Опыт с маслом и водой по физике: Масло и вода — Опыты с водой — Опыты по химии

Масло и вода — Опыты с водой — Опыты по химии

Комментариев: 0

Самое главное, что Вам нужно знать о растительном масле — это то, что масло не смешивается с водой! Теперь, когда Вы знаете, что масло и вода просто не смешиваются, давайте проведем некоторую забаву с ними.

Для проведения опыта понадобится:

• Растительное масло.
• Вода.
• Пищевой краситель.
• Две идентичные колбы с плоскими поверхностями.
• Игральная карта.

 

 

 

Начинаем эксперимент:

1. Наполните одну колбу до краев растительным маслом.
2. В другую колбу добавьте несколько каплей пищевого красителя, цвет на Ваше усмотрение.
3. Заполните колбу с красителем водой.
4. Поместите игральную карту на поверхность колбы с растительным маслом.
5. Осторожно переверните колбу вверх тормашками и поставьте ее ровно на колбу с водой.
6. Медленно, мягко уберите игральную карту. Что произошло? Масло и вода остались в своих колбах!
7. Теперь повторите процесс, но на этот раз переверните колбу с водой и поставьте ее на колбу с маслом.
8. Осторожно выньте игральную карту и посмотрите, что произойдёт на этот раз. Подождите некоторое время…  Масло и вода поменяются местами!

 

Как это произошло?

В первую очередь, я потвердел то, что Вы уже знали, масло и вода не смешиваются. Молекулам воды не нравится смешиваться с молекулами масла. Даже  если Вы попытаетесь налить в бутылку половину масла и половину воды, затем встряхнете ее хорошенько, масло распадется на мелкие молекулы, но не смешается с водой. Кроме того, пищевой краситель смешивается только с водой. Он не окрашивает масло.

Когда Вы льете воду в бутылку с маслом, вода опускается на дно, а масло всплывает на поверхность. Это то же самое, когда нефть с судна разливается в океане. Масло плавает на поверхности воды, потому что вода тяжелее масла. Ученые говорят, что вода более плотная, чем масло, и именно поэтому масло не упадет в другую колбу.

видео эксперимент с цветными каплями

Здравствуйте, друзья!

Мы поздравляем всех маленьких школьников и их родителей с каникулами!

Желаем вам приятного и интересного отдыха!

А у нас в Липецке сегодня выпал снег. Да так много, деревья все как из сказочного леса.

Артём и Александра уже успели в нем как следует изваляться и слепить пару снеговиков) А потом они вернулись домой, пообедали и собрались провести новый опыт с маслом и водой. Как всегда процесс был заснят на видео.

Эксперимент «Волшебные капли»

Смотрим видео)

Объяснение

Ну как вам опыт? Понравился? Не правда ли, очень красиво, даже немного по-космическому получилось) А почему получилось именно так, а не иначе? Будем разбираться!

Сначала предлагаю разобраться, почему растительное масло не смешивается с водой? Ребята наливали маслице в пластиковый стаканчик очень аккуратно и медленно. Они использовали для этого столовую ложку. В результате масло осталось наверху, а вода внизу.

Так происходит потому, что плотность воды больше, чем плотность масла!

Кстати, стаканчик вовсе не обязательно должен быть пластиковым, он может быть и стеклянным. Только кружку непрозрачную не берите, а то будет очень нелегко наблюдать за тем, что происходит.

О том, что такое плотность вам подробно расскажут на уроках физики.

Ну а пока достаточно будет знать, что у каждого вещества есть своя плотность. У монеты плотность больше, чем у воды. И поэтому монетка, брошенная в стакан с водой, обязательно утонет.

А у кусочка дерева плотность меньше, чем у воды и поэтому деревяшка останется плавать на поверхности.

Это интересно! Если добавить в воду соль и хорошенько размешать, то плотность ее повысится!

Итак, мы поняли, почему масло сверху, а вода снизу. Причем, даже если хорошенько взболтать их, хоть миксером, то через какое-то время они снова займут свои места в стакане.

Теперь узнаем, зачем нам пена.

Вместо пены для волос можете использовать пену для бритья, только сначала спросите разрешения у папы.

Пена замедляла скорость падающих в стакан капель цветной воды. Воду мы подкрашивали чернилами, но можно использовать простую гуашь или акварельные краски

Пройдя через пену для волос, цветная капля попадала в масляный слой, и маслице обволакивало ее тонкой оболочкой. И эта оболочка не давала капельке сразу пройти в нижний слой и смешаться с водой. Поэтому синие капли и прыгали на поверхности воды как на батуте или просто спокойно там лежали.

Но, в конце концов, масляная оболочка разрывалась и воде с чернилами больше ничто не мешало проникнуть в водяной слой и смешаться с ним.

Думаю, что теперь вам стало понятно как тут все устроено.

Попробуйте сделать этот опыт самостоятельно. Вам понравится! Ну а если впечатлений будет мало, то советуем попробовать сделать еще и «Цветное мороженное», ход этого не менее интересного эксперимента рассказан здесь.

На сегодня все!

Классных вам каникул!

Артём, Александра, Евгения Климкович.

Занимательные опыты по физике

Лавовая лампа

История лавовой лампы началась с идеи английского инженера Эдварда Крэйвена Уолкера. В 1963 году, смешав обычные вещества в правильной пропорции, он поразился красоте необычного эффекта, который производило движение воска в жидкости – этот эффект принес лавовой лампе всемирную славу.

Похожий эффект мы можем наблюдать и дома, сделав несложный эксперимент.

Для этого понадобится:

1. Соль.

2. Вода и пищевой краситель. Если его нет под рукой — можно использовать крепкий чай, прозрачный компот (например, из вишни).

3. Растительное масло.

4. Высокий прозрачный стакан или стеклянная банка.

Что надо делать:

Наполните стакан на 2/3 водой, а сверху налейте масло. Потом медленно насыпьте 1 чайную ложку соли на поверхность масла.

Что произойдет:

Сначала масло вместе с солью опустится на дно, а затем медленно будет подниматься вверх, создавая причудливые движения.

Почему так происходит?

Масло легче воды, поэтому плавает по поверхности. Соль тяжелее масла и воды, поэтому, когда вы добавляете соль в стакан, она вместе с маслом начинает опускаться на дно. Когда соль растворяется, она отпускает частицы масла и те поднимаются на поверхность. Подкрашенная вода помогает сделать опыт более наглядным и красочным.

Неньютоновская жидкость

Неньютоновская жидкость. Что это такое? Это одновременно твердое и мягкое вещество, свойства которого противоречат законам физики, открытым Исааком Ньютоном. Отсюда и название.

При быстром и резком воздействии на нее силы она становится похожей на твердое тело, а при медленном — становится жидкостью.

