چند آزمایش ساده و جالب فیزیک

**دانه کولانه** · #1 03-17-2008

چند آزمایش جالب از فیزیک
======================================
چند آزمایش ساده و جالب در مورد کشش سطحی آب

استعداد آب در خوردن سکه!
یک لیوان یا شیشه با دهانه گشاد را روی میز قرار دهید و آن را تا لبه از آب پر کنید، به نحوی که آب لبریز نشود و دیواره خارجی لیوان خشک بماند. حال تعدادی سکه یا کلید را به آرامی داخل آب بیندازید.
خواهید دید که تعداد غیر قابل تصوری سکه در آب جای می گیرد بدون آن که آب از لیوان بیرون بریزد. در واقع کشش سطحی آب کمک می کند تا سطح آب برآمده شده و از لبه های لیوان هم بالاتر برود.

========================================
فرار چوب کبریت ها
دو عدد چوب کبریت را به طور موازی و با فاصله کم روی سطح آب قرار دهید. نوک چوب کبریت سوم را آغشته به مایع ظرفشویی کرده و در میان این دو با سطح آب تماس دهید. چوب کبریت ها به سرعت از هم دور می شوند.
در واقع مایع ظرفشویی کشش سطحی را در بین دو چوب کبریت کاهش می دهد و کشش آب از دو طرف چوب کبریت ها را از هم دور می کند.

=========================================
قایق صابونی
یک قایق کاغذی بسازید. یک شکاف در عقب قایق به وجود آورده و تکه ای صابون را در آن قرار دهید. این قایق را روی سطح آرام آب در یک ظرف بزرگ قرار دهید. کاهش کشش سطحی در عقب قایق و کشش سطحی آب از جلوی قایق باعث حرکت آرام قایق می شود. در واقع صابون به عنوان سوخت قایق به کار رفته است.

===============================================
رنگ کردن با آب !
محلولی از رنگ خوراکی (که در شیرینی پزی ها استفاده می شود) در آب بسازید. سپس قسمت انتهایی ساقه یک گل میخک تازه را بریده و آن را از قسمت بریده شده در این محلول قرار دهید. پس از 24 ساعت رنگ گلبرگ ها را مشاهده کنید.
می توانید برای به دست آوردن نتیجه جالب تر، ساقه گل را از و سط بشکافید و نصف آن را در یک محلول و نصف دیگر را را در محلولی با رنگ دیگر قرار دهید تا یک گل میخک رنگ و وارنگ به دست آورید.
این آزمایش ها را با گل های مختلف و گیاهانی مانند کرفس نیز می توانید تکرار کنید.

==================================

جریان های دارای جاذبه

با مداد چهار سوراخ در یک لیوان یک بار مصرف ایجاد کنید. سوراخ ها باید نزدیک به هم و در یک خط مستقیم و در قسمت پایین لیوان ایجاد شوند. لیوان را از آب پر کنید. جریان های آب ضمن خارج شدن از چهار سوراخ، به هم می پیوندند و یک جریان یا گاهی دو جریان تشکیل می دهند. در واقع پیوند هیدوژنی بین مولکول های آب، جریان های مجزا را به سمت هم می کشد.
اگر جریان ها به طور خود به خود به هم نپیوستند، می توانید آن ها را با هدایت دست به بچسبانید.
====================================

اثر جسم باردار روی جریان آب

این آزمایش در کتاب درسی (شیمی 1) نیز هست، که بر اساس آن یک جسم باردار (مانند یک شانه) می تواند باریکه آب را از مسیر خود منحرف کند. در واقع مولکول های قطبی آب از قطب ناهمنام به سمت جسم باردار می چرخند و جذب آن می شوند.

