Почему воду можно налить с горкой

Как налить воду с горкой

Горку можно соорудить практически из чего угодно — из песка, соли, сахара и даже из одежды. А можно ли сделать горку из воды? На первый взгляд кажется, что пример такой горки — волна. Однако она движется и существует только в движении. А соорудить горку из воды, не создавая волны, — задача сложная, но вполне разрешимая. Выполни следующий опыт, чтобы убедиться в этом!

Опыт
Возьми хорошо вымытый сухой стакан, немного смажь края растительным маслом и наполни водой до отказа. А теперь очень аккуратно опускай в него по одной монете (гайке, шайбе).

Результат
По мере опускания монет в стакан вода из него не будет выливаться, а начнёт понемногу приподниматься, образуя горку. Это хорошо заметно, если посмотреть на стакан сбоку.
По мере увеличения в стакане количества монет горка будет становиться всё выше — поверхность воды надуется, словно воздушный шарик. Однако на какой-то монете этот шарик лопнет и вода струйками потечёт по стенкам стакана.

Что потребуется
• стеклянный стакан;
• горсть монет (например, гаек, шайб или других небольших металлических предметов);
• вода (лучше холодная);
• растительное масло.

Объяснение
В этом опыте горка на поверхности воды образуется в основном за счёт физического свойства воды, называемого поверхностным натяжением.
Его суть состоит в том, что на поверхности любой жидкости образуется тонкая плёнка из её частиц (молекул). Эта плёнка прочнее, чем жидкость внутри объёма. Чтобы её разорвать, необходимо приложить силу. Именно благодаря плёнке и образуется горка. Однако, если давление воды под плёнкой окажется очень большим (горка поднимется слишком высоко), она разорвётся.
Вторая причина образования горки — вода плохо смачивает поверхность стакана (холодная хуже, чем горячая). Что это значит? Взаимодействуя с твёрдой поверхностью, вода плохо к ней прилипает и плохо растекается. Именно поэтому она не стекает сразу же через край стакана при образовании горки. Кроме того, для уменьшения смачивания края стакана в опыте смазаны растительным маслом. Если бы, например, вместо воды использовали бензин, который очень хорошо смачивает стекло, никакой горки бы не получилось.

Сложность: опыт можно выполнять самостоятельно.

Источник

LiveInternetLiveInternet

—Цитатник

Детские праздники сценарии игры конкурсы 1. 2. 3. 4. .

Все праздники 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. .

185 простых игр в которые должен сыграть каждый умный ребенок 1. 2. .

ЛЕПИМ КОСМОС 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. .

Ной, научи нас рисовать животных 1. 2. 3. 4. 5. .

—Метки

—Рубрики

• Развивающие игры (247)
• Игры (207)
• Поделки с ребенком (137)
• Рисование (134)
• ЛЕПКА (100)
• Игры 0 до 3лет (59)
• Навигатор РОДИТЕЛЬСКОГО ОПЫТА. (46)
• Стихи,скороговорки,загадки (44)
• РАСКРАСКИ (42)
• Занимательная химия(Опыты) (39)
• Массаж,пальчиковые игры,Зарядка (39)
• День рождения и другие праздники (39)
• НОВЫЙ ГОД (38)
• Карточки обучающие (38)
• АППЛИКАЦИЯ (38)
• Развивающие книги,раскраски и т.д (28)
• Прописи (27)
• Чудеса своими руками (25)
• «Обучение ребенка» (12)
• Оригами (8)
• Детские блюда (8)
• Навигатор дневника для детей дошколы (6)
• ПАЛЬЧИКОВЫЙ ТЕАТР (5)
• ЛАБЕРИНТЫ (5)
• Психология,Развитие речи (5)
• Кухня (5)
• Рисунки на лице (4)
• Для дневника (1)

—Поиск по дневнику

—Подписка по e-mail

—Статистика

Школа Интересных Наук. Вода с горкой.

Суббота, 14 Февраля 2015 г. 01:13 + в цитатник

Школа Интересных Наук. Вода с горкой.

Школа Интересных Наук. Занимательная физика

Поверхностное натяжение — Вода с горкой

Итак, что понадобится:
— стакан или кружка,
— вода,
-монетки.

Опыт:
наполняем чашку или стакан водой до краев. Осторожно ребром опускаем в центр монетки одну за другой, не касаясь пальцами воды.

Вода поднимается над краями чашки. Мы набрали стакан воды с горкой.

Объяснение опыта
Объем монетки не велик, и объем воды в стакане увеличивается медленно. Сила поверхностного натяжения удерживает жидкость над краями стакана.
Конечно, в какой то момент очередная монета заставит воду вытечь из стакана, так как объем опущенных в воду монеток окажется достаточным, чтобы вода перелилась через край под действием собственного веса.