1. Изготовить жидкость дома очень просто: для этого нужен крахмал (лучше кукурузный, но подойдет и картофельный) и обычная вода. Чтобы жидкость была цветной, можно добавить пищевой краситель или гуашь.1,5 чашки крахмала и 1 чашку воды хорошо перемешать. Дать настояться 1-2 часа, чтобы крахмал как следует растворился.

2. После того как все будет готово — можно смело экспериментировать!

3. Если быстро провести по ней руками — она будет собираться в комочки. Это не крахмал засох — расслабьте пальцы и крахмал с них стечет свободно.

ГКак ни странно, но Неньютоновскую жидкость можно встретить в природе. Плывун — насыщенный водой грунт встречается не так уж редко в низменных и заболоченных местах. Плывуны уже в XIX в. обратили на себя внимание производственников, когда началось бурное строительство крупных объектов. Они затрудняли возведение опор мостов при строительстве Транссибирской магистрали. Много неприятностей они доставили и продолжают доставлять до настоящего времени метростроителям, строителям (при закладке фундаментов) и даже при копании колодца в сельской местности.

Вот как описывают строители встречу с плывуном: «…При строительстве цеха судоверфи в долине одной из рек строители стали рыть котлован. Когда его глубина достигла 2,5 м, с его стенок начал потоками поступать песок. Он образовал упругую плотную массу. Строители ускорили темп работы. За день ценой больших усилий им удалось достигнуть глубины 3,0 м. Когда они пришли утром, песок заполнил значительную часть котлована. Замер показал, что выемка вместо 3,0 м имела только 1,8 м. Но все же котлован надо было отрыть. И вот опять энергичная работа. Из стенок продолжают плыть потоки песка. Время от времени происходит обрушение целых участков откосов котлована. После нескольких часов работу все-таки пришлось остановить. Неожиданно поверхность земли в 10 м от котлована опустилась и стоявший здесь небольшой кирпичный склад с грохотом обвалился. К вечеру котлован опять был почти до верха заполнен влажным песком. Никаких следов двухдневной работы строителей не сохранилось. По песчаной поверхности, образовавшейся внутри котлована, можно было ходить как по асфальту. Если начинали на ней прыгать, вся масса мокрого грунта приходила в движение и начинала вибрировать. Однако если люди стояли несколько минут неподвижно, то начиналось засасывание.

Через 15 мин уже трудно было выдернуть ноги из песка». де это встречается?

Невидимое письмо

Написание писем с помощью «невидимых» чернил получило свое начало с незапамятных времен. Еще китайский император Цин Шихуанди (249-206 г.г. до н.э.) использовал для своих тайных писем густой рисовый отвар (удерживающий крахмал), который после высыхания написанных иероглифов не оставлял никаких видимых следов. Потом такое письмо слегка смачивали отваром водорослей (в которых содержится йод) и появлялись синие надписи.

Римский ученый Плиний-старший в своей «Естественной истории», написанной им в І веке до н.э., рассказывал, каким образом можно использовать сок растений из семьи молочаев (примером может служить обычный одуванчик) как симпатические (невидимые) чернила. После высыхания надпись, сделанная этими чернилами, была не видна, но при несильном нагревании становилась коричневой.

В ХVІІІ веке руководитель Коллегии иностранных дел России Н.Панин рекомендовал в особенных случаях использовать симпатические (невидимые) чернила для записи шифрованного текста между строками видимого текста (например, между строк обычного письма) и отправлять эти письма специальным курьером, а не по почте.

Как видим в свое время дипломаты, королевские особы и шпионы активно пользовались таким способом передачи данных. Они буквально «читали между строк»!

Попробуем и мы освоить их нехитрые способы.

Для этого понадобится:

1. Лимонный сок (можно растворить и лимонную кислоту в воде), молоко, сладкая вода (1 чайную ложку сахара растворить в 1 чайной ложке воды) в качестве чернил.

2. Лист бумаги, ватные палочки.

3. Утюг.

Окуните ватную палочку в лимонный сок и напишите что-нибудь или нарисуйте. То же самое проделайте с молоком и сладкой водой. Затем хорошо просушите свои невидимые надписи. Когда все хорошо высохнет прогладьте утюгом бумагу.

Что же мы увидим?

При нагреве на бумаге начнет медленно проявляться желто-коричневая, будто выжженная, надпись.

Почему так происходит?

Проявление при нагреве объясняется по разному:

— кислота лимонного сока разъедает бумагу

— в составе молока содержатся белки и углеводы. При их нагревании получаются коричневые вещества (меланоидины) которые и проявляются на бумаге

— в сладкой воде сахар карамелизуется, т.е. расплавляется, тает, окрашиваясь в коричневый цвет.

Карандаши в пакете

Если в полиэтиленовом пакете появилась дырка, даже самая маленькая, воду в него уже не нальёшь. А что будет, если пакет проткнуть острым тонким предметом, и этот предмет из дырки не вынимать?

Понадобится: полиэтиленовый пакет, остро отточенные карандаши, вода.

Опыт: Наливаем воду в полиэтиленовый пакет наполовину, завязываем сверху. Карандашом протыкаем пакет насквозь в том месте, где он заполнен водой.

Объяснение: Если полиэтиленовый пакет проткнуть и потом залить в него воду, она будет выливаться через отверстия. Но если пакет сначала наполнить водой наполовину и затем проткнуть его острым предметом так, что бы предмет остался воткнутым в пакет, то вода вытекать через эти отверстия почти не будет. Это связано с тем, что полиэтилен, из которого сделан пакет, эластичен. Когда мы протыкаем пакет острым карандашом, образуется совсем маленькая дырочка, диаметром не больше диаметра грифеля, а полиэтилен легко растягивается и плотно облегает карандаш, не давая воде проникнуть через отверстие.

Где это можно встретить? Такой принцип заделывания небольших дырок используется в ремонте бескамерных шин. Продаются даже специальные наборы «грибков», которые вставляются в маленькую дырочку на шине. Ножка «грибка» расширяет эластичные стенки шины и не даёт воздуху выходить из шины.  

Я сорвал цветок – он завял.

Я поймал бабочку – она умерла.

И я понял: прикоснуться к Красоте

Можно только Сердцем.

Аэродинамика и воздушный шарик

Испытывать законы природы всегда интересно, особенно когда все можно сделать самому. Сегодня мы приглашаем вас увидеть как действует один из законов аэродинамики.

Понадобится:

воздушный шарик, фен, лист бумаги.

Первый опыт:

включите фен и направьте струю воздуха вертикально вверх. Осторожно поместите шарик в центр струи и отпустите.

Что произойдет?

Вы думаете шарик улетит? Ничего подобного. Шарик поднимется и повиснет в воздухе, слегка покачиваясь.

Попробуйте двигать феном в стороны — шарик будет перемещаться вместе с ним в потоке воздуха. И даже если вы наклоните фен, шарик все равно не упадет, как будто поток воздуха держит его.

