Voda bez težine

Ovo je sjajan eksperiment za demonstriranje bestežinskog stanja. Predlažemo da to radite kao demonstraciju učitelja (umjesto eksperimenta učenika). Uzmite 30 minuta za eksperiment i raspravu, plus 10 minuta za pripremu.

Eksperiment je proširenje popularnog problema iz udžbenika koji od učenika traži da povuku sile koje djeluju na novčić bačen ravno u zrak.

materijal

Jedna mala plastična boca (npr. boca bezalkoholnih pića od 500 ml ili 750 ml)

Voda iz pipe

Mjesto na kojem prosipanje vode nije problem (npr. na otvorenom)

Pametni telefon s mogućnošću usporenog snimanja (izborno)

Postupak

Probušite dno plastične boce i poklopac. Bocu napunite vodom. Stavite prst na otvor da pokažete da voda prestaje istjecati. Sada uklonite prst, kako biste pokazali da voda istječe iz rupe

Zamolite učenike da predvide kako će izgledati mlaz vode, ako pustimo bocu da slobodno pada. (Učenici obično pravilno predviđaju da će voda prestati istjecati tokom pada.)

Napunite bocu. Ispitajte predviđanje puštajući da boca padne s visine ramena. (Ako je moguće, snimite to pomoću usporene opcije na pametnom telefonu, kako bi učenici mogli pregledati šta se tačno događa.)

Zamolite studente da predvide što će se dogoditi ako bocu bacimo prema gore. Hoće li voda teći ili ne?

Napunite bocu i bacite je prema gore, dok je učenici gledaju (ili snimaju kao ranije) - i potom razgovaraju o onome što se dogodilo.

Rasprava

Kad je boca u mirovanju, voda istječe kroz rupu na dnu. To je u skladu s pravilom tipa: uzrok (težina vode) je usmjeren prema dolje. Većina učenika ispravno predviđa šta će se dogoditi ako pustmo bocu da pada.

Ali šta se dogodi kad se boca baci prema gore: hoće li voda i dalje izlaziti? Većina učenika (više od 80%) misli da hoće. Njihovo rezonovanje često se temelji na onome što iskusimo dok stojimo u liftu ( Corona i sur., 2006 ). Kako se krećemo prema gore, osjećamo se teži, tako da se i voda treba 'osjećati teže' i na taj način brže isticati.

Ovo predviđanje je pogrešno.

Kao što pokazuje demonstracija, tokom kretanja boce prema gore ili prema dolje ne istječe voda. Nakon što boca napusti ruku, jedina sila koja djeluje na nju je težina, pa je u slobodnom padu - čak i kada se boca kreće prema gore (jer usporava).

video