Опыты в воде с сахаром и песочными часами
Антон Сорокин
«Квантик» №7, 2019
Ежегодно на базе Кировского Центра дополнительного образования одарённых школьников проводятся турниры по физике для учащихся 7–9-х классов. Ниже описаны две задачи турниров 2018–2019 учебного года.
Растворение сахара
Оказывается, обычное чаепитие может стать весьма увлекательным мероприятием, если взять пару кусочков сахара-рафинада и немного физики!
Для проведения экспериментов вам понадобится 2 прозрачных стаканчика, 4 кусочка сахара-рафинада, подкрашенная жидкость и вода. В качестве подкрашенной жидкости лучше всего использовать чернила, но будьте аккуратны — не испачкайтесь и не пейте чернильную воду!
Наполните стаканчики почти доверху водой и проведите следующие эксперименты.
Первый эксперимент
Возьмите 2 кусочка сахара-рафинада и аккуратно отпустите их в первый стаканчик с водой так, чтобы они оба упали на дно. Когда кусочки практически полностью распадутся (~ 7 мин.
), капните 20 капель подкрашенной жидкости на поверхность воды в стаканчике. Пронаблюдайте, что происходит (см. видео).
Объясните, почему жидкость в верхней части стаканчика окрашивается, а в нижней — нет.
Второй эксперимент
Возьмите 2 кусочка сахара-рафинада и капните на каждый из них по 10 капель подкрашенной жидкости, после чего аккуратно отпустите их во второй стаканчик с водой так, чтобы они оба упали на дно. Пронаблюдайте, что происходит (см. видео).
Объясните, почему жидкость в нижней части стаканчика окрашивается, а в верхней — нет.
Объяснение экспериментов
Сахар, растворяясь в воде, даёт сироп, более тяжёлый и вязкий, чем чистая вода. Поэтому сироп лежит прослойкой на дне, не смешиваясь с остальной водой, и чернила из сахара во втором эксперименте окрашивают только сироп, практически не попадая в воду. Соответственно, чернила в первом эксперименте, хоть и могут перемещаться с потоками воды, не проникают в сироп.
Режим зависания
Оказывается, песочные часы, погружённые в воду, с течением времени («песка») могут тонуть, а могут всплывать.
Для наблюдения описанного эффекта возьмите цилиндрический сосуд с водой (например, мензурку) и поместите в него песочные часы (см. видео).
Первый эксперимент
Добейтесь того, чтобы песочные часы плавали, едва выступая над поверхностью воды. Затем плотно закройте сосуд ладонью и переверните. Пронаблюдайте, как после переворачивания сосуда с водой песочные часы, оказавшиеся внизу, побыв там, только через некоторое время достаточно быстро всплывут. Объясните наблюдаемый эффект.
Второй эксперимент
Вновь поместите песочные часы в открытый цилиндрический сосуд с водой. Добейтесь того, чтобы они плавали, едва касаясь дна сосуда. Пронаблюдайте, как после переворачивания сосуда песочные часы, оказавшиеся вверху, утонут, но не сразу, а спустя заметное время. Объясните наблюдаемый эффект.
В обоих опытах при погружении песочных часов в цилиндрический сосуд с водой весь песок должен находиться в нижнем резервуаре. Чтобы часы плавали, едва выступая над поверхностью воды (едва касаясь дна сосуда), их можно снабдить добавочными грузами (например пластилином) или поплавками.
Объяснение первого эксперимента
Сила тяжести, действующая на песок в слегка наклонённых часах, создаёт нескомпенсированный момент сил. Это приводит к тому, что часы наклоняются ещё сильнее, пока данный момент не уравновесится моментом, обусловленным силой реакции со стороны стенок сосуда. В результате этого появляется сила трения, действующая на песочные часы и направленная вертикально вниз. С течением времени момент силы тяжести песка уменьшается. Сила реакции, а как следствие, и сила трения также уменьшаются. Сумма сил тяжести и трения становится меньше силы Архимеда, и часы всплывают.
Второй эксперимент объясняется аналогично.
Художник Мария Усеинова
МДОУ «Детский сад № 106» город Ярославль
Добрый день, мои любимые почемучки!
Как приятно с утра попить сладкий чай с булкой. Правда? Но откуда берется сахар?
Сегодня мы поговорим о сахарном песке и проведем опыты с ним.
Сахарный песок – это вещество, получаемое из сахарного тростника или сахарной свеклы. Посмотри, как производят сахар из сахарной свеклы
пhttps://yandex.ru/video/preview/?filmId=7838450130531526606&text=сахарный%20песок%20как%20производят&path=wizard&parent-reqid=1589546823517778-1488696263568828777900207-production-app-host-man-web-yp-282&redircnt=1589546839.1
Сахар может быть в рассыпчатом виде (песок) и в виде кубиков.
Что же происходит с чаем, когда мы в него добавляем сахар?
Верно, сахар растворился, его частички смешались с частичками воды
Сейчас мы проведем первый опыт с кубиками сахара.