Второй опыт:

возьмем лист бумаги за верхние края, поднесем его к стене и удержим на расстоянии примерно 3-5 см от стены. Подуем в промежуток между стеной и листом.

Что произойдет?

Вместо того, чтобы отклониться от стены, лист прижмется к ней. И чем сильнее мы будем дуть, тем сильнее он будет прижиматься к стене.

Почему так происходит?

Оказывается эти опыты демонстрирует нам один из законов аэродинамики («аэро» — воздух, «динамо» — сила): чем выше скорость воздуха, тем меньше давление в нем. Перепад давления создаёт силу, которая направлена в область низкого давления. Эта сила даже может перемещать предметы, что мы и видели в наших опытах.

1.В случае с шариком струя воздуха от фена движется быстро, давление в этом потоке становится ниже и шарик буквально затягивает в центр струи.

2. В случае с листом давление в струе воздуха между стеной и листом меньше, чем в неподвижном воздухе снаружи и лист прижимается к стене.

Где это можно встретить?

Конечно же в технике! Например, подъемная сила вертолета создается с помощью винта, который вращаясь создает поток воздуха с низким давлением и вертолет при этом поднимается вертикально вверх.

Великий труженик Природа тоже использует этот закон аэродинамики. Циклоны — это как раз и есть области с сильными ветрами и пониженным давлением, куда затягиваются облака. Таким образом происходит перенос больших масс влаги на очень большие расстояния.

Опыты с маслом | Опыты и эксперименты по окружающему миру (подготовительная группа) на тему:

Занятие- экспериментирование

Подготовила воспитатель высшей категории МКДОУ д/с 12 «Звездочка» г. Родники Ботова Наталья Станиславовна

  Ребята я хочу вас пригласить в лабораторию. А кто знает, что делают в лаборатории (проводят опыты). Молодцы, но прежде чем отправиться в лабораторию, давайте узнаем правила поведения в лаборатории, что можно, а что нельзя делать. У меня есть вот такая памятка, где в красном прямоугольнике нарисовано, что нельзя делать в лаборатории, а в зеленом что можно. Давайте посмотрим. Так же, что бы работать в лаборатории, нужна специальная одежда, предлагаю вам ее одеть. Вот мы и в нашей лаборатории.

Скажите, какие продукты вы видите на столе.

Дети: На столе стоят: халва, козинаки, подсолнечное масло.

Воспитатель: Ребята, из семян какого растения делают халву, козинаки, подсолнечное масло.

Дети: Подсолнечник. (Картинка подсолнуха)

Воспитатель: Подсолнечник называют «солнечным цветком». Потому что растёт он и смотрит на солнышко всё лето, вот и прозвали его солнечным цветком, а к осени созревает целая корзина семечек.

Воспитатель: А как вы думаете, как же из этих семечек получают подсолнечное масло?

Ответы детей.

Воспитатель: Давайте проведем опыт с семечками.

Чтобы получить масло нужно очистить семечку (очистили) получилось масло (нет). А если мы опустим семечку в стакан с водой,  может быть, масло всплывет на поверхность, что мы видим (семечка плавает на поверхности воды). А масло выделилось из семечки (нет). А если мы положим семечки на лист бумаги, останутся следы масла? (тоже нет). А давайте попробуем семечки раздавить.

Воспитатель: Берем лист бумаги, сгибаем пополам, разворачиваем лист, кладем на одну половину листа семечки, закрываем. Берем брусок и надавливающими движениями катаем по листу бумаги. Смотрим, что мы видим. На листе появилось пятно. Какой мы можем сделать вывод?

Дети: Что бы получить подсолнечное масло семечку нужно раздавить.

Воспитатель: Правильно масло добывают путем отжима семечек. А отходы используют для производства кормов животным.(Презентация Производствомасла)

 Ребята, а где используют подсолнечное масло?

Дети: Подсолнечное масло используют для приготовления салатов и жарки мяса, рыбы.

Воспитатель: А зачем используют подсолнечное масло для изготовления салатов?

Дети: Оно вкусное и полезное.

Воспитатель: В подсолнечном масле содержится много витаминов и жирных кислот, полезных для здоровья. Но масло используют не только для приготовления пищи. Давайте посмотрим на доску: Презентация6 слайд

Для изготовления духов так же используют различные масла, которые добывают путем отжима цветов, растений – такие масла называют ароматические.

7слайд .Также масло используют в производстве для смазкидеталей станков, машин – такое масло называют техническим

Воспитатель: Отправляемся дальше.

Опыт № 2.

Воспитатель: И так мы исследователи и давайте немного поэкспериментируем, узнаем о свойствах подсолнечного масла.

Воспитатель: На столе у каждого по два стакана с жидкостью. Определите, в каком стакане, находится растительное масло?

Воспитатель: Как вы это определили?

Дети: Мы определили по цвету.

Воспитатель: Вывод растительное масло имеет цвет.

Опыт № 3.

Воспитатель: Ребята, мы можем с закрытыми глазами определить, где вода, а где масло? Мы сейчас это и проверим. Саша, подойди ко мне, закрой глаза, понюхай один стаканчик и другой стаканчик с жидкостью. Определи, в каком стакане масло? В первом или во втором? Как ты это определил.

Ребенок отвечает.

Воспитатель: Ребята, понюхайте, правда, приятный запах? Чем пахнет Дети: Семечками.

Воспитатель: вывод: растительное масло имеет запах.

Опыт № 4.

Воспитатель: А сейчас мы проведем еще один опыт. Для этого возьмите стаканчики с водой, берем пипетку, набираем в пипетку масла, капнем в стакан с водой. Что мы видим? А если мы размешаем масло ложкой, масло утонет?

Дети: Масло осталось на поверхности воды.

Воспитатель: Вывод: масло не «тонет» в воде, а плавает на поверхности большой каплей. Оно легче воды.

Воспитатель: Посмотрите, масло осталось на поверхности одной большой каплей. А давайте представим, что масло разлилось на поверхности моря, как вы думаете, что произойдет с обитателями?

Ответы детей: рыбы и животные,обитающие в море могут погибнуть.

Воспитатель: Правильно. А почему как выдумаете?

Масло не пропускает воздух, рыбы могут погибнуть, т.к. рыбы тоже дышат кислородом, так же как и мы. Произойдет экологическая катастрофа Слайд 8

Как вы считаете, а что нужно сделать чтобы не произошла экологическая катастрофа?

Воспитатель: Ребята, вам было интересно в лаборатории? Что нового узнали? Какие новые слова вам запомнились? ( Подсолнечник – цветок, на котором созревают семечки. Жмых-это отходы, которые остаются после переработки семечек, в дальнейшем он идет на корм животным).  Мне с вами очень было интересно. Спасибо, вам! Вы сегодня были настоящими исследователями.