**دانه کولانه** · #2 03-17-2008

باتری میوه ای

صادق بهداد

برای ساختن این باتری فقط به کمک مادرتان نیاز دارید. اگر می‌پرسید چرا، کافی است نگاهی به لیست مواد لازم بیندازید.
مواد لازم:
• چند عدد لیموترش ( می‌توانید به جای لیمو، از نوشابه یا آبلیمو هم استفاده کنید. )
• مقداری سیم مسی
• تعدادی سکه
• چند عدد گیره کاغذ
• چاقو
• قیچی
• لامپ کوچک، ساعت دیجیتالی یا هر وسیله الکتریکی کم مصرف دیگری که با استفاده از آن بتوان باتری را امتحان کرد.
روند کار:
1. ابتدا یک تکه از سیم جدا کنید و یک سر آن را دور گیره کاغذ بپیچید.
2. یک تکه دیگر از سیم جدا کنید و این بار، یک طرف آن را دور سکه بپیچید. ( اگر سکه کثیف است، آن را با آب و صابون بشویید تا تمیز شود. )
3. تکه دیگری نیز از سیم جدا کنید. یک سمت آن را به دور سکه دوم و طرف دیگر را به دور یکی از گیره های کاغذ باقیمانده بپیچید. حالا شما باید سه قطعه سیم شبیه سیمهای شکل زیر داشته باشید.

4. دو لیمو ترش بردارید و آنها را کمی فشار دهید. لیموها را باید آنقدر فشار دهید که بافت درون آنها نرم شود، اما مواظب باشید که پوست آنها پاره نشود. ( اگر لیمو ترش ندارید، می‌توانید دو لیوان بردارید و در آنها مقداری آبلیمو یا مقداری نوشابه بریزید. )
5. روی پوست هر یک از لیموها با چاقو دو برش کوچک ایجاد کنید.
6. سه قطعه سیمی را که در ابتدای کار درست کردید، مطابق شکل زیر درون شکاف‌ها قرار دهید. ( اگر در منزل گیره کاغذ نداشتید، می‌توانید سیم را به همان صورتی که هست در شکاف‌ها بگذارید. ضمنا در صورتی که به جای لیمو از آبلیمو یا نوشابه استفاده می‌کنید، سیم‌ها را طوری داخل ظرف قرار دهید که با هم تماس نداشته باشند. در این حالت هر یک از لیوانها مانند یک لیمو ترش عمل می‌کند. ) دقت کنید که سیمها را آنقدر فشار دهید که سکه و گیره کاغذ به گوشت درون لیمو برسد.

7. حالا دو سر آزاد سیمها را به دو سمت لامپ یا ساعت کوچک خود وصل کنید. ( اگر همه مراحل را درست انجام داده اید ولی لامپ روشن نمی شود، جای دو سر سیم را با هم عوض کنید. این مرحله دقیقا شبیه قرار دادن باتری در دستگاه است. اگر باتری را برعکس بگذارید، دستگاه کار نخواهد کرد. )
در باتری میوه ای شما، دو واکنش شیمیایی روی می‌دهد. واکنش اول بین فلز گیره کاغذ و آب لیمو ( یا نوشابه ) و واکنش دوم بین فلز سکه و آب لیمو انجام می‌شود. چون جنس این دو فلز متفاوت است، الکترونها بیشتر به یک سمت ( نسبت به سمت مخالف ) رانده می‌شوند. این همان چیزی است که "جریان الکتریکی" نامیده می‌شود. اگر هر دو فلز از یک جنس بودند، جریانی نیز وجود نداشت. در مدار ما، الکترونها از یک سمت شروع به حرکت می‌کنند و پس از طی یک مسیر دایره ای به نقطه اول بازمی گردند. عبور آنها از درون ساعت ( یا لامپ ) باعث می‌شود که ساعت به کار افتد.