Источник

Простые опыты с водой. Домашние опыты для детей

Опыты и эксперименты в домашних условиях: занимательная физика

Виталий Зарапин педагог, популяризатор науки, кандидат технических наук

Один из способов занять ребенка на каникулах — предложить ему провести простые опыты, например физические опыты с водой. В книге «Опыты Тома Тита. Удивительная механика» разных опытов и экспериментов собрано целых 50, и некоторые из них дети могут и проделать, и понять совершенно самостоятельно. Предлагаем два опыта по физике, которые вполне можно показывать как настоящие фокусы — если немного потренироваться.

Как налить воду с горкой

Горку можно соорудить практически из чего угодно — из песка, соли, сахара и даже из одежды. А можно ли сделать горку из воды? На первый взгляд кажется, что пример такой горки — волна. Однако она движется и существует только в движении. А соорудить горку из воды, не создавая волны, — задача сложная, но вполне разрешимая. Выполни следующий опыт, чтобы убедиться в этом!

Что потребуется:

• стеклянный стакан
• горсть монет (например, гаек, шайб или других небольших металлических предметов)
• вода (лучше холодная)
• растительное масло

Опыт. Возьми хорошо вымытый сухой стакан, немного смажь края растительным маслом и наполни водой до отказа. А теперь очень аккуратно опускай в него по одной монете (гайке, шайбе).

Результат. По мере опускания монет в стакан вода из него не будет выливаться, а начнёт понемногу приподниматься, образуя горку. Это хорошо заметно, если посмотреть на стакан сбоку.

По мере увеличения в стакане количества монет горка будет становиться всё выше — поверхность воды надуется, словно воздушный шарик. Однако на какой-то монете этот шарик лопнет, и вода струйками потечёт по стенкам стакана.

Объяснение. В этом опыте горка на поверхности воды образуется в основном за счёт физического свойства воды, называемого поверхностным натяжением. Его суть состоит в том, что на поверхности любой жидкости образуется тонкая плёнка из её частиц (молекул). Эта плёнка прочнее, чем жидкость внутри объёма. Чтобы её разорвать, необходимо приложить силу. Именно благодаря плёнке и образуется горка. Однако, если давление воды под плёнкой окажется очень большим (горка поднимется слишком высоко), она разорвётся.

Вторая причина образования горки — вода плохо смачивает поверхность стакана (холодная хуже, чем горячая). Что это значит? Взаимодействуя с твёрдой поверхностью, вода плохо к ней прилипает и плохо растекается. Именно поэтому она не стекает сразу же через край стакана при образовании горки. Кроме того, для уменьшения смачивания края стакана в опыте смазаны растительным маслом. Если бы, например, вместо воды использовали бензин, который очень хорошо смачивает стекло, никакой горки бы не получилось.

Повелитель воды

Предметы, плавающие на поверхности воды, движутся в каком-либо направлении по различным причинам: их могут подгонять ветер или волны, увлекать течение. А можно ли управлять плавающими предметами? Да, их можно подгонять рукой. А можно ли управлять, ничем их не касаясь? Конечно! Только для этого надо управлять свойствами воды. Как это можно сделать, ты узнаешь, проделав следующий опыт.

Что потребуется:

• коробок спичек
• миска с водой
• кусочек мыла
• кусочек сахара-рафинада

Опыт. В миску, наполненную водой, аккуратно положи 10-12 спичек. Расположи их в форме лучей звезды, по возможности равномерно.

Возьми кусочек мыла и погрузи концом в воду в центре спичечной звезды. Наблюдай за тем, что произойдёт со спичками. А теперь вместо мыла опусти в центр звезды кончик кусочка сахара-рафинада и посмотри, как спички поведут себя на этот раз.

Результат. Когда ты погрузишь в воду конец кусочка мыла, спички тут же начнут плыть от него к краям миски. Если заменить мыло кусочком рафинада, спички, наоборот, поплывут в обратном направлении и соберутся возле погружённого в воду сахара.

Объяснение. Такое поведение спичек обусловлен следующим: погружая в воду разные вещества (мыло и сахар), ты тем самым изменяешь одно из важных свойств воды — силу поверхностного натяжения.

Мыло сильно уменьшает поверхностное натяжение воды. Когда ты касаешься кусочком мыла поверхности жидкости, оно растворяется и смешивается с ней. Молекулы мыла проходят между молекулами воды и снижают их взаимное притяжение. Там, где ты касаешься мылом воды, поверхностное натяжение нарушается. А поверхностное натяжение в других участках тянет спички по направлению к стенкам, прочь от мыла.