---

Физика на поcтном масле — Соло на мыльнице — LiveJournal

Физика начинается с вопросов — «а что будет если…?» А вопросы — с наблюдений.
— Как пробудить у внука интерес к наблюдениям?
— Без особых усилий, если сам задаешься вопросами, увлекаешься и удивляешься )

Неделя минула, вторая пошла, загадка из предыдущего выпуска осталась не разгадана:
— что не так с жидкостями?
В одном комменте заметили, что масло на дне сидит, что за химия?
Но дело не в химии — в чистой физике.
Масло растительное обыкновенное и вода как вода.

Масляное пятно в нормальных условиях

плавает там где ему и положено — на поверхности.

Но, проделывая опыт с листочком и атмосферным давлением, стаканчик накрыли бумагой —
масло к ней и прилипло,

Подобно водяной капле — только «вверх ногами»: должно бы всплыть,
но замешкалось, пристало к бумажной поверхности.

— А что будет с капельками воды в масле?
— Упадут на дно, вода же тяжелее..

Нальем слой масла поверх воды (чтоб лишнего не тратить) —

Выпустим из трубочки несколько капель воды —
ей пристало бы тонуть в масле, но — капли зависают, как дождинки под карнизом.

Если добавлять к каждой по чуть-чуть воды сверху — набухают, растягиваются и отрываются —
точно как классическая капель.

Постепенно один за другим водяные шарики отделяются от поверхности, опускаются, но — вместо того,
чтоб нырнуть в родную водную среду — оседают на границе масла и воды забавными лепешками )

(розовые — чуть подкрашенные, чтоб на снимке отличить от случайных воздушных пузырьков)

Краска рассеивается, шарики обесцвечиваются, но живут еще достаточное время, чтобы не спеша рассматривать их превращение.

Если повезет с размерами, можно наблюдать занятное явление:
самая толстая капля «протекает» сквозь границу слоев,
под ней образуется заметный бугорок,

разбухает.. и, если снизу постучать по стаканчику —
капля отрывается и снова всплывает!

— Но ведь это же всё вода, как же она держится
такими «плюшечками», не сливаясь с общим водным массивом?

Трудно поймать фокус внутри водно-масляной среды.
Если повторите опыт живьем и присмотритесь — даже на глаз заметно, что капли
не просто так, а в тонкой масляной оболочке. И друг с другом не слипаются.

Настоящие водяные антипузыри!

~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~

Вопрос для внука:
— Что гуще вода или масло? А что тяжелее?

Пачка масла прекрасно плавает даже прямо в пачке,

декоративная свеча дрейфует без подставки,
жидкий жир неизменно собирается на поверхности супа.

Т.е. то что гуще («по-науке» — имеет большую вязкость) при этом может быть легче.

Масляные или парафиновые молекулы, сложносочиненные и разлапистые —

из-за этого слои вязких жидкостей не так охотно сдвигаются при переливании или помешивании ложкой,
как населенные маленькими-шустрыми молекулами слои воды; жир или расплавленный парафин
плещутся вяло, перетекают медленно — и кажутся тягучими: мы считаем их более «густыми»,
но водяные молекулы зато сидят более плотно — стакан воды тяжелее, чем стакан масла: у воды больше плотность.

лак для ногтей, уж на что, казалось бы, густой и вязкий — но и он легче воды!
— плавает на воде, как масляная пленка

и так же как масло, его можно собрать на бумагу — остается практически чистая водная поверхность —

А если накрыть прозрачным пластиком — лаковые узоры на него скопируются.

Моющее средство оказывается тяжелей воды,
мыльная жидкость змеится медленно оседая, будто паста из тюбика

Брусок мыла тоже тонет. Плавает мыло только в виде пены.

Чтоб самые младшие зрители не заскучали — дунем в трубочку:
был раствор на донышке — эк его разнесло!

аж крышу снесло 🙂

~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~

Пусть имеется масляное пятно,
капнем в него воды (подкрашенной, для пущей эффектности чтоб лучше было заметно)

Плавает.
— В стакане не какие-то особенные были условия, эффект стабильно проявляется
независимо от количества жидкости.

А теперь попробуем добавить каплю моющего средства.
По началу она образует выпуклость так же как и вода, плавает на поверхности пятна.

Но вскоре начинает опускаться на дно, расталкивая масляную среду

Как при стирке — мыло подбирается под жирное пятно

и его сносит водой!

~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~

Развлечение для начинающих физиков: покрасим воду!
Удастся ли покрасить пену?

Малышам лет с двух неизменно нравится —
была вода прозрачная, стала желтая. Добавили синего — стала зеленая!

Была на дне бутылки, капнули мыла, потрясли — пена доверху.
Волшебство, не иначе )

На просвет пена цветная. Если присмотреться: там где воздушные пузырьки — там она белая,
а где с пеной поднялись частички воды — там и краска проглядывает.
Заметно, как вода постепенно стекает, пена светлеет, пока не сделается повсюду белая.

Воду можно взболтать и без мыла, она пузырится, но быстро оседает.

— А масло так можно вспенить?

Если резко-резко, сильно-сильно потрясти бутылочку?
Немного мелких-примелких пузырьков образуется, на пену совсем не похоже..

— Что если в воду добавить масла вместо мыла?

На крем больше похоже или на майонез! =)

~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~

Студия начинающего Поллака:

капаем и сочиняем узоры

Белые просветы внутри цветных и клубящиеся усы получаются, если прикасаться к
красочным пятнам зубочисткой, предварительно обмакнув ее в жидкое мыло —

Практикум для юного экспериментатора:

Трубочка вместо пипетки!

Опустить в воду. Естественно, трубочка наполнится вровень с уровнем жидкости.

Зажать пальцем верхнее отверстие и — можно поднимать — вода никуда не денется!
(Масло таким же образом прекрасно набирается, что угодно — спирт, уксус)

Стоит отпустить палец — тут же выливается.

Загадка?

Нет, еще не загадка,

загадка этого выпуска: «Легче стереть салфеткой или смыть водой?»
Помните, откуда это и о чем речь? И кто прав на самом деле?

Этажерка из жидкостей | Кот Шрёдингера

Каждый более-менее сознательный школьник знает, что плотность — это отношение массы тела к объёму, который это самое тело занимает. Но это всё на страницах учебника, а как почувствовать и увидеть плотность своими глазами? Давайте проведём эксперимент у себя на кухне. Он совсем не сложный и очень красивый. Всё, что нам понадобится для многослойной жидкой инсталляции, найдётся в любом доме — за исключением, может быть, и пищевого красителя, которые тоже, впрочем, легко достать. Несмотря на простоту, опыт требует аккуратности, зато при удачном проведении гарантированно вызывает эстетический восторг даже у самого привередливого перфекциониста.

Этим экспериментом с нами поделился директор «Научного шоу сумасшедшего профессора Николя» Николай Ганайлюк. Разобравшись в азах химии, которую в школе не любил, Николай сумел создать собственное представление и стать «сумасшедшим профессором». Проект существует пять лет, за это время проведено более 4 000 шоу, на которых побывало более чем 15 000 детей. Аниматоры привлекают ребят к красочному представлению, превращая из простых зрителей в участников: помогая проводить опыты, они в буквальном смысле прикасаются к науке.