8. زمان کار کردن باتری خود را اندازه بگیرید و روی کاغذ یادداشت کنید. اگر مایل بودید می‌توانید نتیجه کار خود را به آدرس edu@Tebyan.net ارسال کنید.
9. آب لیمو یک اسید است. برای همین گفتیم که می‌توانید به جای آن از آبلیمو یا نوشابه استفاده کنید. ( اگر پشت شیشه های نوشابه را خوانده باشید، حتما دیده اید که یکی از محتویات آن اسید فسفریک است. ) آب لیمو را با مواد اسیدی دیگر ( مثلا محلول رقیق سرکه در آب، یا آب پرتقال یا ... ) جایگزین کنید و ببینید که آیا باز هم باتری شما کار می‌کند. زمان کار کردن آن بیشتر شده است یا کمتر؟
10. فکر می‌کنید اگر به جای اسید از آب نمک یا یک محلول قلیایی ( مثلاً محلول آب و صابون ) استفاده کنید، چه می‌شود؟ این کار را هم امتحان کنید و نتیجه را بنویسید. هر بار سعی کنید پیش از انجام آزمایش، حدس بزنید چه اتفاقی می‌افتد.
11. این بار، جای لیمو را با یک میوه دیگر ( مثلا سیب، سیب زمینی، موز، کیوی، پرتغال یا هر میوه دیگری که دوست دارید ) عوض کنید. فکر می‌کنید باتری قوی تر شود یا ضعیف تر؟ حدس خود و نتیجه نهایی کار را برای میوه های مختلف یادداشت کنید. قوی ترین و ضعیف ترین باتری که ساخته اید، کدام است؟
12. برای انجام این مرحله باید از دوستان یا سایر اعضای خانواده خود کمک بگیرید. لیمو ( یا هر میوه دیگری که استفاده کرده اید ) را از وسط قاچ کنید به طوری که سکه در یک نیمه و گیره کاغذ در نیمه دیگر باشد. طبیعتا لامپ (یا ساعت) از کار می‌افتد، چون مدار قطع شده است و الکترون‌ها نمی توانند جریان پیدا کنند. دستهای خود را روی دو نیمه قرار دهید. آیا لامپ روشن می‌شود؟
سپس یک دست خود را به دست دوستتان بدهید و از او بخواهید که دست دیگرش را روی نیمه دوم میوه بگذارد. آیا باز هم لامپ روشن می‌شود؟ تعداد نفرات را بیشتر کنید. آیا لامپ هم چنان روشن باقی می‌ماند؟
توانایی باتری شما چقدر بود؟ جریان حاصل از آن، از بدن چند نفر عبور کرد؟
13. زمان کار تمام باتری هایی را که ساخته اید، یادداشت کنید. کدام یک بیشتر از همه کار کرده است؟ آیا رابطه ای بین اندازه یا طعم میوه با این زمان وجود دارد؟ اگر تعداد میوه‌ها را بیشتر کنید، چه می‌شود؟

**دانه کولانه** · #3 03-17-2008

در این سایت آزمایشهای جالبی میتونین ببینین (البته انگلیسیه)
برای مثال
http://www.physics.ucla.edu/demoweb/...rtia_ball.html

**دانه کولانه** · #4 03-17-2008

با برف آب را بجوشانید!

یقینا با خواندن تیتر این آزمایش کمی تعجب کرده اید ولی بهتر است فعلا در قضاوت عجله نکنید، یک بالن کروی بردارید و آن را تا نصفه پر کنید و توسط شعله آن را به جوش آورید. سپس در آن را محکم ببندید و به صورت برعکس به گیره ای متصل کنید و منتظر بمانید تا از جوش آمدن بیفتد. بعد روی آن مقداری آب سرد یا برف بریزید. در کمال تعجب خواهید دید که آب درون شیشه شروع به جوشیدن می کند. جالب این است که اگر به بالن دست بزنید مشاهده می کنید که خیلی هم گرم نیست!
حال می رویم سراغ بررسی این پدیده:
راز این پدیده در این است که بخار آب حاصل از جوشیدن آب درون شیشه تمام هوای داخل شیشه را به بیرون رانده و در واقع زمانی که ما در بطری را بستیم قسمت خالی بطری فقط بخار آب بوده است. در نتیجه زمانی که ما آب سرد روی قسمت خالی شیشه می ریزیم، آن بخار آب تبدیل به مایع می شود. نتیجه این است که فشار در آن قسمت خالی خیلی خیلی کم می شود، و همان طور که می دانیم فشار کم باعث می شود مایعات در دمای کمتری به جوش بیایند. درست است که آب درون شیشه در حال جوشیدن است اما این آب جوش داغ نیست!

**دانه کولانه** · #5 03-17-2008

تخت خواب میخی Bed of Nails
یکی از آزمایشای جالب سایتی که در 2 پست بالا معرفی کردم اینه که میتونین ببیین
http://www.physics.ucla.edu/demoweb/..._of_nails.html

A "volunteer" removes glasses and jewelry and lies on a bed of 4000 nails. A male volunteer can take off his shirt so that his bare skin is against the nails. A plywood sheet is placed over him and several concrete blocks piled on top. The demonstrator then smashes the blocks with a sledge hammer.
Several physics principles are involved here. The force from any one nail is reduced by spreading the weight over many nails. The inertia of the blocks partially protects the person below from the force of impact. The smashing of the blocks absorbs much of the energy of the blow.

