Zebrałam kilka ciekawych doświadczeń do przeprowadzenia z wykorzystaniem czujników z zestawów cyfrowych laboratoriów einstein™ (lub czujników innych marek).

Doświadczenie: Ciepło – zimno

Do doświadczenia potrzebujemy czujnik temperatury (-40°C do 140°C)

Czy wiesz jak sprawić by ogrzewany przedmiot był chłodniejszy? Wystarczy że owiniesz go mokrą szmatką. By to sprawdzić przeprowadź doświadczenie za pomocą czujnika temperatury owiniętego mokrą ściereczką i dokonaj pomiarów.

Wyjaśnienie: Woda by parować potrzebuje ciepła, które pobiera z otoczenia. Podobnie dzieje się gdy wychodzimy spod prysznica i woda z naszego ciała zaczyna parować – odczuwamy zimno.

Doświadczenie: Szybkie chłodzenie

Do doświadczenia potrzebujemy czujnik temperatury (-40°C do 140°C)

Jeśli chcesz szybko schłodzić napoje w puszcze – do wody z lodem dodaj sól i zacznij mieszać. Napój schłodzi się o kilka stopni. Sprawdź przy pomocy czujnika temperatury jak bardzo można obniżyć jego temperaturę dodając do wody kolejno coraz większa ilość soli.

Wyjaśnienie: W mieszaninie lodu z roztworem soli część molekuł wody jest zastąpiona przez jony soli. Żeby mogły być zastąpione przez wodę lód musi zostać rozpuszczony, a do tego potrzebna jest energia, która pobierana jest z otoczenia. Dlatego temperatura roztworu spada i nasze napoje chłodzą się szybciej

Doświadczenie: Złap ciepło słońca

Do doświadczenia potrzebujemy czujnik temperatury (-40°C do 140°C)

“Złap” energię słoneczną. Jak tego dokonać? Ponad dwumetrowy przezroczysty wąż ogrodowy zwiń w jego środkowej części, zwiąż gumką i włóż do dużego słoika. Słoik przykryj folią aluminiową i mocno dociśnij ją do węża. Następnie do dużej butelki nalej wody, zanurz w niej jeden koniec węża a drugi niech opada z boku. Pociągnij wodę z węża tak by woda zaczęła płynąć. Zmierz temperaturę wody w butelce i tej która wypływa. Czy udało ci się “złapać” energię?

Wyjaśnienie: Folia owinięta dookoła węża pochłania (łapie) energię słoneczną i ogrzewa wodę płynącą w wężu.

Doświadczenie: Czy rośliny produkują tlen?

Do doświadczenia potrzebujemy czujnik wilgotności

Będziesz potrzebować 3 słoiki z zakrętkami z otworem do przeprowadzenia kabla, który uszczelnisz plasteliną. Do każdego ze słoików włóż oczyszczony gwóźdź oraz szczyptę natronu. Do dwóch z nich włóż rośliny wodne, a jeden z nich owiń kartonem. Prowadź obserwacje wilgotności przez co najmniej 24h. Co zauważasz?

Wyjaśnienie: Wilgoć znajdująca się w powietrzu i tlen powodują rdzewienie przedmiotów wykonanych z żelaza. Pęcherzyki gazu (którym jest tlen) łączą się w słoiku wystawionym na słońce, w którym znajdują się rośliny i to pęcherzyki spowodowały, że gwóźdź zardzewiał.

Doświadczenie: Gumowe ziemniaki

Do doświadczenia potrzebujemy czujnik zasolenia

Przygotuj nasycony roztwór soli z wodą i sprawdź jego stężenie za pomocą czujnika zasolenia. Następnie do roztworu dodaj pokrojone ziemniaki i poczekaj co najmniej trzy godziny i ponownie zbadaj zasolenie. Czy wiesz czym spowodowana jest zmiana wartości?

Wyjaśnienie: Ziemniaki stały się gumowate ponieważ wypłynęła z nich woda, co przyczyniło się do zmiany stężenia soli. Stało się tak ponieważ między ziemniakiem a wodą wystąpiła różnica stężeń i aby ją wyrównać woda z ziemniaków o niższym stężeniu soli – wypłynęła na zewnątrz do roztworu o wyższym stężeniu soli.

Doświadczenie: Pomocne ołówki

Do doświadczenia potrzebujemy czujnik siły

Ciężką książkę zwiąż linką (nie elastyczną), do której zahaczysz czujnik siły. Dokonaj pomiary siły z jaką musisz działać na książkę by ją poruszyć. Doświadczenie powtórz kładąc książkę na ołówkach. W którym przypadku należało użyć mniejszej siły i dlaczego?