Сахар действует противоположно мылу — он увеличивает поверхностное натяжение. Именно поэтому спички стягиваются в центр миски к погружённому в воду кусочку рафинада.

Источник

physics_gymn12

Эврика

Физика — природная философия

Какую жидкость можно налить в стакан с горкой? Почему?

Среди необычных свойств воды стоит отметить ее исключительно высокое поверхностное натяжение (0,073 Н/м при 20 С) .
Из всех жидкостей более высокое поверхностное натяжение имеет только ртуть. Оно проявляется в том, что вода постоянно стремится стянуть, сократить свою поверхность, хотя она всегда принимает форму емкости, в которой находится в данный момент. Вода лишь кажется бесформенной, растекаясь по любой поверхности. Сила поверхностного натяжения заставляет молекулы ее наружного слоя сцепляться, создавая упругую внешнюю пленку.
Поверхностное натяжение можно наблюдать, если взять сухой стакан с чистыми ровными краями и аккуратно наливать в него воду. Если быть осторожным, то стакан можно налить «с горкой», возвышающейся над краями. Сила поверхностного натяжения аномально высока у воды, потому что ее молекулы слишком сильно для жидкости сцеплены между собой.
Эта особенность вытекает из химической формулы молекулы воды, в которой очень сильна поляризация.

Есть известный опыт с английскими булавками.

Вы налили воды в бокал до краев. Он полон. Возле бокала лежат булавки. Может быть, для одной-двух булавок еще найдется место в бокале?
Начните бросать булавки и считайте их. Бросать надо осмотрительно: бережно погружайте острие в воду и затем осторожно выпускайте булавку из руки, без толчка или давления, чтобы сотрясением не расплескать воды. Одна, две, три булавки упали на дно — уровень воды остался неизменным. Десять, двадцать, тридцать булавок. Жидкость не выливается. Пятьдесят, шестьдесят, семьдесят. Целая сотня булавок лежит на дне, а вода из бокала все еще не выливается.
Не только не выливается, но даже и не поднялась сколько-нибудь заметным образом над краями. Продолжайте добавлять булавки. Вторая, третья, четвертая сотня булавок очутилась в сосуде — и ни одна капля не перелилась через край; но теперь уже видно, как поверхность воды вздулась, возвышаясь немного над краями бокала. В этом вздутии вся разгадка непонятного явления. Вода мало смачивает стекло, если оно хотя немного загрязнено жиром; края же бокала — как и вся употребляемая нами посуда — неизбежно покрывается следами жира от прикосновения пальцев. Не смачивая краев, вода, вытесняемая булавками из бокала, образует выпуклость. Вздутие незначительно на глаз, но если дадите себе труд вычислить объем одной булавки и сравните его с объемом той выпуклости, которая слегка вздулась над краями бокала, вы убедитесь, что первый объем в сотни раз меньше второго, и оттого в “полном” бокале может найтись место еще для нескольких сотен булавок. Чем шире посуда, тем больше булавок она способна вместить, потому что тем больше объем вздутия.
Сделаем для ясности примерный подсчет. Длина булавки — около 25 мм, толщина ее — полмиллиметра. Объем такого цилиндра нетрудно вычислить по известной формуле геометрии (p*d2*h/4), он равен 5 куб. мм. Вместе с головкой объем булавки не превышает 5,5 куб. мм.
Теперь подсчитаем объем водяного слоя, возвышающегося над краями бокала. Диаметр бокала 9 см = 90 мм. Площадь такого круга равна около 6400 кв. мм. Считая, что толщина поднявшегося слоя только 1 мм, имеем для его объема 6400 куб. мм; это больше объема булавки в 1200 раз. Другими словами, “полный” бокал воды может принять еще свыше тысячи булавок! И действительно, осторожно опуская булавки, можно погрузить их целую тысячу, так что для глаз они словно займут весь сосуд и будут даже выступать над его краями, а вода все-таки еще не будет выливаться.

Edited at 2014-10-19 07:46 pm (UTC)

Источник

5 аномальных фактов о воде

Несмотря на простую химическую формулу, вода — вещество с очень необычными свойствами. Она таит в себе множество загадок, которые порой не под силу разгадать даже ученым.

Перед вами пять наиболее интересных фактов о воде.

1. Горячая вода замерзает быстрее холодной

Возьмем две емкости с водой: в одну нальем горячую, а в другую — холодную воду, и поместим их в морозильную камеру. Горячая вода замерзнет быстрее холодной, хотя по логике вещей, первой должна была превратиться в лед холодная вода: ведь горячей воде надо сначала остыть до температуры холодной, а потом уже превращаться в лед, в то время как холодной воде остывать не надо.

Почему же так происходит?

