кухињске вакуум пумпе за овај експеримент. Просецање мале рупе у поклопцу стакленке и убацивање вакуумске пумпе за заштиту вина у њу такође делује.

Ставите неколико марсхмаллов-а у теглу, запечатите и испумпајте ваздух:

Шта се дешава? Марсхмалловс су у основи пена из шећера, воде, ваздуха и желатине. Шећер их чини слатким, комбинација воде и шећера их чини лепљивима, а желатина их чини растезљивим. Али ваздух - који заправо чини већину запремине кондиторских производа - чини марсхмалловс најукуснијим начином капсулирања гаса у чврсту супстанцу. Док пумпате ваздух из тегле, ваздух у мочвару се шири, а мочварни сеф се надува. Отпустите бртву и марсхмаллов се врати у своју нормалну величину.

Честитам! Управо сте показали Боилеов закон, који каже да када се температура не промени, однос између притиска (који се смањује избацивањем ваздуха из тегле) и количине било које подешене количине гаса (мочваре) је обрнуто пропорционалан. Другим речима, смањење једног захтева повећавање другог.

Ако их не можеш појести, нуке!

Ако сте икада пекли мочвару над логорском ватром, знаћете где иде следећа демонстрација. Мораћете:

  • Микроталасна
  • Микроталасни тањир
  • Марсхмаллов стандардне величине (избегавајте миније или џумбове; први ће се пржити, а други може направити огроман неред!)

Ставите марсхмаллов на једну од његових равних страна у средину тањира. Затим микровалну пећницу ставите на, рецимо, 45 секунди.

Живо је! Овог пута, уместо да мењате притисак око мочваре, мењате и температуру. Док микроталасна пече марсхмаллов, вода у тој мочвари загреје и греје ваздух. Када ваздух постане врућ, он се шири, што приморава мочвару да се надуви. Вода из сластичарне такође омекшава шећере, узрокујући да цури, као што се види у горњем видеу (креирао ИоуТубе корисник бббпвнс).

Однос између температуре и запремине репрезентативан је за Цхарлесов закон, који држи да ће се свака подешена количина гаса проширити ако се загрева - повећање температуре гаса захтева повећање количине гаса.

Ако ово покушате са Пеепс-ом, постаје помало алармантан исход, који је приказао ИоуТубе корисник УБроцкс:

Ако сте се залетели на Стаи Пуфт Марсхмаллов Ман, нажалост - чудовиште мочварне руже које сте извукли из микроталасне пећнице неће потрајати - охладиће се и испухати у гроздасту млазницу. Али пре него што се потпуно охлади, излив је прилично пробирљив и може се обликовати у облике. Али опрезно! Остаци мочваре су попут наплама - залепиће се за вас и запалити. Након што се мало охлади, премажите уљем на длановима пре него што ишта обликујете, иначе ће ваша скулптура остати залепљена за ваше руке.

Гооеи начин израчунавања брзине светлости

За ову демонстрацију вам је потребно мало позадинског знања док почнете. Брзина таласа може се израчунати множењем таласне дужине (растојање од гребена до гребена) са фреквенцијом (број циклуса гребена до гребена који се понављају у одређеном временском размаку). Светлост је талас и његова брзина се може израчунати на исти начин без маштовите опреме. Мораћете:

Дете мери раздаљину између растопљених мрља након што се слој марсхмаллов-а подгрејао. Фото Мохи Кумар

Дете мери раздаљину између растопљених мрља након што се слој марсхмаллов-а подгрејао. Дете мери раздаљину између растопљених мрља након што се слој марсхмаллов-а подгрејао. (Фото Мохи Кумар)
  • Микроталасна пећница са уклоњеним грамофоном
  • Стаклени тањир или посуда за печење
  • Мини марсхмалловс
  • Владар
  • Калкулатор

Узмите посуду за печење и спакујте један слој марсхмаллов-а дуж дна, постројеног попут ситних надутих војника. Уверите се да је грамофон уклоњен из микроталасне - ово омогућава микроталасним пећницама да се крећу кроз стакло и марсхмалловс у облику стојећег таласа. Кувајте неколико минута на тихој раздаљини, пажљиво посматрајући марсхмалловс. Када је уклоњен грамофон, микроталасна пећница се не загрева равномерно - приметићете растопљене закрпе које се формирају у вашем пољу марсхмаллова.

Чим угледате неколико таквих фластера, извадите посуду и измерите удаљеност између две које формирају линију паралелну са вратима микроталасне - означавају места највећих амплитуда унутар стојећег таласа. Помножите то са два да бисте добили пуну таласну дужину микроталаса који су прошли кроз ваше мочваре (ако погледате геометрију стојећег таласа, првобитно мерење вам је дало само пола таласне дужине). Претвори ово у метре.

Помножавање овог резултата са фреквенцијом микроталасне пећнице, које се налази у упутству за микроталасну пећницу или на налепници унутар уређаја, даје ~ 299.000.000 метара у секунди - приближно брзина светлости! Овде погледајте снимак овога.

Узмите посуду за печење и спакујте један слој марсхмаллов-а дуж дна, постројеног попут ситних надутих војника. Уверите се да је грамофон уклоњен из микроталасне - ово омогућава микроталасним пећницама да се крећу кроз стакло и марсхмалловс у облику стојећег таласа. Кувајте неколико минута на тихој раздаљини, пажљиво посматрајући марсхмалловс. Када је уклоњен грамофон, микроталасна пећница се не загрева равномерно - приметићете растопљене закрпе које се формирају у вашем пољу марсхмаллова.

Чим угледате неколико таквих фластера, извадите посуду и измерите удаљеност између две које формирају линију паралелну са вратима микроталасне - означавају места највећих амплитуда унутар стојећег таласа. Помножите то са два да бисте добили пуну таласну дужину микроталаса који су прошли кроз ваше мочваре (ако погледате геометрију стојећег таласа, првобитно мерење вам је дало само пола таласне дужине). Претвори ово у метре.

Помножавање овог резултата са фреквенцијом микроталасне пећнице, које се налази у упутству за микроталасну пећницу или на налепници унутар уређаја, даје ~ 299.000.000 метара у секунди - приближно брзина светлости! Овде погледајте снимак овога.

Марсхмалловс: Савршени медиј за демонстрирање принципа физике