5. Фізика / Вода та її аномалії
5.1 РОЗТОПИМО СНІГ
- Цільова група:
- II. ступінь (або I. ступінь в рамках попередньої підготовки з фізики)
- Необхідний час заняття:
- До 45 хв
- Ціль та заняття з точки зору учня:
- Учень вміє позбутися фізичного забруднення води і може пояснити, як очистити воду
- Допоміжні засоби:
- мірний циліндр, мензурка, лабораторна лійка, фільтрувальний папір, пісок, дрібний гравій і тваринне або активоване вугілля.
Працюйте в групах, кожній з яких потрібні три мірні циліндри і одна лійка. Вийдіть на вулицю і візьміть миску з глиною, як у попередньому досліді, або склянку з каламутною водою зі ставка. Виготовте фільтруючий пристрій: у лійку помістіть фільтрувальний папір і промитий дрібний гравій, помістіть на мірний циліндр. Вилийте забруднену воду в циліндр через гравійний фільтр.
Воду, з якої ми щойно видалили найбільше забруднення, зливаємо в інший циліндр через пісочний фільтр (вироблятимемо так само, як із гравію). Отриману воду проливаємо через активоване вугілля (або подрібнене тваринне вугілля), яке захоплює навіть найдрібніші частинки. Побачимо, кому вдається краще очистити воду. Водоочисні споруди працюють так само, але оскільки ми не використовуємо хімічну (хлор) чи фізичну обробку (випромінювання), не пийте воду. Але цією водою можемо поливати квіти в класі.
5.2 ОЧИЩАЄМО ВОДУ
- Цільова група:
- II. ступінь (або I. ступінь в рамках попередньої підготовки з фізики)
- Необхідний час заняття:
- До 45 хв
- Ціль та заняття з точки зору учня:
- Учень вміє позбутися фізичного забруднення води і може пояснити, як очистити воду
- Допоміжні засоби:
- мірний циліндр, мензурка, лабораторна лійка, фільтрувальний папір, пісок, дрібний гравій і тваринне або активоване вугілля.
Працюйте в групах, кожній з яких потрібні три мірні циліндри і одна лійка. Вийдіть на вулицю і візьміть миску з глиною, як у попередньому досліді, або склянку з каламутною водою зі ставка. Виготовте фільтруючий пристрій: у лійку помістіть фільтрувальний папір і промитий дрібний гравій, помістіть на мірний циліндр. Вилийте забруднену воду в циліндр через гравійний фільтр.
Воду, з якої ми щойно видалили найбільше забруднення, зливаємо в інший циліндр через пісочний фільтр (вироблятимемо так само, як із гравію). Отриману воду проливаємо через активоване вугілля (або подрібнене тваринне вугілля), яке захоплює навіть найдрібніші частинки. Побачимо, кому вдається краще очистити воду. Водоочисні споруди працюють так само, але оскільки ми не використовуємо хімічну (хлор) чи фізичну обробку (випромінювання), не пийте воду. Але цією водою можемо поливати квіти в класі.
5.3 ТЕПЛА І ХОЛОДНА ВОДА
- Цільова група:
- II. ступінь (або I. ступінь в рамках попередньої підготовки з фізики)
- Необхідний час заняття:
- До 45 хв
- Ціль та заняття з точки зору учня:
- Учень з’ясовує, як поводиться вода в ємності (ставку) відповідно до температури
- Допоміжні засоби:
- мірний циліндр, мензурка, гаряча та холодна вода, червоний та синій барвник, піпетка, лід
Наповніть циліндр водою, бажано кімнатної температури. Налийте гарячу воду в мензурки і пофарбуйте червоним барвником (за допомогою піпетки). Поспостерігайте, що відбувається з гарячою водою в циліндрі (вона тримається на поверхні). Потім, навпаки, підфарбуйте холодну воду (краще з холодильника) синім барвником або приготуйте кольоровий лід. Що робить холодна вода? Спускається на дно.
А що робить наш лід? Він плаває на поверхні. І в міру його розчинення вода з нього опускається на дно циліндра. Лід легший за воду, це аномалія, диво, інші рідини на це не здатні. І саме те, що лід тримається на поверхні, а під ним тепліша вода, допомагає рибі пережити зиму. Без цього дива життя на планеті виглядало б зовсім інакше.
5.4 ПІДЙОМ ВОДИ
- Цільова група:
- II. ступінь (або I. ступінь в рамках попередньої підготовки з фізики)
- Необхідний час заняття:
- До 45 хв
- Ціль та заняття з точки зору учня:
- Учень з’ясовує, як працює капілярність, і порівнює матеріали за здатністю забезпечувати підйом води
- Допоміжні засоби:
- ваші мірні циліндри та піпетки, вода та харчовий барвник, різноманітні нитки та смужки тканини (бавовна, вовна, сизаль, джут, конопля, штучне волокно, шовк…), секундомір і лінійка
Нафарбуйте воду з піпетки і додайте приблизно 100 мл кольорової води в кожен циліндр. Використовуйте різні матеріали і повісьте їх у мірні циліндри так, щоб вони були занурені до дна. Спостерігайте, як швидко і куди піднімається рідина за певний час. Спробуйте різні матеріали: тканину або нитки (бавовна, конопля, льон, джут, штучне волокно, шовк…). Однак цегла або інші пористі матеріали можуть бути так само поглинаючими. І, до речі, капілярність і підйом використовуються рослинами, щоб проводити воду і мінерали через стебло в листя, капілярно піднімається вода в ґрунті.