«ПИЗАНСКАЯ БАШНЯ»
Вам понадобится: глубокая тарелка, пять кубиков сахара, пищевой
краситель, стакан питьевой воды.
Постройте на тарелке башню из кубиков сахара, поставив, их друг на
друга.
В стакане с водой разведите немного пищевого красителя, чтобы вода
поменяла цвет. Теперь аккуратно вылейте немного жидкости в тарелку (не набашню!). Понаблюдайте, что происходит.
Сначала окраситься основание башни, затем вода будет подниматься вверх, и окрашивать следующий кубик. Когда сахар пропитается водой – башня рухнет.
Что происходит: вода является хорошим растворителем. Частички
воды проникают в сахар и распространяются среди его частичек, смешиваясь
с ними (это хорошо видно по тому, как меняется цвет сахара). К тому же
частички воды очень сильно притягиваются друг к другу, что помогает им
подниматься вверх по башне.
РАЗНОЦВЕТНЫЙ САХАР
Предлагаю сделать вместе еще один простой, но
увлекательный эксперимент, демонстрирующий свойства воды.
Вам понадобятся: стакан, две ложки сахара на десять ложек питьевойтводы, пищевые красители, фольга и несколько блюдец (их количество равно числу пищевых красителей).
В стакане с водой тщательно размешайте сахар до полного
растворения. Положите на каждое блюдце фольгу и налейте по две ложки
сладкого раствора. Добавьте красители. Аккуратно перемешайте.
После этого оставьте блюдца в теплом месте на три дня. Вода за это время
испарится, а у вас останутся кристаллы цветного сахара. Их можно
раздробить и перемешать, получится разноцветный сахар.
Что происходит: частицы воды испаряются, т.е. переходят из
жидкого состояния в парообразное, а частицы сахара, смешанные с
красителем, остаются.
И последний опыт «Кристальный леденец»
Вот такое удивительное вещество находится рядом с нами.
Но хочу предостеречь – много сахара и сладкой пищи есть нельзя, это вредно для здоровья.
До свидания! До скорой встречи, мои любимые почемучки!
Эксперимент по плотности воды с сахаром | Сахарные эксперименты
ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТО:
Что произойдет, если смешать в одном стакане синюю, зеленую, желтую и красную воду? Браун, да? Не обязательно! Сделайте эту завораживающую радугу в стакане, экспериментируя с плотностью воды.
Плотность измеряет количество массы в определенном пространстве. Например, молекулы масла упакованы менее плотно, чем молекулы воды, что делает масло менее плотным, чем вода, и заставляет его плавать наверху, когда они объединяются. Вода тоже может иметь разную плотность. Простой способ изменить плотность воды — с помощью сахара. Когда вы смешиваете сахар с водой, молекулы сахара занимают пространство между молекулами воды, делая раствор более плотным (плотным). Чем больше сахара вы добавите, тем гуще будет раствор.
В этом эксперименте с плотностью воды с сахаром мы изменим плотность водных растворов разного цвета так, чтобы они оставались отделенными друг от друга. Все, что вам нужно, это несколько обычных предметов домашнего обихода.
Расходные материалы
- 5 стаканов
- Теплая вода
- Сахар
- Ложка
- Пищевой краситель четырех цветов
- Маленькая намазка для индейки 9 0025
- Почему важна плотность?
- Плотность помогает нам предсказать, утонет что-то или всплывет. Плотность очень важно учитывать при строительстве таких вещей, как корабли или подводные лодки.
- Где я могу найти плотность в действии?
- Подумайте о плавании. Знаете ли вы, что плавать в океане легче, чем в бассейне? Это потому, что вода в океане плотнее воды в бассейне из-за высокой концентрации соли в океане.
- Подумайте о плавании. Знаете ли вы, что плавать в океане легче, чем в бассейне? Это потому, что вода в океане плотнее воды в бассейне из-за высокой концентрации соли в океане.
- Сахарная радуга . Никогда еще исследовать плотность не было так красочно и увлекательно. «Сахарная радуга» — это творческий и увлекательный метод обучения тому, как разные плотности накладываются друг на друга. Есть даже дополнительный урок о адгезии и сплоченности.
- Пузырь внутри пузыря — Зачем делать один пузырь, когда можно построить башню из пузырей?
- Витражный сахар — Используйте сахар для изготовления украшений, которые выглядят точно так же, как витражи (но гораздо более съедобны).
Как провести эксперимент по определению плотности сахарной воды
1.
Наполните четыре стакана питьевой воды. стакана с 1/4 стакана теплой воды каждый.
2. Добавьте в воду сахар и пищевой краситель. В каждом цвете будет разное количество сахара.
Стакан 1: добавьте 1 столовую ложку сахара и 2 капли красного пищевого красителя. Энергично перемешайте, чтобы сахар полностью растворился.
Стакан 2: добавьте 2 столовые ложки сахара и 2 капли желтого пищевого красителя. Энергично перемешайте.
Стакан 3: Добавьте 3 столовые ложки сахара и 2 капли зеленого пищевого красителя и перемешайте.
Стакан 4: Добавьте 4 столовые ложки сахара и 2 капли синего пищевого красителя и перемешайте.