Wyjaśnienie: Mamy tutaj do czynienia z siłą tarcia – jeśli jakiś przedmiot przesuwamy po powierzchni, siła ta zaczyna występować. Ołówki znajdujące się pod książką zmniejszają tę siłę dlatego łatwiej nam jest przesunąć książkę.

Doświadczenie: Daj sobie pomóc

Do doświadczenia potrzebujemy czujnik siły

Z wieszaka, szpulki, dwóch krzeseł i kija od miotły przygotuj konstrukcję jak na zdjęciu. Do książki przywiąż linkę, którą nawleczesz na szpulkę a na jej końcu umieścisz czujnik siły, którym zbadasz jakiej siły potrzebujesz by podnieść książkę. Zanotuj wynik. Następnie zmodyfikuj konstrukcję jak pokazano na drugim zdjęciu i dokonaj pomiaru. Możesz zauważyć, że musisz użyć mniejszej siły.

Wyjaśnienie: Mamy tutaj do czynienia z rozłożeniem siły, której potrzebujemy do podniesienia książki między dwa bloczki, przez co potrzebujemy mniejszej siły do podniesienia przedmiotu

Doświadczenie: Kawa z mlekiem

Do doświadczenia potrzebujemy czujnik temperatury (-40°C do 140°C)

Do dwóch filiżanek nalej gorącego płynu i umieść w nich czujniki temperatury, poczekaj kilka minut aż temperatura się ustabilizuje, a następnie do jednej z nich dodaj dwie łyżki zimnego mleka i obserwuj zmiany temperatury przez dwie minuty, po czym do drugiej dodaj taką samą ilość zimnej cieczy i obserwuj zmiany temperatury. Co zauważyłeś?

Wyjaśnienie: Ciecz tym szybciej się ochładza im większa jest różnica temperatur między nią a otoczeniem. Po wlaniu mleka do kawy jej temperatura spadnie, jednak różnica temperatury między nią a otoczeniem będzie niższa niż w przypadku kawy czarnej.

Doświadczenie: Ziemia czy woda?

Do doświadczenia potrzebujemy czujnik temperatury (-40°C do 140°C)

Do jednego kubka nalej wody , a do drugiego włóż ziemię i pozostaw ona kubki na 15 min w lodówce. Po tym czasie umieść w kubkach czujniki temperatury, poczekaj aż się ustabilizują i postaw kubki na słońcu. Obserwuj zmiany temperatury przez kolejne 20 minut.

Wyjaśnienie: Ziemia nagrzewa się szybciej nie tylko dlatego, że jest ciemniejsza, ale również przez to, że posiada mniejszą pojemność cieplną – oznacza to, że potrzeba mniej ciepła do ogrzania takiej samej ilości ziemi niż do ogrzania wody.

Doświadczenie: Ciepło, cieplej, gorąco

Do doświadczenia potrzebujemy czujnik temperatury (-40°C do 140°C)

Zacznij mierzyć temperaturę otocznia, następnie zapal latarkę i skieruj ją na czujnik w odległości 30 cm, obserwuj zmiany temperatury, po czym zmniejsz dystans o 10 cm, obserwuj zmiany temperatury i ponownie zmniejsz dystans.

Wyjaśnienie: Światło docierając do danej powierzchni – ogrzewa ją. Im powierzchnia jest większa lub znajduje się dalej – wzrost temperatury jest mniejszy.

Doświadczenie: Pompowanie bez dmuchania

Do doświadczenia potrzebujemy czujnik CO2

Czujnik umieść w balonie, a do butelki wsyp drożdże i cukier pomału dolewając ciepłą wodę. Następnie na szyjce butelki umieść balon i uszczelnij jej wyjście. Przez co najmniej godzinę badaj zmiany CO2 we wnętrzu balona.

Wyjaśnienie: Drożdże są drobnymi grzybami, które odżywiają się cukrem. Podczas doświadczenia drożdże produkują gaz (dwutlenek węgla), który unosi się do góry i zaczyna wypełniać balon.

Doświadczenie: Termos

Do doświadczenia potrzebujemy czujnik temperatury (-40°C do 140°C)

Przygotuj dwa słoiki, tak by jeden zmieścił się w drugim. Mniejszy słoik owiń folią aluminiową, a na dno dużego słoika połóż korek lub styropian. Do słoika i szklanki wlej ciepłą wodę, mały słoik zakręć włóż do większego, który również zakręcisz. Odczekaj 10 minut, wyjmij mniejszy słoik i zacznij mierzyć temperaturę w szklance i słoiku. Właśnie dowiedziałeś się jak działa termos 🙂

Wyjaśnienie: Powietrze w większym słoiku, korek i styropian to złe przewodniki ciepła, dlatego woda ochładza się wolnej.