[Кот Шрёдингера] Как вы придумали «Этажерку из жидкостей»?

[Николай Ганайлюк] Мне с детства нравилось экспериментировать с жидкостями, которые имеют различную плотность и не смешиваются. Правда, я не сразу понял, как нужно их заливать, и изначально получалась каша-малаша. Потом догадался, что делать это нужно аккуратно, лить по стеночке. Вообще, настоящий экспериментатор должен в обязательном порядке попробовать провести опыт по-разному, чтобы получить наилучший результат.

[КШ] Почему остановились именно на таком наборе жидкостей? Можно ли что-то заменить?

[НГ] В первоначальном варианте я дополнительно использовал жидкий мёд и керосин — всего получалось шесть слоев. Но в дальнейшем отказался от этой идеи: жалко мёд на опыт переводить, он ведь вкусный, и не у всех дома найдётся керосин. Так что теперь мы используем жидкое мыло, воду, растительное масло и спирт — четыре жидкости в порядке убывания плотности. Кстати, поскольку вода и спирт бесцветные, их можно подкрасить — будет очень красиво!

[КШ] Почему вообще вы взялись демонстрировать такие эксперименты?

[НГ] Мне очень не хватало опытов в школе, так что я навёрстываю упущенное. На мой взгляд, опыт — это лучшая возможность усвоить полученные знания, узнать что-то новое о мире вокруг. К тому же, если хорошо его провести, ты получишь массу положительных эмоций!

Что понадобится

• Высокая прозрачная тара. Это может быть, например, обычная стеклянная банка объёмом в один литр.
• Жидкий пищевой краситель.
• Растительное масло.
• Медицинский спирт.
• Жидкое мыло для рук.
• Вода комнатной температуры.

 

1. Заливаем жидкое мыло на дно банки. Оно должно лечь толстым равномерным слоем.

 

2. Наливаем сверху воду.

Делать это нужно аккуратно (ёмкость, например, можно слегка наклонить и тонкой струёй лить воду по стенке), чтобы мыло не смешалось с водой, которую, кстати, можно подкрасить пищевым красителем. Если его под рукой оказалось, то можно воспользоваться, скажем, чернилами для принтера: они имеют приблизительно ту же плотность, что и вода, поэтому никак не повлияют на ход эксперимента.

 

3. Добавляем растительное масло

4. Заливаем медицинский спирт.

5. Получился «пирог» из четырёх слоев.

Как это работает

Всё дело в разной плотности взятых нами жидкостей. Измеряется эта физическая величина в кг/м³.  У жидкого мыла плотность в среднем около 1 100 кг/м³,  у воды — 1 000 кг/м³, у растительного масла — 930 кг/м³, а у спирта приблизительно 800 кг/м³.

Жидкость с самой большой плотностью будет и самой тяжёлой, а потому, залитая на дно, вверх не поднимется; самая лёгкая, соответственно, останется плавать на поверхности. Кстати, похожий эксперимент с плотностями можно провести с горячей и холодной водой, предварительно подкрасив их: у горячей воды плотность ниже, поэтому жидкости также лягут двумя слоями.

 

 

Опубликовано в журнале «Кот Шрёдингера» №12 (14) за декабрь 2015 г.

Забавные эксперименты. Что такое плотность?

Физика – это не только формулы, сложные рисунки и опыты с расчетами. Мы предлагаем вам интересный способ изучения данной науки у себя дома. Нам понадобится немного усидчивости и трудолюбия! Ведь сегодня мы будем экспериментировать с плотностью! 

Что же такое «плотность»? Если мы прогуляемся по просторам Интернета и заглянем в словарь, то нам будут предложены вот такие определения:

Но что это значит? Что делать, если из определений все равно, непонятно? Найти ответ на эти вопросы нам поможет всем известная загадка: «Что весит больше – килограмм ваты или килограмм железа».

Верно, они весят совершенно одинаково! Но почему килограмм ваты настолько больше по своим размерам, чем килограмм железа? Ответ здесь кроется во внутреннем строении железа и ваты. Оказывается, что атомы железа находятся очень близко друг с другом, образуют кристаллическую решетку. Можно сказать, что они плотно упакованы. 

В то время как атомы ваты находятся немного дальше друг от друга. Да и, сами атомы, входящие в ее состав, весят немного легче, чем атомы железа. 

Следовательно, обобщив все выше перечисленное, можно сделать вывод, что плотность вещества зависит от:

• Массы атомов
• Расстояния между атомами и молекулами в веществе. 

Перейдем к забавным экспериментам, которые можно провести с плотностью у себя дома.

ОПЫТ №1. Башня плотности 

Наглядно познакомиться с разностью плотностей различных веществ нам поможет эксперимент, который называется «Башня плотности». 

НАМ ПОНАДОБЯТСЯ:

• Прозрачный стакан
• Растительное масло
• Вода
• Пищевой краситель (или краски)
• Жидкий мед
•  

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА: 

1. Наполните стакан водой на ⅓, добавьте краситель.
2. Аккуратно налейте в стакан мед и наблюдайте за тем, что происходит.
3. Добавьте растительное масло. 
4. Попробуйте объяснить, что же произошло в эксперименте. 

Пояснение: Масло остается наверху, так как его плотность меньше, чем плотность воды, а добавленный в воду мед тонет, так как его плотность значительно выше.

ОПЫТ №2. Лавовая лампа

Интересным и ярким опытом, иллюстрирующим разность плотностей, также является лавовая лампа, которую можно изготовить в домашних условиях. 

НАМ ПОНАДОБЯТСЯ:

• Сосуд, можно использовать пластиковую бутылку
• Краситель или краска
• Вода
• Растительное масло
• Таблетка аскорбиновой кислоты (можно любую шипучую)

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ:

1. В подготовленный сосуд залейте воду (примерно ⅓ от всего объема сосуда) и добавьте краситель.
2. Добавьте растительное масло.
3. Поместите в вашу заготовленную лампу таблетку аскорбиновой кислоты.
4. Наблюдайте за процессом. 
5. Лампу можно использовать несколько раз. Просто добавляйте новую шипучую… таблетку.

Пояснение: Масло и вода имеют разную плотность, шипучая таблетка вступает в реакцию с водой, в результате которой выделяется углекислый газ. Этот газ заставляет «пузырьки» двигаться внутри лампы снова и снова.

Физика в детской: детское масло и вода

Знаете ли вы, что даже в детской комнате можно найти физику? Плачущие дети и тихие места не всегда сочетаются друг с другом, как и детское масло и вода — две общие вещи в детской. Но почему масло не смешивается с водой? Попробуйте этот забавный эксперимент, чтобы узнать, что происходит, когда вода встречается с маслом.

