ساخت اسباب موسیقی ساده با آب

گردآوری و تالیف: اصغر ناصری

آیا می توان فقط با چند لیوان آب یک ابزار موسیقی ساخت؟

بله و تنها چیزی که نیاز دارید چند لیوان مشابه است. لیوان ها را کنار هم قرار داده و در آنها مقادیر متفاوتی آب بریزید، چیزی مانند شکل زیر.

حالا با یک مداد ضربه ای به هرکدام بزنید. خواهید دید که از هرکدام صدای آهنگینی با تون متفاوت به گوش می رسد.

سطح آب مانند یک مانع سخت عمل کرده و امواج صوتی را بر می گرداند. اما طول موج اصوات تولید شده نسبت مستقیم با قسمت خالی لیوان ها دارد. در نتیجه اصوات متفاوتی از هر کدام به گوش می رسد.

آزمایش ساده و جالب: فرو رفتن نی در سیب زمینی

گردآوری و ترجمه: اصغر ناصری

آزمایش علمی ساده زیر با هدف نشان دادن تاثیر نیروی هوای فشرده طراحی شده است و مخاطب آن می تواند دانش آموزان ابتدایی باشد.

برای این آزمایش یک عدد سیب زمینی و دو یا چند عدد نی نیاز داریم. مراحل آزمایش بشرح زیر است:

1. ابتدا سیب زمینی را با یک دست و نی را لای انگشتان دست دیگر می گیریم به طوری که سوراخهای انتهای نی باز باشد. سپس با نوک تیز نی ضربه ای به پوست سیب زمینی می زنیم. نی یا می شکند یا فقط خراشی بر سطح سیب زمینی ایجاد می کند.

2. بار دوم نی سالم دیگری را می گیریم و این بار با انگشت شست انتهای بالایی نی را مسدود می کنیم. سپس در همین حال ضربه ای به روی سیب زمینی می زنیم. خواهیم دید که نی مقدار قابل توجهی در سیب زمینی فرو می رود. دلیل چیست؟

در حالت دوم هوا داخل نی به دام می افتد. وقتی با نی به سیب زمینی ضربه می زنیم، هوا داخل نی فشرده شده و باعث استحکام نی می شود. در نتیجه نی مانند مته ای فلزی به داخل سیب زمینی فرو می رود!

منبع:

http://www.sciencekids.co.nz/experiments/stabapotato.html

یک آزمایش جالب در شیمی: خمیر دندان فیل

ترجمه و گردآوری: اصغر ناصری

یک استوانه مدرج بزرگ (مثلا 500 میلی متری) برداشته و حدود 50 میلی لیتر پروکساید هیدروژن 30 درصد در آن بریزید. به اندازه یک سرنگ مایع ظرفشویی به آن اضافه کنید. استوانه مدرج را روی یک سینی بزرگ قرار دهید. یک فنجان چای خوری پودر یدید پتاسیوم به آن بیافزایید و عقب بایستید. تصویر متحرک زیر نتیجه را نشان می دهد (تا باز شدن تمامی فریم ها صبر کنید).

چه اتفاقی افتاده است؟ واکنش زیر این تجزیه شیمیایی را فرموله می کند:

2 H₂O₂(aq) O₂(aq) + 2 H₂O(aq)

در حقیقت شما با واکنش تسریع شده تجزیه پروکساید هیدروژن به اکسیژن و آب سر و کار دارید. ستونی از کف و حبابهای اکسیژن از استوانه بیرون می زند. درست مانند خمیر دندانی که از لوله بیرون بزند.

پس یدید پتاسیوم در واکنش بالا چه نقشی دارد؟ یدید پتاسیوم نقش کاتالیزور را دارد و در تجزیه شیمیایی بالا وارد نمی شود.

این آزمایش کمی خطرناک است. پروکساید هیدروژن 30 درصد می تواند سوزاننده باشد. بنابراین از عینک و دستکش استفاده کنید.

منبع:

http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/redox/faq/elephants-toothpaste.shtml

قانون برنولی

قانون برنولی یکی از مهم ترین و در عین حال جالب ترین قوانین مکانیک سیالات یعنی علم مطالعه حرکات مواد سیال است. به بیان ساده این قانون چنین می گوید: 

اگر سرعت یک سیال افزایش پیدا کند، فشاری که بر یک سطح وارد می کند کاهش می یابد و بالعکس

به عبارتی فشار و سرعت سیال نسبت عکس با یکدیگر دارند. این قانون نقش مهمی در آیرودینامیک یا علم مطالعه نیروهای وارد بر سیالات دارد و پرواز اشیاء پرنده ساخته دست انسان بوسیله آن توجیه می شود.  

شکل زیر پدیده ای را نشان می دهد که در هنگام عبور جریان هوا از دو طرف بال هواپیمای در حال حرکت افقی رخ می دهد. جریان هوا در هنگام برخورد به لبه حمله بال (لبه جلویی) به دو قسمت می‌شود. قسمتی که از روی سطح بالایی عبور می کند به علت طول بیشتر این سطح باید سریعتر حرکت کند تا خود را به قسمت پایینی جریان هوا برساند. در نتیجه افزایش سرعت نیمه بالایی جریان هوا، فشاری که به سطح بالایی بال وارد می کند کمتر می شود. در نتیجه فشار روی سطح بالایی کمتر از فشار روی سطح پایینی است و اختلاف این دو به صورت نیروی بالابرنده عمل می کند. 

 

ساده ترین آزمایشی که برای توضیح عملی اصل برنولی می توان انجام داد شاید آزمایش زیر باشد: 

یک قیف شیشه ای (که از فروشگاه های لوازم آزمایشگاهی قابل تهیه است) را بطور وارونه در دست گرفته و یک توپ کوچک پینگ پونگ را در داخل قیف و وسط آن بطور عمودی نگه دارید. حالا از دهانه تنگ قیف بشدت به داخل آن بدمید و دستتان را از زیر توپ بردارید: 

  

به نظر می رسد توپ در اثر نیروی باد با شدت به بیرون پرتاب خواهد شد. ولی چنین اتفاقی نمی افتد و اگر با شدت کافی به داخل قیف بدمید توپ در جای خود بطور معلق خواهد ایستاد! 

آیا می توانید با توجه به شکل زیر علت این پدیده را توجیه کنید؟