Using too few nails in this demo was a form of torture. In the illustration below Roman consul Marcus Atilius Regulus is tortured to death by Carthaginians in about 255 BC. The illustration was painted in about 1415 in Paris.

**دانه کولانه** · #6 03-17-2008

آزمایش مربوط به جوشیدن

می دانیم که به واسطه حرکت براونی ممکن است انرژی جنبشی بعضی از مولکولهایی که به سطح مایع می رسند، به اندازه ای باشد که بتوانند از سطح مایع خارج و پراکنده شوند. این فرآیند را تبخیر سطحی می گویند، اما اگر دما در فشار ثابت زیاد شود. داخل ظرف نیز حبابهایی بخار تشکیل می گردد.هنگامی که این حبابها خارج شوند، مایع به جوش آمده است. شما در آزمایش فوق ، با فرآیند تبخیر و عوامل موثر بر آن آشنا خواهید شد.

برای آزمایش اول ، مقدار کمی اتر یا الکل در یک شیشه ساعتی ریخته و آن را در کفه سمت چپ ترازوی حساس قرار دهید و در کفه سمت راست ، آن قدر وزنه بگذارید تا تعادل برقرار گردد. حال مدتی صبر کنید، به سهولت مشاهده خواهید کرد که ، تعادل ترازو بر هم خورده است و کفه سمت چپ سبکتر می شود. علت چیست؟ در آزمایش بعدی ، دو شیشه ساعتی مشابه را اختیار کنید، در آنها با جرم مساوی ، یکی آب و دیگری اتر بریزید و سپس هر یک از آنها را ، در یکی از کفه های ترازو قرار دهید و ترازو را به حالت تعادل درآورید. مدتی صبر کنید، تعادل ترازو به هم می خورد، کدام کف ترازو بالا می رود؟

به عقیده شما علت چیست؟!

در آزمایش سوم ، در هر دو شیشه به میزان مشخص و دقیقا مساوی ، اتر بریزید، آنها را در کفه های ترازو قرار داده و در یکی از کفه ها ، یک کاغذ صافی مچاله شده قرار دهید، و با کمک وزنه های کوچک ، ترازو را ، به حلات تعادل برسانید.
پس از مدتی خواهید دید که باز هم تعادل به هم می خورد، این بار کدام کفه بالا می رود؟! علت چیست؟!

پاسخ روشن است، آب و اتر در آزمایشهای انجام شده تبخیر می شوند. همچنین ، سرعت تبخیر آب و اتر و شرایط محیطی نیز ، موثرند و باعث تفاوت می شوند. در آزمایش بعدی ، در یک بشر ، تا نیمه آب بریزید و آن را روی توری و سه پایه بگذارید و سپس دماسنجی را درون بشر قرار داده وچشمه گرمایی را به کار اندازید تا آب گرم شود. حال به صورت متوالی وضع آب داخل بشر را بررسی کنید. با بالارفتن دما ، ابتدا ، حبابهای ریزی از سطح آب خارج می شوند که عبارتند از هوای محلول در آب ، البته حبابهای درشت تری که از ته ظرف به سمت بالا حرکت کرده و در وسط ظرف ناپدید می شوند نیز وجود دارند.

این حبابها مولکولهای بخار آب هستند که ، مجتمع شده، به طرف بالا می آیند. ولی وقتی به وسط ظرف می رسند، چون آب میان ظرف هنوز گرم نشده مجددا تبدیل به مایع می شوند. و در مرحله سوم نیز ، حبابهای بخار از همه جای ظرف به طرف بالا حرکت نموده، از سطح مایع خارج می شوند، که در این هنگام آب به دمای جوش رسیده است. شما می توانید در تمامی مراحل فوق ، دمایی را که دماسنج نمایش می دهد، یادداشت کنید. هنگامی که به مرحله جوش رسیدید دما ثابت می ماند. این دما را نقطه جوش در فشار محل آزمایش می نامند. هر قدر که مقدار فشار در محل آزمایش بیشتر باشد. نقطه جوش بالاتر است. به هنگام جوش تمام انرژی گرمایی که به وسیله آب جذب می شود، صرف تغییر حالت مایع به بخار می گردد و دمای بخار با دمای آب جوش برابر است.

حال شما باید به راحتی بدانید که چرا ، غذای درون زودپز زودتر پخته می شود، و دستگاههای خنک کننده، چگونه کار می کنند؟!