Что вам понадобится

• 1 банка или прозрачная пластиковая бутылка для воды
• Детское масло или минеральное масло (это одно и то же)
• Пищевой краситель
• Вода

Что делать

1. Наполните банку или бутылку водой наполовину.
   


2. Добавьте одну или две капли пищевого красителя в воду до достижения желаемого цвета.


3. Закройте бутылку крышкой и встряхните, чтобы добавить пищевой краситель.


4. Снимите крышку и поместите воронку (вы можете сделать одну из них из бумаги) в верхней части банки. Затем добавьте детское масло, пока банка не станет полной.


5. Закройте бутылку крышкой и убедитесь, что она плотно закрыта.


6. Переверните бутылку.Что происходит?
   

Что происходит?

Нефть и вода — это два очень разных типа жидкостей, и чтобы понять, что происходит, когда они объединяются, вам сначала нужно понять свойства каждой жидкости.

Молекулы воды состоят из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Атом кислорода крадет электроны у атомов водорода, делая атом кислорода отрицательным, а атомы водорода положительным. Это заставляет каждую молекулу воды иметь положительную и отрицательную стороны, как у магнита.Эти молекулы связаны между собой посредством водородных связей , которые вызывают поверхностное натяжение. Водородные связи — это связи, которые возникают между отрицательной стороной одной молекулы воды (сторона кислорода) и положительной стороной (сторона водорода) другой молекулы воды. Водородные связи удерживают молекулы воды ближе друг к другу, чем связи между молекулами масла.

Поскольку водородные связи могут удерживать молекулы воды ближе друг к другу, чем молекулы масла друг к другу, вода имеет более плотность , чем масло.Плотность — это количество вещей, которые у вас есть в данном пространстве. То, что имеет высокую плотность, означает, что в пространстве много вещей, тогда как что-то с низкой плотностью имеет меньше вещей в том же количестве пространства.

Объекты с более высокой плотностью опускаются по сравнению с объектами с более низкой плотностью, которые плавают. Любой объект с наименьшей плотностью будет плавать. Это объясняет, почему, когда вы кладете пробку в стакан с водой, она всплывает. Пробка менее плотная, чем вода. В случае детского масла и воды детское масло менее плотное, чем вода; поэтому детское масло плавает поверх воды.

Попробуй!

• Попробуйте провести эксперимент с контейнерами другой формы. У вас такой же эффект?
• Попробуйте смешать уксус и масло. Что происходит? Какая жидкость наименее плотная?
• Смешайте воду и минеральное масло и добавьте немного средства для мытья посуды. Что происходит?

Дополнительная информация

Физика в стакане: лед и масло

Некоторые говорят, что вода и масло несовместимы, но как насчет льда и масла?

Что вам понадобится

• Поднос для кубиков льда
• Пищевой краситель
• Стекло прозрачное
• Масло растительное

Что делать

1. Добавьте каплю пищевого красителя в одну из форм в лотке для кубиков льда.
2. Добавьте воды в поддон для кубиков льда.
3. Поместите лоток для кубиков льда в морозильную камеру до полного замораживания.
4. Заполните прозрачный стакан маслом наполовину.
5. Выньте цветной кубик льда из поддона для кубиков льда.
6. Поместите цветной кубик льда в стакан с маслом и наблюдайте, как он тает.
7. Что случилось?

Что происходит?

И нефть, и лед могут быть скользкими, но на этом сходство заканчивается. У нефти и льда очень мало общего.На самом деле масло не любит лед, а точнее — талый лед, воду. Масло известно как гидрофобное , что означает, что оно отталкивает воду. Когда вы кладете кубик льда в масло, оно начинает таять. Он не смешивается с маслом, потому что масло гидрофобно. Это объясняет, почему масло и вода не смешиваются вместе, но это не объясняет, почему вода стекает на дно чашки и почему лед плавает в верхней части чашки. Это все возвращается к плотности , или количеству материала в объекте.Если что-то плотнее, чем что-то другое, оно утонет. Вода плотнее масла; поэтому вода опускается на дно стакана. А вот лед — забавное твердое вещество. Когда вода замерзает и превращается в лед, она на самом деле занимает больше места, чем когда была водой, но в ней столько же материала. Это означает, что он менее плотный, чем вода. Вот почему кубики льда плавают в вашем стакане с водой. Поскольку лед менее плотный, чем вода, вода оседает на дно. Поскольку лед менее плотен, чем вода, и, следовательно, менее плотен, чем масло, он плавает вверху.

Попробуй!

• Попробуйте поместить цветной кубик льда в стакан с водой. Что происходит, когда лед тает?
• Попробуйте повторно заморозить свой первый эксперимент с маслом и водой. Что происходит с водой внизу? Что происходит, когда эксперимент начинает размораживаться? Как вы думаете, почему это происходит?

Дополнительная информация

http://nicholasacademy.com/scienceexperiment250wateroilice.html

Oil and Water Science Exploration

Мы определенно добавляем это исследование Oil and Water Science в наш постоянно растущий список научных экспериментов для дошкольников.Но даже детям постарше это понравится! Так что, если вы ищете быстрое и легкое научное исследование для детей, вам стоит проверить это.

Плюс, просмотрите список наших любимых детских занятий наукой.

Мои дети (4 и 6 лет) очень взволнованы, когда я поставил для них научный эксперимент, и это занятие не разочаровало. Кого я обманываю? Каждый раз, когда они могут брызгать водой из капельницы, они счастливы, как моллюски.

Совершенно крутой эксперимент по науке о нефти и воде!

Они действительно проводили этот эксперимент в области науки о нефти и воде несколько раз в этот конкретный день и уже говорят о том, чтобы сделать это снова.Они по-прежнему ЛЮБЯТ наш научный эксперимент с лавовыми лампами, но этот определенно хранитель.

Этот пост содержит партнерские ссылки. Это означает, что я получаю небольшую комиссию, если вы покупаете товары по ссылке ниже. Это не требует дополнительных затрат, но помогает нам покупать часть принадлежностей для деятельности.

Настроить это действие очень просто. Вам понадобится всего несколько принадлежностей, которые, вероятно, уже есть у вас дома.

Необходимые принадлежности:

* Если вы решили использовать детское масло и акварель, убедитесь, что ваши дети не кладут это в рот! Как всегда, внимательно следите за своими детьми каждый раз, когда вы проводите научный эксперимент.

1. Налейте воду в несколько чашек и добавьте в воду пищевой краситель или жидкие акварельные краски. Затем перемешайте.
2. Поместите пипетку в каждый цветной стакан с водой.
3. Наполните чашку маслом примерно наполовину.

Теперь позвольте детям развлечься, исследуя нефть и воду!

Наслаждаясь этим научным исследованием, дети будут исследовать, как нефть и вода не смешиваются друг с другом. Для маленьких детей нет необходимости полностью объяснять концепцию, лежащую в основе этого, но это отличное начало, чтобы просто изучить две жидкости и посмотреть, как они ведут себя при смешивании.