В 1963 году один танзанский студент по имени Эрасто Б. Мпемба (Erasto B. Mpemba) замораживая приготовленную смесь для мороженого, заметил, что горячая смесь застывает в морозильной камере быстрее, чем холодная. Когда юноша поделился своим открытием с учителем физики, тот лишь посмеялся над ним.

К счастью, ученик оказался настойчивым и убедил учителя провести эксперимент, который и подтвердил его открытие: в определенных условиях горячая вода действительно замерзает быстрее холодной.

Теперь этот феномен горячей воды, замерзающей быстрее холодной, носит название «эффект Мпемба». Правда, за долго до него это уникальное свойство воды было отмечено Аристотелем, Фрэнсисом Бэконом и Рене Декартом.

Ученые так до конца и не понимают природу этого явления, объясняя его либо разницей в переохлаждении, испарении, образовании льда, конвекции, либо воздействием разжиженных газов на горячую и холодную воду.

2. Сверхохлаждение и «мгновенное» замерзание

Все знают, что вода всегда превращается в лед при охлаждении до 0 °C … за исключением некоторых случаев! Таким случаем, например, является сверхохлаждение, которое представляет собой свойство очень чистой воды оставаться жидкой, даже будучи охлажденной до температуры ниже точки замерзания.

Это явление становится возможным благодаря тому, что окружающая среда не содержит центров или ядер кристаллизации, которые могли бы спровоцировать образование кристаллов льда. И поэтому вода остается в жидкой форме, даже будучи охлажденной до температуры ниже нуля градусов по Цельсию.

Процесс кристаллизации может быть спровоцирован, например, пузырьками газа, примесями (загрязнениями), неровной поверхностью емкости. Без них вода будет оставаться в жидком состоянии. Когда процесс кристаллизации запускается, можно наблюдать, как сверхохлажденная вода моментально превращается в лед.

Заметьте, что «сверхнагретая» вода также остается жидкой, даже будучи нагретой до температуры выше точки закипания.

3. «Стеклянная» вода

Не задумываясь, назовите, сколько различных состояний есть у воды? Если вы ответили три: твердое, жидкое, газообразное, то вы ошиблись. Ученые выделяют как минимум 5 различных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замерзшем виде.

Помните разговор про сверхохлажденную воду? Так вот, что бы вы ни делали, при температуре -38 °C даже самая чистая сверхохлажденная вода внезапно превратится в лед.

Что же произойдет при дальнейшем понижении температуры?

При -120 °C с водой начинает происходить что-то странное: она становится сверхвязкой или тягучей, как патока, а при температуре ниже -135 °C она превращается в «стеклянную» или «стекловидную» воду – твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура.

4. Квантовые свойства воды

На молекулярном уровне вода удивляет ещё больше. В 1995 году проводимый учеными эксперимент по рассеянию нейтронов дал неожиданный результат: физики обнаружили, что нейтроны, направленные на молекулы воды, «видят» на 25% меньше протонов водорода, чем ожидалось.

Оказалось, что на скорости одной аттосекунды (10 -18 секунд) имеет место необычный квантовый эффект, и химическая формула воды вместо H2O, становится H1.5O!

5. Есть ли у воды память?

Альтернативная официальной медицине гомеопатия утверждает, что разбавленный раствор лекарственного препарата может оказывать лечебный эффект на организм, даже если коэффициент разбавления настолько велик, что в растворе уже не осталось ничего, кроме молекул воды.

Сторонники гомеопатии объясняют этот парадокс концепцией под названием «память воды», согласно которой вода на молекулярном уровне обладает «памятью» о веществе, некогда в ней растворенном и сохраняет свойства раствора первоначальной концентрации после того, как в нём не остается ни одной молекулы ингредиента.

Международная группа ученых во главе с профессором Мэдлин Эннис (Madeleine Ennis) из Королевского университета в Белфасте (Queen’s University of Belfast), критиковавшая принципы гомеопатии, в 2002 году провела эксперимент, чтобы раз и навсегда опровергнуть эту концепцию.

Результат оказался обратным. После чего, ученые заявили, что им удалось доказать реальность эффекта «памяти воды». Однако опыты, проведенные под наблюдением независимых экспертов, результатов не принесли. Споры о существовании феномена «памяти воды» продолжаются.

Вода обладает множеством других необычных свойств, о которых мы не рассказали в этой статье. Например, плотность воды меняется в зависимости от температуры (плотность льда меньше плотности воды); вода обладает довольно большой величиной поверхностного натяжения; в жидком состоянии вода представляет собой сложную и динамически меняющуюся сеть из водных кластеров, и именно поведение кластеров влияет на структуру воды и т.д.

Источник