ПРИМЕЧАНИЕ: Перемешивание до полного растворения сахара очень важно. Без сахара, полностью растворенного в воде, вам будет трудно разделить цвета. Нагрейте воду, если она не работает — от 5 до 10 секунд в микроволновой печи и дополнительный сеанс перемешивания должны помочь.
3. Используйте настойку для индейки, чтобы перелить примерно половину голубой воды в пустой стакан.
Здесь вы сделаете свою радугу.
4. Продолжая использовать смывку, перелейте половину зеленой воды в радужный стакан. Добавьте его медленно поверх голубой воды. Он должен располагаться сверху.
5. Добавьте желтый, а затем красный. Вы увидите красивую радугу!
ПРИМЕЧАНИЕ. Убедитесь, что сахар полностью растворился, прежде чем пытаться наслаивать цвета — это то, что создает разницу в плотности каждого цвета.
Вперед к науке!
Во время этого занятия могут возникнуть естественные вопросы. Если нет, начните обсуждение, используя вопросы ниже!
Если ваш ребенок был в восторге от этого эксперимента, ему понравится наша подписка «Научные экспедиции»!
ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТО:
Получите бесплатные мероприятия и эксклюзивные предложения
Введите свой адрес электронной почты
Категории блога
13 Sugar Science Projects For Kids
В школе больше нет занятий, но это не значит, что обучение должно прекратиться. Практические научные проекты — один из лучших способов занять детский мозг все лето. Согласно области ресурсов для обучения, «99% учителей сообщают, что их ученики дольше сохраняют знания благодаря практическому опыту».
Если вы ищете летний опыт общения (как семейный, так и химический), просто добавьте сахар. Мы собрали некоторые из наши любимые научные проекты, связанные с сахаром, чтобы получить больше способов сделать летнее обучение веселым. пищевой соды. При помещении в лимонад бомба выделяет пузырьки углекислого газа. Это потому, что лимонная кислота из лимонов и пищевая сода реагируют друг с другом, создавая газирование. Вы и ваши дети, безусловно, станете «бомбой», когда вы примете эти шипучие кубики на вечеринки
Пруд с ледяными червями
Лето может быть теплым, но вы можете охладиться или хотя бы притвориться, создав этот ледяной пруд с червями. Налейте перенасыщенный простой сироп в кастрюлю, добавьте кубики сахара и мармеладных червей. Ваши дети будут поражены тем, что вместо того, чтобы таять, сахар на червях и кубиках на самом деле притягивает к ним больше сахара, создавая своего рода сахарную оболочку. Получившиеся «замороженные» черви выглядят так, как будто они вышли из ледникового периода.
Трехступенчатый сахар
Вкусное лакомство и научный эксперимент одновременно. Вам понадобится только сахар, вода и кастрюля, чтобы показать детям различные стадии изменения химического состава сахара. С удивлением наблюдайте, как сахар превращается в карамель, а затем, после завихрения воды, становится ломким и превращается в восхитительный сиропообразный соус. Дети узнают, что даже «простой сахар» имеет много сложностей.
Домашние мыльные пузыри
Летние мыльные пузыри — основа наших домов, но содержащиеся в них химические вещества могут быть довольно пугающими. Создайте долговечный пузырь из экологически чистых материалов, используя три ингредиента: сахар, мыло и воду. Благодаря сахару ваши надутые пузыри сохраняются дольше, чем купленные в магазине, что позволяет проводить веселые конкурсы и создавать скульптуры из пузырей дома. Их популярность взорвется в вашем районе.
Мороженое в банке
Любимый десерт вашего ребенка может стать незабываемым уроком химии.
Они будут очарованы волшебным процессом превращения жидкости в полутвердое состояние. За это время вы можете поделиться с ними тонкостями приготовления мороженого, от четырех ключевых ингредиентов успеха до секрета более холодного льда. Поездки в местный киоск с мороженым никогда не будут прежними.
Облачный торт
Используйте искусство украшения торта, чтобы научить науке об облаках. Создавая свои формы, обсуждайте, как эти пушистые сосуды с белой водой регулируют погодные условия и подают «предупреждающие сигналы» о предстоящих изменениях. Беглый взгляд на «10 типов облаков» Национальной метеорологической службы — отличный способ освежить свои знания и факты об облаках.Sick Science со Стивом Спенглером
Вы видели Больная наука эксперимента, которые мы провели с Стив Спенглер ? Его необычайно крутые эксперименты и энергичный подход к тому, чтобы сделать науку захватывающей, сделали его постоянным участником Шоу Эллен .
Посмотрите эти быстрые и простые видеоролики, чтобы получить еще больше идей о том, как сахар делает обучение веселым.
Сахар — отличный ингредиент, с которым можно играть и учиться. Из-за его доступности и фактора безопасности мы считаем, что он идеально подходит для детских научных проектов. Дайте нам знать, если вы используете или модифицируете один из этих научных проектов для местной ярмарки. Было бы очень приятно увидеть вашу науку о сахаре в действии.