Детям в начальной школе вы можете объяснить, что молекулы масла притягиваются только к другим молекулам масла, а молекулы воды притягиваются к молекулам воды. Так что они не смешиваются. Причина, по которой масло плавает сверху, заключается в том, что масло менее плотное, чем вода.

Проверьте еще несколько научных исследований в области нефти и воды!

Научный эксперимент с лавовой лампой

Двухцветные бутылки с маслом и водой из игровых поездов

Океан в бутылке Сенсорная бутылка от счастливых хулиганов

Научные проекты по разделению масла и воды

Хотя масло и вода не смешиваются, поэтому они будут Естественно, отделить масло от воды может быть сложно.Крупные разливы нефти, такие как разлив нефти на танкере Exxon Valdez в 1989 году и инцидент с BP Deepwater Horizon в 2010 году, подчеркивают важность этой проблемы. Есть несколько интересных научных проектов, от простых до сложных, которые иллюстрируют различные подходы к разделению нефти.

Естественное разделение

Один из проектов, который вы можете сделать с нефтью и водой, — это показать естественное разделение двух жидкостей. Налейте немного воды в прозрачную емкость и добавьте пищевой краситель, чтобы разделение было более заметным.Налейте немного масла; это может быть масло для жарки, моторное масло или другое масло. Сначала масло может упасть на дно из-за силы падения, но оно быстро поднимется, чтобы лечь на воду. Если вы закроете емкость крышкой и перевернете ее вверх дном, масло все равно будет течь вверх. Этот эксперимент показывает два научных принципа. Прежде всего, вода и масло не смешиваются, потому что они очень разные химически. Вода полярна, что означает, что каждая молекула имеет части с небольшими положительными и отрицательными электрическими зарядами.Масло очень неполярное, поэтому плохо смешивается с полярными жидкостями. Кроме того, плотность масла ниже, чем у воды, поэтому оно естественным образом поднимается вверх, как воздушный шар с гелием, поднимающийся в воздухе.

Разделение эмульсии

Возьмите емкость с водой и маслом и энергично встряхните ее. Смесь станет мутной, и вы больше не увидите двух очевидных слоев. Вы сделали так называемую эмульсию. Эмульсия — это смесь масла и воды в виде крошечных капелек двух жидкостей.Некоторые распространенные продукты, которые мы едим, представляют собой эмульсии масла и воды, например заправку для салатов. При разливе нефти в волнистом океане может образоваться эмульсия, из-за чего масло трудно отделить. Можно поэкспериментировать со способами разрушения эмульсии. Оставьте эмульсию на некоторое время в покое, и масло снова может образовать отдельный слой. Добавление соли в смесь — один из способов ускорить процесс; соль растворяется в воде и делает ее еще более полярной и менее склонной к смешиванию с маслом.

Поглощение

Еще один способ отделить масло от воды — это впитать масло.Большинство используемых нами впитывающих материалов, таких как бумажные полотенца, лучше впитывают воду, но прокладки из полипропилена работают наоборот. Это связано с тем, что полипропилен неполярен, как масло, и поэтому предпочитает абсорбировать масляный слой. Прокладки из полипропилена можно купить в магазинах автозапчастей и других торговых точках. Возможные эксперименты могут включать проверку того, какая марка колодок работает лучше всего и сколько времени нужно, чтобы впитать заданное количество масла.

Температура

Вода становится менее плотной при замораживании льда, и это дает нам еще один метод разделения масла и воды.Хотя это было бы непрактично в большом масштабе, вы можете использовать его в мелком масштабе, чтобы проиллюстрировать, как плотность изменяется с температурой. Налейте немного воды и масла в вогнутую емкость, например пластиковую. Масло поднимется наверх. Поместите емкость в морозильную камеру на несколько часов, а затем выньте ее. Теперь на дне контейнера будет масло, под пластиной замороженной воды, которую вы сможете удалить, таким образом разделив их.

Биовосстановление

Как ни странно, существуют бактерии, которые съедают разливы нефти.Одна из таких бактерий, с которой экспериментировали ученые, — это Pseudomonas. Сложный, но увлекательный эксперимент может быть проведен путем смешивания колоний Pseudomonas с различными типами масел и питательных веществ и определения условий, обеспечивающих наилучшую скорость роста бактерий. Этот тип экспериментов всегда следует проводить с осторожностью, поскольку некоторые штаммы Pseudomonas могут вызывать заболевания у людей.

Нефть и вода | Инженерный колледж

in ENG Spotlight Faculty, ENG Spotlight-Research, ME Spotlight-Research, MSE Spotlight Faculty, MSE Spotlight Research, NEWS, Spotlight Faculty, Spotlight Research

ENG Исследование изучает гидродинамику капиллярного действия

Сара Коди

Аспирант Питер Уоллс и доцент Джеймс Берд (ME)

Будь то капля дождя на куртке, утренняя роса, прилипшая к листу, или глоток вина, оставляющий след на внутренней стороне стакана, поверхностное натяжение является повсеместным сила, с которой люди сталкиваются каждый день.Хотя это фундаментальная проблема в физике, исследование BU, проведенное доцентом Джеймсом Бердом (ME, MSE), недавно опубликованное на обложке журнала Langmuir, , пересматривает взаимосвязь между гравитацией и поверхностным натяжением и исследует лежащие в ее основе эффекты на смещение капилляров. вязкие жидкости.

«Когда вы кладете бумажное полотенце на воду, и бумажное полотенце впитывает его, вы видите смещение капилляров, потому что вода вытесняет воздух в бумажном полотенце, и оно намокает», — говорит Питер Уоллс, аспирант лаборатории Берда. кто был ведущим автором статьи.«Когда вы используете жидкость, более вязкую, чем вода, другие факторы, такие как сила тяжести и вязкость другой жидкости, вступают в игру, когда дело доходит до измерения скорости абсорбции жидкости. Эти другие факторы — это то, что мы рассматриваем в этом исследовании ».

Уоллсу и Берду пришла в голову идея исследовать влияние вязкости на капиллярное действие, когда они работали над другим, более сложным экспериментом. Используя маленькие пробирки, наполненные маслом, и стеклянные шарики, чтобы создать препятствие для жидкости, Уоллс окунул их в ванну с водой с слоем масла сверху, чтобы имитировать ловушку, обнаруженную в нефтяных резервуарах.Когда жидкость была удалена из трубок, капли масла прилипли к стеклянным шарикам в точке, где образовалась кривая сфер, и было интересно, могут ли они предсказать поведение.

Когда Уоллс заглянул в литературу за ответами, он оказался на удивление пустым. Этот пробел в имеющихся знаниях побудил его сделать шаг назад и упростить экспериментальную установку, чтобы лучше понять, что происходит в простейшей форме. Они удалили стеклянные шарики и решили работать исключительно с самими пустыми стеклянными пробирками, окунув их в ванны с жидкостью, варьирующейся от низкого, среднего и высокого уровней вязкости.

Исследование, представленное на обложке Langmuir , пересматривает взаимосвязь между гравитацией и поверхностным натяжением.

Чтобы проанализировать свои данные, исследовательская группа изменила уравнение движения, чтобы учесть влияние вытесненной жидкости. Предыдущие работы предполагали, что сила тяжести незначительна до поздних стадий подъема. Здесь с помощью асимптотического анализа они показали аналитически, как гравитация косвенно изменяет динамику подъема в их экспериментах. Это новое понимание позволило Уоллсу графически изобразить то, что происходило в трубках, и то, что он обнаружил, подтвердило его подозрения: гравитация, по-видимому, играет роль даже на ранних стадиях капиллярного подъема в зависимости от вязкости жидкости.

«Капиллярный подъем в трубке — это каноническая проблема механики жидкости, которая исследовалась веками», — говорит Берд. «Замечательным аспектом нашей работы является то, что она распутывает предыдущие противоречивые результаты и показывает, как они материализуются из разных пределов одной и той же базовой модели».

Чтобы продолжить это исследование, Уоллс и Бёрд возобновят работу над экспериментом, который изначально поставил их на этот путь, изучая то же явление с вязкими жидкостями и то, как препятствие (стеклянные шарики) влияет на результат.

«В конечном счете, цель нашей лаборатории — изучить аспекты механики жидкости, обусловленные поверхностным натяжением, поэтому эти результаты будут важны для дальнейшего развития», — говорит Уоллс. «Развивая более глубокое понимание этого простого случая, мы можем использовать эти знания и применить их к более сложным случаям, которые могут многому научить нас о том, когда это происходит в реальном мире, от добычи нефти в загрязненных грунтовых водах до лакокрасочных покрытий и многие другие промышленные установки ».

Нефть и вода

Опубликовано: 5 лет назад на Пятница, 2 сентября 2016 г. in ENG Spotlight Faculty, ENG Spotlight-Research, ME Spotlight-Research, MSE Spotlight Faculty, MSE Spotlight Research, NEWS, Spotlight Faculty, Spotlight Research

Почему масло всплывает в жидкости вверх, если вы пытаетесь смешать его с жидкостью?

Спрашивает: Рэйчел Гинзберг

Ответ

Думаю, здесь есть 2 вопроса.Во-первых, почему масло и вода не смешиваются. Во-вторых, почему масло поднимается, вместо того, чтобы тонуть или оставаться на месте.

Первый вопрос. В химии есть старая поговорка подобное растворяется в подобном. Это означает, что вещество имеет тенденцию растворяться в другом веществе, если молекулы двух веществ имеют одинаковые электрические дипольные моменты. Подумайте о электрический диполь, как вы думаете о магните. У магнита есть северный и южный полюс, и южный конец одного магнита притягивается к северному концу другого магнита, и наоборот.Электрический диполь имеет положительно заряженный конец и отрицательно заряженный конец. заряженный конец. Величина положительного заряда может быть больше, чем у отрицательный заряд или наоборот. Разница между величинами 2 зарядов и расстояние между ними определяет момент или силу диполь. Как правило, диполи с одинаковой силой растворяются друг в друге сильнее. легче, чем диполи с очень разной силой. Нефть (как на углеводородной основе масла) и вода имеют очень разные дипольные моменты, поэтому масло и вода не всегда растворяются друг в друге.

Вторая часть ответа связана с силой. называется силой плавучести. Это сила, которая заставляет некоторые предметы плавать в воде. Предположим, вы хотите растворить 1 куб. См масло в воде. Для этого масло должно вытеснить 1 кубический сантиметр воды. В Сила плавучести, действующая на нефть, равна весу этого 1 куб. см воды. Масло менее плотный, чем вода, поэтому 1 куб. см масла весит меньше 1 куб. см воды.Следовательно, восходящая выталкивающая сила, действующая на нефть, равная весу вытесненная вода, больше, чем сила тяжести, направленная вниз на нефть, также известный как вес масла. Это неравенство сил заставляет нефть подниматься в вода. Если масло было плотнее воды, вес масла (направленная вниз сила) превысит силу плавучести (восходящая сила), и масло погрузится в воду.
Ответил: Филип Зелл, доктор философии. Физика, ACT, Inc.

4 проекта по изучению плотности, которые можно попробовать дома

Урок по науке о плотности жидкости

Dive! Нырнуть! Нырнуть!

Изучение плотности очень важно, если вы путешествуете по открытому морю! Корабль построен так, чтобы плавать, потому что его средняя плотность меньше плотности воды.

(Несмотря на то, что он сделан из очень плотных материалов, таких как сталь, большая часть его объема фактически заполнена воздухом, потому что корабли полые внутри. Это снижает среднюю плотность.)

А как насчет подводных лодок? Они могут плавать под или , и они могут оставаться устойчивыми на любой глубине, какой захотят! Вы когда-нибудь задумывались, как они это делают?

Подводные лодки построены со специальными цистернами, называемыми балластными цистернами. Когда подводная лодка находится на поверхности, эти резервуары заполнены воздухом, поэтому средняя плотность подводной лодки меньше плотности воды.

Если подводной лодке нужно нырнуть, моряки заливают резервуары водой из океана. Поскольку вода намного плотнее воздуха, это увеличивает среднюю плотность подводной лодки. Как только плотность субмарины превышает плотность воды, субмарина тонет.

Так что же мешает подводной лодке полностью погрузиться на дно океана? Когда переводник достигает нужной глубины, его плотность регулируется путем изменения количества воздуха или воды во вторичных баках, называемых баками дифферента. Когда в этих резервуарах есть правильный баланс воздуха и воды, средняя плотность подводной лодки равна плотности окружающей воды, поэтому она не будет ни плавать, ни тонуть.

Попробуйте это с пластиковой бутылкой для питья в раковине или ванне. Если бутылка пуста (наполнена воздухом), она будет плавать по поверхности. Если наполнить бутылку водой, ее плотность увеличится, и она утонет. Сможете ли вы вычислить, сколько воды должно быть в бутылке, чтобы ваша «подводная лодка» оставалась на постоянной глубине в воде?

Военно-морской флот должен отслеживать соленость морской воды (сколько в ней соли), потому что соль делает воду более плотной. Изменение плотности воды может привести к неожиданному взлету или падению подводной лодки.

Попробуйте опустить подводную лодку из бутылки в раковину, полную соленой воды. Нужно ли вам налить в бутылку больше пресной воды, чтобы она оставалась на постоянной глубине, чем когда в раковине была свежая вода? Этот тест помогает вам увидеть более высокую плотность морской воды, но настоящая подводная лодка не должна добавлять пресную воду в балластные цистерны — она ​​просто наполняется соленой водой более высокой плотности.